1、名校名 推薦DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)課時安排： 1 課時課題目標：1通過嘗試對植物或動物組織中的 DNA進行粗提取，了解 DNA的物理化學性質(zhì)，理解DNA粗提取以及 DNA鑒定的原理。2通過嘗試 PCR（DNA多聚酶鏈式反應(yīng)）技術(shù)的基本操作，使學生體驗 PCR這一常規(guī)的分子生物學實驗方法，理解 PCR的原理，討論 PCR的應(yīng)用。3通過嘗試對血液中血紅蛋白的提取和分離，使學生能夠體驗從復雜體系中提取生物大分子的基本過程和方法，并了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理，為今后學習運用這些技術(shù)打下基礎(chǔ)。課題重點：1DNA的粗提取和鑒定方法。2PCR的原理和 PCR的基本操作。3凝膠色譜法的原理和方法

2、。課題難點：1的粗提取和鑒定方法。2PCR的原理。3樣品的預處理；色譜柱填料的處理和色譜柱的裝填?？键c點撥：一、相關(guān)知識（一）基本概念DNA的粗提取、二苯胺；多聚酶鏈式反應(yīng)、 PCR、解旋酶、 DNA聚合酶；血紅蛋白、凝膠色譜法、分配色譜法、緩沖溶液、電泳（二）知識網(wǎng)絡(luò)提取的基本思路：選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質(zhì)的生物大分子。DNA 的物理性質(zhì)：溶解性基礎(chǔ)知識對酶、高溫和洗滌劑的耐受性DNA 的鑒定：在沸水浴的條件下， DNA 與二苯胺被染成藍色DNA的粗提取與鑒定實驗材料的選?。涸瓌t凡是含有DNA 的生物材料都可以考慮，但是含量相對較高的生物組織成功的可能性更大實驗設(shè)計

3、破碎細胞獲取含DNA 的濾液取出濾液中的雜質(zhì)DNA 的析出與鑒定操作提示結(jié)果分析與評價課題延伸基礎(chǔ)知識PCR 原理：該反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中提供：1 DNA 模板，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物，四種脫氧核苷酸，耐熱的 DNA 聚合酶，同時通過控制溫度使 DNA 復制名校名 推薦多聚么鏈式反應(yīng)擴增 DNA片段基礎(chǔ)知識血紅蛋白的提取和分離實驗設(shè)計操作提示結(jié)果分析與評價課題延伸凝膠色譜法：也稱分配色譜法，是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。緩沖溶液：在一定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對溶液 PH 的影響，維持 PH 值得基本不變電泳：帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。（

4、三）疑難解析1. 生物大分子（ 1）認識生物大分子的模樣生物大分子的立體結(jié)構(gòu)是它們發(fā)揮各種各樣生物功能的基礎(chǔ)。只有認識了生物大分子的結(jié)構(gòu)，才能解析生物功能，并以此為依據(jù)來設(shè)計治病的藥物。在維特里希發(fā)明新方法以前的幾年間， X 射線晶體學是解析生物大分子的空間結(jié)構(gòu)的惟一有效的方法。 20 世紀 80 年代，維特里希改進了傳統(tǒng)的核磁共振技術(shù)，使得它能測定溶液中生物大分子的空間結(jié)構(gòu)。該方法的基本原理是，原子核在強磁場的作用下會產(chǎn)生能級裂分，并在微波照射下產(chǎn)生共振。由于分子中各個原子核的周圍環(huán)境不同，所產(chǎn)生的共振頻率不一樣，從而能被區(qū)分開來。維特里希通過核磁共振儀首先測定生物大分子中空間相鄰兩個原子核

5、間的距離和方位，然后通過計算機處理，將所有測得的距離和方位轉(zhuǎn)換成原子坐標，計算機就根據(jù)這些指標畫出一張生物大分子的立體圖像，我們就能“看清”生物大分子的模樣了。所有已知蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)有 15%20%是用這一方法測定的。（ 2）生物大分子的一般提取方法以分子大小和形態(tài)的差異為依據(jù)的方法：差速離心、區(qū)帶離心、超濾、透析和凝膠過濾等以溶解度的差異為依據(jù)的方法：鹽析、萃取、分配層次、選擇性沉淀和結(jié)晶等以電荷差異為依據(jù)的方法：電泳、電滲析、等電荷沉淀、吸附層析和離子交換層析等。以生物學功能專一性為依據(jù)的方法：親和層析等(3) 血紅蛋白血紅蛋白分子是由珠蛋白、 原卟啉和二價鐵離子 (Fe 2+) 所組成的結(jié)

6、合蛋白質(zhì)。 有 4 條肽鏈各結(jié)合一個輔基即血紅素， O2 即結(jié)合于 Fe2+上，血紅蛋白與氧疏松結(jié)合形成氧合血紅蛋白 (HbO2 ) ，這種氧合作用在氧分壓高時容易進行，在氧分壓低時易于解離。紅細胞結(jié)合和攜帶O2 的過程并不影響二價鐵離子，也即是說不使之氧化為三價鐵離子；Fe3+無帶 O2 能力，只見于2名校名 推薦異常的高鐵血紅蛋白。 CO與 Hb 的親和力大于 O2，結(jié)合成 HbCO后不能重新分離致使 Hb 喪失運輸 O2 和 CO2的機能，此稱一氧化碳中毒即煤氣中毒。 Hb 結(jié)合和攜帶 O2，并不耗能，而紅細胞保持雙凹圓形和膜的完整性以及保持低鐵 Hb 則需耗能，其能量來自葡萄糖酵解和磷

7、酸戊糖旁路，并以 ATP形式提供膜上 Na+- K+泵活動來完成。紅細胞內(nèi)含大量血紅蛋白 (Hb) ，紅細胞的機能主要由血紅蛋白完成。血紅蛋白除作為血液緩沖物質(zhì)而發(fā)揮作用外，其主要功能在于攜帶氧氣 (O2) 和二氧化碳 (CO2) 。2PCR擴增產(chǎn)物的分析瓊脂糖凝膠電泳：是一種非常簡便、快速、最常用的分離純化和鑒定核酸的方法；常用于臨床檢測（定性）聚丙烯酰胺凝膠電泳：分離效果比瓊脂糖好，條帶比較集中可用于科研及檢測分析；適宜分離鑒定低分子量蛋白質(zhì)、小于 1Kb 的 DNA片段和 DNA序列分析酶切分析：根據(jù) PCR產(chǎn)物中限制性內(nèi)切酶的位點，用相應(yīng)的酶進行酶切；酶切產(chǎn)物電泳分離后，獲得符合理論的

8、片段；此法既能進行產(chǎn)物的鑒定，又能對靶基因分型，還能進行變異性研究分子雜交：檢測PCR產(chǎn)物特異性的有力證據(jù)；檢測PCR 產(chǎn)物堿基突變的有效方法；主要的雜交： Southern 印跡雜交（此法既可作特異性鑒定，又可以提高檢測PCR產(chǎn)物的靈敏度，還可知其分子量及條帶形狀，主要用于科研）；斑點雜交（主要用于PCR 產(chǎn)物特異性鑒定及變異分析）。三 考點例析例 1（06 年江蘇卷）做 DNA粗提取和鑒定實驗時，實驗材料用雞血而不用豬血的原因是A 雞血的價格比豬血的價格低式B豬的紅細胞沒有細胞核，不易提取到DNAC 雞血不凝固，豬血會凝固D用雞血提取 DNA比用豬血提取操作簡便 解析 ：該實驗的目的主要是

9、為了獲得DNA和鑒定 DNA。雞的紅細胞有細胞核，可提取DNA。豬的成熟紅細胞無細胞核，不易提取到DNA。答案： B例 2（05 年上海卷）蘿卜貯藏根組織細胞中是否存在蛋白質(zhì)和DNA？某生物小組對此進行研究，他們從網(wǎng)上查閱資料得知：蛋白質(zhì)在10%NaCl溶液中可沉淀析出；在蛋白質(zhì)溶液中，加入雙縮脲試劑，溶液呈現(xiàn)特有的顏色；DNA溶于 10%NaCl溶液但在 95%酒精中呈白色絮狀沉淀，析出。實驗材料：白蘿卜。實驗用具：粉碎機、燒杯、漏斗、試管、濾紙、玻棒、鑷子、載玻片、天平、紗布。藥品及試劑：蒸餾水、NaCl、95%酒精、甲基綠染液、雙縮脲試劑、蛋白質(zhì)標準樣品。請你根據(jù)所提供的條件參與實驗設(shè)計

10、并完成實驗。一、材料處理： _ _。二、提?。?_。三、鑒定及結(jié)果：_四、討論：1蛋白質(zhì)在蘿卜貯藏根組織細胞中所起的作用是_。2DNA主要來自蘿卜貯藏根組織細胞的_。 解析 ：本題綜合考查 DNA的粗提取和鑒定的實驗內(nèi)容，從實驗材料的處理到 DNA 的粗提取過程，以及實驗的鑒定和結(jié)果的分析討論。3名校名 推薦參考答案：一、材料處理1稱取 50g 蘿卜冼凈切塊，加水30ml，粉碎機粉碎，將勻漿經(jīng)紗布過濾。二、提取1向經(jīng)紗布過濾得到的濾液中加入 10%NaCl，直至沉淀析出。經(jīng)濾紙過濾，將濾紙上的沉淀物放入試管中，加入 1ml 蒸餾水，振蕩，用于蛋白質(zhì)鑒定。2除去蛋白質(zhì)的濾液中，加入95%酒精，用玻棒輕輕攪拌，見有白色絮狀沉淀產(chǎn)生，經(jīng)濾紙過濾，用鑷子將濾紙上的絮狀沉淀置于載玻片，用于DNA鑒定。三、鑒定及結(jié)果1在用于蛋白質(zhì)鑒定的試驗試管中，加入雙縮脲試劑，產(chǎn)生呈色反應(yīng)，同時將蛋白質(zhì)標準樣品和 1ml 蒸餾水放入另一試管，加入雙縮脲試劑產(chǎn)生呈