选修一生物51DNA的粗提取与鉴定学案人教版Word格式.docx

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　　此外，DNA不溶于______溶液，但是细胞中的某些蛋白质能溶于其中。

利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离。

　　利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。

蛋白酶能水解________，但是对______没有影响。

大多数蛋白质不能忍受________℃的高温，而DNA在____℃以上才会变性。

洗涤剂能够__________，但对DNA没有影响。

　　二、DNA的鉴定

　　在________的条件下，DNA遇________会被染成____色，因此________可以作为鉴定DNA的试剂。

　　三、实验设计

　　．实验材料的选取

　　原则上，凡是含有______的生物材料都可以考虑，但是，选用__________________的生物组织，成功的可能性更大。

　　思考：

生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，他们用牛、羊、马血做提取DNA的实验材料合适吗？

为什么？

　　．破碎细胞，获取含DNA的滤液

　　动物细胞的破碎比较容易，以鸡血为例，在鸡血细胞液中加入一定量的________，同时用________搅拌，过滤后收集______即可。

如果实验材料是植物细胞，需要先用______溶解________。

例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的________和______，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集________。

　　．去除滤液中的杂质

　　最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。

　　方案一：

利用DNA在不同浓度的Nacl溶液中溶解度的不同，在滤液中加入Nacl，使Nacl溶液物质的量浓度为________，过滤除去______的杂质；

再调节Nacl溶液物质的量浓度为________，析出______，过滤去除________的杂质；

再用物质的量浓度为________的Nacl溶液溶解DNA。

　　方案二：

利用蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA的特点。

在滤液中加入嫩肉粉，嫩肉粉中的__________能够分解蛋白质。

　　方案三：

利用蛋白质和DNA的变性温度不同的特点。

将滤液放在________℃的恒温水浴箱中保温10～15in，过滤获得DNA滤液。

　　．DNA的析出与鉴定

　　将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积______的、冷却的________，静置2～3in，溶液中会出现__________，这就是粗提取的DNA。

用玻璃棒__________搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。

　　取两支20L的试管，各加入物质的量浓度为________的Nacl溶液5L，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。

然后，向两支试管中各加入4L的二苯胺试剂。

混合均匀后，将试管置于沸水中加热5in，待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变____。

　　四、操作提示

　　．以血液为实验材料时，每100L血液中需要加入3g________，防止________。

　　．加入洗涤剂后，动作要______、______，否则容易产生__________，不利于后续步骤的操作。

加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要______，以免加剧DNA分子的______，导致DNA分子不能形成________。

　　．二苯胺试剂要________，否则会影响鉴定的效果。

　　答案：

一、1.物理或化学　生物大分子　RNA　蛋白质　脂质　物理和化学

　　．Nacl溶液　DNA　0.14ol•L－1　酒精

　　蛋白质　DNA　60～80　80　瓦解细胞膜

　　二、沸水浴　二苯胺　蓝　二苯胺

　　三、1.DNA　DNA含量相对较高

不合适。

因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞中的少数DNA，在实验中很难提取到。

　　．蒸馏水　玻璃棒　滤液　洗涤剂　细胞膜　洗涤剂　食盐　研磨液

　　．2ol•L－1　不溶　0.14ol•L－1　DNA　溶液中

　　ol•L－1　木瓜蛋白酶　60～75

　　．相等　酒精溶液　白色丝状物　沿一个方向　2ol•L－1　蓝

　　四、1.柠檬酸钠　血液凝固

　　．轻缓　柔和　大量的泡沫　轻缓　断裂　絮状沉淀

　　．现配现用

　　制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因

　　制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠，防止血液凝固。

其原理是柠檬酸钠能与血浆中的ca2＋发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中的游离的ca2＋大大减少，血液便不会凝固。

因为鸡血中的红细胞和白细胞都有细胞核，DNA主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，用吸管除去上部的澄清液——血浆。

　　．实验成功的关键及注意事项

　　实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血的主要原因是遗传物质DNA主要存在于血细胞的细胞核内。

　　盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。

玻璃表面带电荷，鸡血细胞破碎以后释放出的DNA中的磷酸基也带电荷，因而容易被玻璃容器吸附，提取到的DNA就会更少。

因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，可以减少提取过程中DNA的损失。

　　破碎细胞，释放DNA过程中，若是血细胞液，加水后必须充分搅拌，否则血细胞核不会充分破碎，溶解出的DNA量就会减少；

若是植物细胞，需先用洗涤剂溶解细胞膜。

　　洗涤剂是多组分的混合物，在严格的科学实验中很少使用。

实验室提取高纯度的DNA时，通常使用十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或吐温等化学试剂。

　　实验过程中两次加入蒸馏水，操作目的各不相同：

次向鸡血细胞液中加蒸馏水，目的是使血细胞通过吸水涨破，释放出核内的DNA。

第二次向溶有DNA的滤液中加蒸馏水，目的是稀释Nacl溶液，使其浓度降至0.14ol•L－1，最终使大量DNA析出。

　　实验过程中几次过滤的目的：

制备鸡血细胞液时过滤的目的是除去破裂的细胞膜等物质；

在去杂时，将溶有DNA的高浓度Nacl溶液过滤的目的是除去不溶于Nacl溶液的杂质；

去杂时，用低浓度Nacl溶液析出DNA后过滤的目的是除去溶于Nacl溶液中的杂质。

　　过滤时采用单层纱布或尼龙布，不能使用滤纸，以减少DNA的损失。

　　提取DNA丝状物用玻璃棒搅拌时，要缓缓沿一个方向搅拌，而且不能直接触碰烧杯壁，以便获得较完整的DNA分子。

　　用冷酒精浓缩和沉淀DNA时，所用的体积分数为95%的酒精必须充分预冷才能使用，冷酒精与含有DNA的氯化钠溶液的体积比是1∶1。

　　低温可抑制核酸水解酶的活性，防止降解DNA；

低温可降低分子的运动，易于形成沉淀析出；

低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。

　　鉴定实验所得的丝状物的主要成分是DNA，可用二苯胺做鉴定试剂，鉴定出现蓝色，说明实验基本成功，如果不出现蓝色，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误。

　　．蛋白质提取与DNA提取的比较

　　蛋白质提取难度大。

因为与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活；

并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。

　　题型一DNA提取、分离与鉴定原理

　　【例题1】现代生物学已向两个方面发展，宏观研究的水平为生态系统水平，微观研究的水平为分子水平，对于分子的研究，其物质的提取和分离显得尤为重要。

下面是关于DNA分子的提取和分离的相关问题，请回答。

　　在提取菜花细胞中的DNA时，采用的是研磨法，为什么不能像用鸡血那样，用蒸馏水使其破裂？

　　在提取实验过程中用到两种浓度的Nacl溶液，说明其作用。

　　①2ol•L－1Nacl溶液：

_____________________________________________________。

　　②0.14ol•L－1Nacl溶液：

____________________________________________________。

　　在整个操作过程中，每100L血液中加入3g柠檬酸钠的作用是________________

　　_________________________________________________。

　　鉴定DNA所用的试剂是__________________________________________________。

　　解析：

DNA分子提取中理想的材料为富含DNA的细胞，动物中鸡血红细胞具有细胞核，放入蒸馏水中会使细胞涨破释放出DNA，而植物细胞中含有细胞壁，不能因吸水而涨破。

实验过程中两次用到Nacl溶液，初次为2ol•L－1Nacl溶液，用于溶解DNA，而0.14ol•L－1Nacl溶液会使DNA析出。

为了防止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。

鉴定DNA所用的试剂为二苯胺试剂。

植物细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，只有通过研磨，才能释放出DNA。

　　①溶解DNA分子，过滤并除去不溶于Nacl溶液的杂质　②使DNA分子析出，过滤并除去溶于Nacl溶液中的杂质

　　防止出现凝血现象

　　二苯胺试剂

　　反思领悟：

在Nacl溶液浓度低于0.14ol•L－1时，DNA的溶解度随Nacl溶液浓度的增加而逐渐降低；

在0.14ol•L－1时，DNA溶解度最小；

当Nacl溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大。

　　题型二DNA粗提取与鉴定实验中的操作

　　【例题2】某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：

　　材料处理：

称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g。

剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。

　　DNA粗提取：

　　步，将上述材料分别放入研钵中，各加入15L研磨液，充分研磨。

用两层纱布过滤，取滤液备用。

　　第二步，先向6只小烧杯中分别注入10L滤液，再加入20L体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。

　　第三步，取6支试管，分别加入等量的2ol•L－1Nacl溶液溶解上述絮状物。

　　DNA检测：

在上述试管中各加入4L二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5in，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：

　　材料保存温度花菜辣椒蒜黄

　　0℃＋＋＋＋＋＋

　　－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋

　　分析上述实验过程，回答下列问题。

　　该探究性实验课题名称是_________________________________________________。

　　第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。

　　根据实验结果，得出结论并分析。

　　①结论1：

与20℃相比，相同实验材料在－20℃条件下保存，DNA的提取量较多。

　　结论2：

__________________