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科学探究系列6　电泳鉴定及应用
新人教高考生物学一轮复习
1．核酸凝胶电泳
一般用琼脂糖凝胶电泳分离、鉴定和纯化DNA或RNA片段。电场强度越大、电泳分子所携带的净电荷数量越多，其迁移速率也就越快，反之则较慢。在一定的电场强度下，电泳分子的迁移速率取决于核酸分子的大小和构象以及凝胶的浓度等。
理论方法
在生理条件下，核酸分子的糖—磷酸骨架呈离子状态，即DNA和RNA多核苷酸链称为多聚阴离子。因此，当核酸分子被放置在电场中时，它们就会向正电极的方向迁移。由于糖—磷酸骨架结构上的重复性质，相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷，因而它们能以同样的速度向正电极方向迁移，从而分离出相应的DNA片段。
2．蛋白质凝胶电泳
一般用十二烷基硫酸钠(SDS)—聚丙烯酰胺凝胶电泳对蛋白质进行分离、纯度鉴定等。SDS是一种阴离子去污剂，可与蛋白质结合，使蛋白质变性并带上负电荷。待分离蛋白质样品在电泳中的迁移速率与蛋白质本身性质、凝胶孔径和电泳条件(如电流、电压)等密切相关，蛋白质结合大量的SDS后，各组分子间的形状和电荷差异被抵消，此时蛋白质在电场中迁移速率的快慢，仅与各自分子量的大小有关，从而分离出相应的蛋白质。
1．(2022·山东济南高三一模)DNA琼脂糖凝胶电泳是指利用在溶液中带负电荷的DNA分子在电场中向正极移动的原理，分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的生物化学技术。下列说法错误的是(　　)
A．DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢
B．凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA片段的检测
C．拟回收的DNA区带融化后可先用DNA抽取剂抽提，再用70%的冷乙醇沉淀抽提DNA片段，从而提高回收率
D．新冠病毒核酸检测出现假阳性的原因可能是阳性对照中模板核酸与样品交叉污染
针对训练
C　[DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢，分子量越小，迁移速度越快，A正确；为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，B正确；拟回收的DNA区带融化后可先用DNA抽取剂抽提，再用95%的冷乙醇沉淀抽提DNA片段，从而提高回收率，C错误；新冠病毒核酸检测出现假阳性的原因可能是阳性对照中模板核酸与样品交叉污染，使得样品中含有病毒，出现假阳性结果，D正确。]
2．(2022·湖北武汉二模)用A和B两种限制酶同时和分别处理同一DNA片段，限制酶对应切点一定能切开。两种酶切位点及酶切产物电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是(　　)
A．图1中限制酶A、B识别的核苷酸序列不相同
B．图1中X代表的碱基对数为4 500
C．推测图1中Y是限制酶B的酶切位点
D．推测图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物
C　[酶具有专一性，不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列，A正确；从图2的A＋B酶一组结果可知，限制酶A和B切完后总共有4个片段，长度分别为500、1 500、3 500、4 500，而图1表示酶A和酶B切割时只会得到3个片段，长度应该是3 500、X、2 000，再结合图2可知，Y是限制酶A的酶切位点，X代表的碱基对数为4 500，图2中①是限制酶A处理得到的酶切产物，B、D正确，C错误。]
(教师用书独具))
1．(2022·山东德州二模)科研人员提取转基因抗虫棉甲、乙以及非转基因棉丙的基因组DNA，分别用限制酶EcoRⅠ完全酶切，得到的产物和抗虫基因一起进行电泳，并将电泳结果转印到尼龙膜上，再利用带放射性标记的DNA探针与尼龙膜上变性的DNA分子进行杂交，洗去未结合的探针后，进行放射性自显影，结果如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．DNA探针应为带放射性标记的抗虫基因
B．甲、乙植株的基因组中均插入了抗虫基因
C．乙植株的细胞内有可能插入了两个抗虫基因
D．相同位置上的杂交带对应的DNA片段的核苷酸序列相同
D　[据题图分析可知，抗虫基因是已知的基因，且有条带，说明DNA探针应为带放射性标记的抗虫基因，A正确；DNA探针应为带放射性标记的抗虫基因，而甲和乙都有条带，说明甲、乙植株的基因组中均插入了抗虫基因，B正确；DNA探针应为带放射性标记的抗虫基因，而乙有两个条带，说明乙的基因组中插入了两个抗虫基因，C正确；据题图分析可知，甲和乙有位置相同的条带，相同位置上杂交带对应DNA片段长度相同，但脱氧核苷酸序列不一定相同，D错误。]
2．(2022·山东济南高三质检)蛋白质印迹法是将待测蛋白质混合样品经聚丙烯酰胺凝胶电泳后，分离为不同的蛋白条带，将凝胶上的蛋白条带转移到PVDF膜(该膜可以吸收蛋白质，并保持电泳分离后的条带类型及生物活性不变)上，其中目标蛋白能与特异性抗体(第一抗体)结合，再用酶标记的第二抗体与第一抗体结合，最后用酶的显色底物或发光底物显示目标蛋白条带的位置。下面叙述错误的是(　　)
A．蛋白质印迹法的作用原理为抗原抗体的特异性结合
B．在该实验方法中，以目标蛋白为抗原，设计合成与目标蛋白结合的第一抗体和第二抗体
C．目标蛋白的分离可能与不同蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小有关
D．利用酶的显色底物或发光底物显示目标蛋白条带是利用了酶的催化作用
B　[目标蛋白能与特异性抗体(第一抗体)结合，再用酶标记的第二抗体与第一抗体结合，说明蛋白质印迹法的作用原理为抗原抗体的特异性结合，A正确；目标蛋白能与特异性抗体(第一抗体)结合，抗原是目标蛋白，酶标记的第二抗体与第一抗体结合，第一抗体是抗原，B错误；不同蛋白质分子所带电荷不同，分子大小也有差异，这些差异可以成为蛋白质分离的原理，C正确；酶具有催化作用，用酶的显色底物或发光底物可以显示目标蛋白条带的位置，D正确。]

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