第四章生化与分子生物学实践课件.ppt

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1、第四章生化与分子生物学实践第1页，此课件共36页哦第一节第一节 生物成生物成分的分离与测定技分的分离与测定技术术昌吉州回民中学 谢代鹏第2页，此课件共36页哦生命活动的主要承担者，一生命活动的主要承担者，一切性状的体现者是什么？切性状的体现者是什么？蛋白质蛋白质蛋白质存在于生物体的组织中，蛋白质存在于生物体的组织中，不同的生物体组织细胞所含的不同的生物体组织细胞所含的蛋白质种类、数量也不尽相同，蛋白质种类、数量也不尽相同，所以，要研究它就必须将其分所以，要研究它就必须将其分离、纯化出来。因此，蛋白质离、纯化出来。因此，蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。究的

2、重要技术。第3页，此课件共36页哦v1.原理：原理：依据蛋白质的各种特性将不同种依据蛋白质的各种特性将不同种类的蛋白质分离，再依据蛋白质之间以类的蛋白质分离，再依据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间的差异进行纯及蛋白质与其他物质之间的差异进行纯化。化。v2.步骤：步骤：一、蛋白质的分离与纯化一、蛋白质的分离与纯化第4页，此课件共36页哦v（1）样品处理（释放蛋白质）：先将生物组织进行机械破碎，）样品处理（释放蛋白质）：先将生物组织进行机械破碎，再根据细胞的特点选择不同的细胞破碎方法（常用的有再根据细胞的特点选择不同的细胞破碎方法（常用的有、等等？）破碎细胞，待细胞破碎后，各种蛋白质被？）破碎细

3、胞，待细胞破碎后，各种蛋白质被释放出来。释放出来。v（2）粗分离（抽提蛋白质）：根据蛋白质的不同性质，选择不）粗分离（抽提蛋白质）：根据蛋白质的不同性质，选择不同的溶剂进行抽提。例如，酸性蛋白质可用同的溶剂进行抽提。例如，酸性蛋白质可用抽提，水溶性抽提，水溶性蛋白质可用蛋白质可用抽提，脂溶性蛋白质可用抽提，脂溶性蛋白质可用抽提。抽提。v（3）纯化：）纯化：a.原理：根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子原理：根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度、所带电荷的多少、吸附性等方面存在的差异大小、溶解度、所带电荷的多少、吸附性等方面存在的差异进行的。进行的。b.方法：有方法：

4、有、等。等。（4）纯度鉴定）纯度鉴定第5页，此课件共36页哦v3.电泳：电泳：（1）概念：）概念：（2）原理：利用待分离样品中各种分子）原理：利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、带电性质的差异以及分子本身的大小、性状的不同使带电分子产生不同的泳动性状的不同使带电分子产生不同的泳动方向和速度，从而实现样品中各种分子方向和速度，从而实现样品中各种分子的分离。的分离。（3）泳动的特点：带电颗粒直径越小，越）泳动的特点：带电颗粒直径越小，越接近于球形，所带净电荷越多，速度就越接近于球形，所带净电荷越多，速度就越快，反之越慢。快，反之越慢。第6页，此课件共36页哦1.芳香油的来源：

5、芳香植物的花、茎、叶、果实等。芳香油的来源：芳香植物的花、茎、叶、果实等。2.芳香油的特点：挥发性强；易溶于有机溶剂。芳香油的特点：挥发性强；易溶于有机溶剂。3.提取方法：提取方法：v（1）蒸馏法（水蒸气蒸馏法）蒸馏法（水蒸气蒸馏法）v原理：利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来。原理：利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来。v步骤：步骤：a、水蒸气蒸馏；、水蒸气蒸馏；b、分离油层；、分离油层；c、除水过滤。、除水过滤。v使用范围：提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。使用范围：提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。v（2）萃取）萃取v原理：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可以得到原理：

6、使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可以得到芳香油。芳香油。二、从生物材料中提取某些特定成分二、从生物材料中提取某些特定成分植物芳香油的提取植物芳香油的提取第7页，此课件共36页哦课题目标：课题目标：1、了解植物芳香油的来源，针对原料、了解植物芳香油的来源，针对原料的不同特点，采用适宜的提取方法；的不同特点，采用适宜的提取方法；2、结合橘皮精油的提取，正确选择提取、结合橘皮精油的提取，正确选择提取方法，弄清植物芳香油提取的具体操作方法，弄清植物芳香油提取的具体操作步骤。步骤。第8页，此课件共36页哦3、使用水蒸气蒸馏装置的注意事、使用水蒸气蒸馏装置的注意事项有哪些？项有哪些？1）安装仪器时一

7、般按自下而上，从）安装仪器时一般按自下而上，从左到右的顺序，拆卸仪器的顺序与安左到右的顺序，拆卸仪器的顺序与安装时相反。保证冷凝管下进上出。装时相反。保证冷凝管下进上出。2）蒸馏开始时，先通冷水后加热；蒸）蒸馏开始时，先通冷水后加热；蒸馏完毕时，先撤热源后停止通水。馏完毕时，先撤热源后停止通水。第9页，此课件共36页哦4、橘皮精油的主要成分是什么？为什么用压、橘皮精油的主要成分是什么？为什么用压榨法提取？榨法提取？柠檬烯。用水蒸气蒸馏法产生原料焦糊问柠檬烯。用水蒸气蒸馏法产生原料焦糊问题。题。第10页，此课件共36页哦植物芳香油的提取方法植物芳香油的提取方法1、水蒸气蒸馏法 原理：利用水蒸气将

8、挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物，冷却后混合物又重新分出油层和水层。分类：水上蒸馏、水中蒸馏和水气蒸馏 应用：普遍原料适用第11页，此课件共36页哦2、压榨法 原理：通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油 应用：适用于易焦糊原料的提取 3、有机溶剂萃取法 原理：使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后就可获得芳香油 应用：适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。第12页，此课件共36页哦二、实验材料及用品二、实验材料及用品1、精油蒸馏装置、精油蒸馏装置第13页，此课件共36页哦精油提取器精油提取器剖面图精油提取器正面图2、实验材料、实验材料橘子皮橘子皮第14页，此课件

9、共36页哦三、实验步骤三、实验步骤1、安装仪器，加蒸馏水没过浮漂。2、将物料（橘子皮）尽量剪碎，放入铺有一层纱布的物料篮中。将物料篮放入仪器内，将仪器盖螺栓逐对拧紧。3、在油水出口放置一个三角瓶接收油水混合物。第15页，此课件共36页哦4、向冷凝器中通入自来水，保持较小流速即可。5、打开电源开关，将功率调节旋钮调节到最大，仪器进入加热状态。6、当油水出口有油水混合物流出时，可调节功率控制油水混合物的蒸馏速度。7、用分液漏斗对精油进行分离。第16页，此课件共36页哦课外小知识课外小知识 植物芳香油散发出的芬芳气味，使人身心爽快，有助于消除疲劳，恢复精力，还可以不同程度地提高人体神经系统、内分泌系

10、统的功能，帮助人体提高免疫力，具有保健、美容、治疗的作用。第17页，此课件共36页哦 如从玫瑰花中提取出的玫瑰油称为“液体黄金”，多用于制造高级香水等化妆品，是纯天然的护肤品。功效：具有极好的抗衰老和止痒作用，能够促进细胞再生、防止肌肤老化、平抚肌肤细纹，还具有使人放松、愉悦心情的功效。第18页，此课件共36页哦1、蒸馏时要提高产品质量，应采取的措施、蒸馏时要提高产品质量，应采取的措施是是A 提高蒸馏温度，延长蒸馏时间提高蒸馏温度，延长蒸馏时间B 提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间C 降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间D 严格控制蒸馏温度，延长蒸馏时间严格控

11、制蒸馏温度，延长蒸馏时间练习巩固练习巩固第19页，此课件共36页哦2、用于提取植物芳香油的植物器官包括、用于提取植物芳香油的植物器官包括A 花、茎、叶花、茎、叶 B 树干、树皮树干、树皮C 根、果实、种子根、果实、种子 D 以上三项都是以上三项都是3、玫瑰精油被称为、玫瑰精油被称为“液体黄金液体黄金”，提取玫瑰精油，提取玫瑰精油的方法有的方法有A 只用水蒸气蒸馏法只用水蒸气蒸馏法 B 可用蒸馏法和压榨法可用蒸馏法和压榨法C 可用蒸馏法和萃取法可用蒸馏法和萃取法 D 可用压榨法和萃取法可用压榨法和萃取法第20页，此课件共36页哦4、在用水蒸气蒸馏法制取玫瑰乳液提纯过程中，、在用水蒸气蒸馏法制取玫

12、瑰乳液提纯过程中，先后使用先后使用NaCl和无水和无水Na2SO4的作用分别是的作用分别是A 分层、吸水分层、吸水 B 溶解、吸水溶解、吸水C 吸水、分层吸水、分层 D 分层、萃取分层、萃取第21页，此课件共36页哦谢谢 谢！谢！第22页，此课件共36页哦第二节第二节 分子生物学技术分子生物学技术昌吉州回民中学 谢代鹏第23页，此课件共36页哦一、分子生物学进展v1.的建立，奠定了现代分子生物学的基础，给整个生物科学乃至整个人类社会带来了一场革命。v2.“基因克隆”一经提出，世界各国的生物科学家便立刻意识到和基因克隆的重大作用和深远意义。v3.目前我国基因工程已投入生产的有。v4.在动物基因工

13、程方面，我国已成功培育出等多种转基因动物，在动物乳汁中得以表达的物质有。第24页，此课件共36页哦二、二、PCR技技术（聚合酶（聚合酶链式反式反应）v聚合酶链式反应聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)v原理：利用碱基互补配对的原则，人为的原理：利用碱基互补配对的原则，人为的将适量的将适量的DNA复制过程中所需要的组分组合复制过程中所需要的组分组合在一起，经过多次在一起，经过多次变性、退火、延伸变性、退火、延伸的循环的循环，从而使目的基因在体外得到扩增，最终得，从而使目的基因在体外得到扩增，最终得到大量的目的基因。到大量的目的基因。第25页，此课件共36页

14、哦PCR反应中的主要成份反应中的主要成份 1.引物（两种寡核甘酸）引物（两种寡核甘酸）2.反应物（反应物（4种脱氧核苷酸）种脱氧核苷酸）3.DNA聚合酶（常用聚合酶（常用Taq 聚合酶）聚合酶）4.模板模板DNA 5.Mg 2+（提供反应的离子条件）（提供反应的离子条件）6.反应缓冲液（提供反应的溶液体系）反应缓冲液（提供反应的溶液体系）第26页，此课件共36页哦vvPCRPCR是一种由是一种由是一种由是一种由引物介导的选择性体外扩增引物介导的选择性体外扩增DNA的方法。的方法。的方法。的方法。vv包括三个基本步骤包括三个基本步骤包括三个基本步骤包括三个基本步骤:(1)(1)变性变性变性变性(

15、Denature):(Denature):目的双链目的双链目的双链目的双链DNADNA片段在片段在片段在片段在9494下解链下解链下解链下解链;(2)(2)退火退火退火退火(Anneal):(Anneal):两种寡核苷酸引物在适当温度两种寡核苷酸引物在适当温度两种寡核苷酸引物在适当温度两种寡核苷酸引物在适当温度(40(40 60 60)下与模板上下与模板上下与模板上下与模板上的目的序列通过氢键配对的目的序列通过氢键配对的目的序列通过氢键配对的目的序列通过氢键配对;(3)(3)延伸延伸延伸延伸(Extension):(Extension):在在在在Taq DNATaq DNA聚合酶合成聚合酶合成

16、聚合酶合成聚合酶合成DNADNA的最适温度的最适温度的最适温度的最适温度 下下下下(72(72 左右左右左右左右)，以目的，以目的，以目的，以目的DNADNA为模板进行合成。为模板进行合成。为模板进行合成。为模板进行合成。由这三个基本步骤组成一轮循环，理论上每一轮循环将使由这三个基本步骤组成一轮循环，理论上每一轮循环将使由这三个基本步骤组成一轮循环，理论上每一轮循环将使由这三个基本步骤组成一轮循环，理论上每一轮循环将使 目的目的目的目的DNADNA扩增一倍，这些经合成产生的扩增一倍，这些经合成产生的扩增一倍，这些经合成产生的扩增一倍，这些经合成产生的DNADNA又可作为下一轮循环又可作为下一轮

17、循环又可作为下一轮循环又可作为下一轮循环的模板，所以经的模板，所以经的模板，所以经的模板，所以经3030轮循环就可使轮循环就可使轮循环就可使轮循环就可使DNADNA扩增出扩增出扩增出扩增出2 23030 个拷贝。个拷贝。个拷贝。个拷贝。第27页，此课件共36页哦PCR 循环循环 第一步第一步 变性变性(94)靶序列靶序列第28页，此课件共36页哦PCR 循环循环-第二步第二步 退火退火(40-60)靶序列靶序列Primer 1Primer 2BiotinBiotin53553533第29页，此课件共36页哦PCR 循环循环-第三步第三步 链延伸链延伸(72 左右左右)靶序列靶序列Primer

18、1Primer 2BiotinBiotin53553533Taq DNAPolymerase第30页，此课件共36页哦第第1个个 PCR 循环完成后循环完成后 得到两个拷贝的靶序列得到两个拷贝的靶序列靶序列 靶序列BiotinBiotin第31页，此课件共36页哦3030次循环后靶序列扩增的数量次循环后靶序列扩增的数量No.ofNo.Amplicon CyclesCopies of Target122438416532664201,048,576301,073,741,8241 cycle=2 Amplicon2 cycle=4 Amplicon3 cycle=8 Amplicon4 cycl

19、e=16 Amplicon5 cycle=32 Amplicon6 cycle=64 Amplicon7 cycle=128 Amplicon第32页，此课件共36页哦 PCR PCR 动画动画1 1stst cycle cycle2 2ndnd cycle cycle3 3rdrd cycle cycle过过 程程变变变变 性性性性退退退退 火火火火 链链链链 延延延延 伸伸伸伸第33页，此课件共36页哦 细胞的破碎的方法：细胞的破碎的方法：先要将细胞和组织破碎，使蛋白质充分释放出来先要将细胞和组织破碎，使蛋白质充分释放出来 v 机械法机械法匀浆：匀浆：破碎机体破碎机体软组织软组织最常用方法

20、之一最常用方法之一 组织捣碎：组织捣碎：注意维持低温环境注意维持低温环境研磨研磨：破碎破碎单一细胞单一细胞的有效方法，主要用于的有效方法，主要用于细菌、细菌、酵母酵母等的破碎等的破碎 第34页，此课件共36页哦第35页，此课件共36页哦v 物理法物理法 超声法超声法：输入高能超声波可以破碎细胞，破碎效输入高能超声波可以破碎细胞，破碎效率取决于声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类率取决于声频、声能、处理时间、细胞浓度及细胞类型等型等 在处理少量样品时操作简便、效率高，液量损在处理少量样品时操作简便、效率高，液量损失少，适于实验室使用失少，适于实验室使用 注意注意:超声波产生的化学自由基团能使敏感的超声波产生的化学自由基团能使敏感的活性物质变性失活，另外噪声也比较大活性物质变性失活，另外噪声也比较大第36页，此课件共36页哦