高中生物第四章生物化学与分子生物学技术实践教案(选修1)

第四章 生物化学与分子生物学技术实践

知识总结：蛋白质的提取和纯化，DNA的粗提取和鉴定，PCR技术原理和过1、知识与技能： 程。 2、过程与方法： 通过总结比较掌握蛋白质、DNA、PCR技术原理和过程。 3、情感态度价值观： 养成系统全面的观点 教学重点： 比较蛋白质、DNA、PCR技术原理和过程。 教学难点： 蛋白质、DNA、PCR技术原理和过程有关应用 教学方法： 复习法 教具使用： 无 共案部分 个案部分 教师主导活动 学生主体活动 课前： 学生完成本章知识的梳理，做导 完成本章知识的梳理，及导学学案中的自检题。 案中的自检题。检查汇总。 课中： 对上节课存在问题进行点 拨。 学生对上节存在问题进行讨论。 新授： 根据学生自学情况，引导 教学学生分析主要的问题。强调以 过程 下几点。 学生展示本章基础知识。 布置课堂达标检测。 课堂达标检测。 课后： 学生完成课外作业及下一节预 布置课外作业及下一节预习提习。 纲。（见导学案） 板书第四章复习 设计 蛋白质的提取和纯化： DNA的粗提取和鉴定： PCR技术原理和过程： 教学 札记 三、其他补充教学资料（各位教师根据各班教学特点选择补充资料，可另附纸）

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教学目标：

高二生物选修一第四章总复习导学案

使用时间： 编制人：

【学习目标】知识总结：蛋白质的提取和纯化，DNA的粗提取和鉴定，PCR技术原理和过程。应用能力。

【本章知识归纳】

提取DNA的方法：

实验材料的选取：

实验设计 破碎细胞，获取含DNA的滤液 去除滤液中的杂质： DNA的粗提取 DNA的析出与鉴定：

与鉴定 以血液为材料要防止血液凝固：

DNA和蛋白质技术 操作提示 加入洗涤剂后，动作要轻缓；加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓 二苯胺试剂要现配现用

结果分析与评价：

PCR原理 ：

基础知识 PCR的反应过程：

多聚酶链式反 实验操作

应扩增DNA 操作提示：

片段 结果分析与评价：

凝胶色谱法：

血红蛋白的提 基础知识 缓冲溶液： 取和分离 电泳：

样品处理：

实验操作 凝胶色谱操作： SDS—聚丙烯酰凝胶电泳： 红细胞的洗涤： 实验操作 色谱主填料的处理： 凝胶色谱柱的装填： 蛋白质的分离：

结果分析与评价：

课前动手一试:

1．下列关于基因的叙述中，正确的是 ( )

A．每一个DNA片段都是一个基因 B．每一个基因都控制着一定的性状 C．有多少基因就控制着多少遗传性状 D．基因控制的性状都能在后代表现出来

2．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二 代基因工程。下图示意蛋白质工程流程，图中 A、B在遗传学上依次表示 ( )

A．转录和翻译 B．翻译和转录 C．复制和转录 D．传递和表达

3．在基因工程中，把选出的目的基因(共1 000个脱 氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个)，放人DNA扩

增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放人胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是 ( ) A．540个 B．7 560个 C．8 100个 D．17 280个

课堂检测：

1．具有x个碱基对的一个DNA分子片段含有m个腺嘌呤，该片段利用PCR技术完成了第n

2

个循环后需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸？（ ）

nn-1n-1n

A. 2(x-m) B. 2(x-m ) C.2(x/2-m) D.2(x/2-m) 2. 在DNA复制过程中，保证复制准确无误进行的关键步骤是（ ）

A. 游离核苷酸与母链碱基互补配对B. 破坏氢键并使DNA双链分开

C.配对的游离核苷酸连接成子链 D.子链与模板母链盘绕成双螺旋结构 3. 哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（ ）与氧气的运输有关。

A 肌动蛋白 B肌红蛋白 C血红蛋白 D肌球蛋白 4．如图所示，下列有关的叙述中，不正确的是( )

A．甲是DNA，乙为RNA，此过程要以甲为模板，酶为RNA聚合酶

B．甲是DNA，乙为DNA，此过程要以甲为模板，酶为DNA聚合酶

C．甲是RNA，乙为蛋白质，此过程为翻译，原料为氨基酸 D．甲是RNA，乙为DNA，此过程为转录，原料为脱氧核糖核苷酸 5．凝胶色谱法移动速度最快的是 ( )

A．相对分子质量较大的 B．溶解度高的 C．相对分子质量小的 D．溶解度低的 6．关于DNA变性后的理化性质，下列说法正确的 是 ( )

A．对260 nm紫外光吸收减少 B．溶液黏度下降 C．磷酸二酯键断裂 D．核苷键断裂

7．下列哪种物质是用萃取法提取的 ( )

A．玫瑰精油 B．薄荷油 C．胡萝卜素 D．橘皮油 8．下列植物油不宜用水蒸汽蒸馏的是 ( )

A．玫瑰油精 B．橙花油 C．橘皮油 D．金合欢油 9．下列有关PCR技术的叙述，不正确的是( )

A．PCR技术经过变形、复性、延伸三个阶段 B．PCR技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等 C．PCR技术需在体内进行 D．PCR技术是利用碱基互补配对的原则 10．经坫N标记的一个DNA分子放人¨N的培养基 中培养，经四次复制后，子代中含“N的DNA 分子占 ( )

A．1／8 B．1／6 C．1／4 D．1／2

11．在PCR反应中一个DNA片断在6次循环后大 约有多少个这样的片断 ( )

A．16个 B．8个 C．32个 D．64个

12．在PCR反应实验中用到的缓冲液pH大约是 ( )

A．5．8 B．9．O C．7．0 D．4．6 13．洗涤红细胞属于血红蛋白提取和分离的( )

A．粗分离 B．样品处理 C．纯化 D．纯度鉴定 14．檀香油的提取方法主要是 ( )

A．蒸馏法 B．萃取法 C．压榨法 D．吸香法

15．用萃取法提取玫瑰油时，在玫瑰油与水的混合 物里加人NaCl，目的是 ( )

A．使乳化液分层 B．除水 C．分离油层和水层 D．结晶

16．用萃取法提取植物芳香油，芳香油溶解在有机 溶剂中，应怎样获得 ( )

A．离心 B．过滤 C．静置 D．蒸发溶剂 1514

17．用N标记含有1000个碱基的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在N的培养基中循环了4次。其结果不可能的是（ ）

1514

A.含有N的DNA分子占1/8 B.含有N的DNA分子占7/8

C.复制过程中需腺嘌呤脱氧核苷酸6600个 D.复制结果共产生16个DNA分子 18. 凝胶色谱法是根据（ ）分离蛋白质的有效方法。

A分子的大小 B相对分子质量的大小 C带电荷的多少 D溶解度 二、非选择题

19．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋 白。请回答下列有关问题：

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(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：样品处理、 、 和纯度鉴定。

(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是 。

(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。

①透析的目的是 ； ②透析的原理是 。

20．资料显示，近十年来，PCR技术(DNA聚合酶链式反应技术)成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答：

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(1)加热至94C的目的是使DNA样品的键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过 酶的作用来完成的。通过分析得出新合成的DNA分子中A—T、C—G，这个事实说明DNA分子的合成遵循 。

(2)新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是 和 。 (3)通过PCR技术使DNA分子大量复制时，若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放人试管中，以H N标记的脱氧核苷酸 为原料，连续复制到第五代时，含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为 。

(4)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的 ( )

A．白细胞DNA B．病毒蛋白质 C．血浆抗体 D．病毒核酸

21．粗提取DNA的原理是 ，纯化粗提取的DNA的原理是 ；在制备鸡血细胞液的过程中，加入的抗凝剂是 ，还可使用的抗凝剂是 。

22．PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供： 、分别于两条模板链结合的 ，四种 ，耐热的 ，同时通过控制 使DNA复制载体外反复进行。

23.在蛋白质的提取和分离实验中，若用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液来分离血红蛋白，需对样品如何处理？

24有4瓶失去标签的无色透明液体。已知各装有：大肠杆菌超标的自来水，丙种球蛋白溶液（一种抗体），溶解着DNA分子的2mol/L的NaCl溶液，葡萄糖溶液。

⑴请根据提供的第一步鉴定方法，简要写出用相应物质进行鉴定的其余步骤和结果。

第一步：各取4种液体少许分别倒入4个试管中，缓慢加入蒸馏水并用玻璃棒搅拌，则 。 第二步：

…………………

⑵除上述鉴定DNA的方法外，还可以用哪些方法进行鉴定？ 五、学习小结和课外作业： 1、学习小结：

2、上本作业：73页8、9、10题。

3、课本选题：73页1 2 3 4 5 6 7 4、课外练习：

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