高中生物 专题5 第16课时DNA的粗提取与鉴定同步课时作.docx
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高中生物专题5第16课时DNA的粗提取与鉴定同步课时作
专题5 DNA和蛋白质技术
第16课时 DNA的粗提取与鉴定
目标导航 1.了解DNA的物理性质。
2.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。
一、提取DNA的方法
1.提取生物大分子的基本思路
(1)选用一定的________或________方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
(2)DNA的粗提取就是利用DNA与________、________和________等在物理或化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
2.提取DNA分子的基本原理
(1)利用DNA的溶解性
①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一点,选择适当浓度的NaCl溶液就能使DNA溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离的目的。
DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
溶解规律
2mol/LNaCl
0.14mol/LNaCl
DNA
在NaCl溶液中,浓度为________mol/L时溶解度________
溶解
析出
蛋白质
NaCl浓度从2mol/L降低过程中,溶解度逐渐增大
部分发生
盐析
溶解
由上表可以看出,在NaCl为2mol/L时DNA________,而部分蛋白质发生盐析而生成________,通过过滤可除去部分________;NaCl为0.14mol/L时DNA________,过滤可除去溶解的部分________。
②DNA不____酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则____酒精。
利用这一原理,可将DNA与蛋白质进一步分离。
(2)利用DNA和蛋白质对酶、________和________的耐受性不同
①蛋白酶能水解蛋白质,但对________没有影响。
②大多数蛋白质不能忍受________的高温,而DNA在80℃以上才会变性。
③洗涤剂能够溶解________,但对________没有影响。
(3)DNA的鉴定:
DNA在沸水浴的条件下,遇________会染成________。
二、提取DNA及鉴定DNA的实验流程
1.实验材料的选取
实验材料的选择原则是选用________含量高的生物组织。
有些材料不宜选用,如有些哺乳动物的成熟红细胞无细胞核,无法提取DNA。
实验中一般选用________或________作为实验材料。
2.破碎细胞,获取含DNA的滤液
(1)动物细胞一般采用____________破碎的方法。
(2)植物细胞需要先用__________溶解细胞膜,再加入一定量________,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集________。
归纳总结 动、植物细胞在获取DNA滤液方面的比较
原理
方法
动物细胞
(鸡血细胞)
在低渗溶液中会吸水涨破
在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液
植物细胞(洋葱)
洗涤剂能够溶解细胞膜
在切碎的洋葱中加入一定量的洗涤剂和食盐,充分搅拌和研磨,过滤后收集研磨液
3.去除滤液中的杂质
释放出的核物质是DNA、RNA和蛋白质等的混合物,根据不同的方案,可采用以下三种去除滤液中杂质的方案。
原理
方法
方案一
DNA在不同浓度的________溶液中溶解度不同
①在滤液中加入NaCl,使其溶液浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质
②调节滤液中的NaCl溶液浓度为0.14mol/L,析出DNA,过滤去除溶液中溶解的杂质
方案二
DNA对酶的耐受性
直接在滤液中加入________,____________中的________________能够分解蛋白质,反应10~15min
方案三
DNA对高温的耐受性
将滤液放在________的恒温水浴箱中保温10~15min,注意严格控制温度范围,使______沉淀,而________分子还未变性,可以将DNA与蛋白质分开
4.DNA的析出
(1)原理:
DNA不溶于________,但细胞中的某些蛋白质则能溶于酒精。
(2)方法
①将过滤得到的含DNA的黏稠物溶于________的NaCl溶液,再过滤得到含DNA的滤液。
②向滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的、体积分数为______的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现________丝状物,它就是粗提取的DNA。
③用玻璃棒沿同一方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸去上面的水分。
(3)目的
①析出DNA;②去除溶于酒精的杂质。
5.DNA的鉴定
(1)鉴定原理:
DNA+________________
(2)步骤
项目
两支20mL的试管
1号
2号
实验步骤
加入2mol/L的NaCl溶液
5mL
5mL
加入丝状物(DNA)
√
用玻璃棒搅拌
________
溶解
加入二苯胺试剂
4mL
4mL
沸水浴加热
5min
5min
观察现象
________
变蓝
提醒
(1)甲基绿可将DNA染成绿色,且不需水浴加热。
二苯胺鉴定DNA属于颜色反应,需要水浴加热5min,可使DNA呈蓝色。
(2)二苯胺试剂要现配现用,否则二苯胺会变成浅蓝色,影响鉴定效果。
6.对实验结果作出分析与评价
(1)鉴别提取的DNA
观察你提取的DNA颜色,如果不是________________,说明DNA中的杂质较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功,如果不呈现________,可能所提取的DNA含量低,或是实验操作中出现错误,需要重新提取。
(2)分析DNA中的杂质
本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
(3)不同实验方法的比较
对于不同的实验方法,本课题可以采用分组的方法进行研究。
首先选取不同的实验材料,其次同种材料还可以采用不同方法,从多方面比较实验结果,如DNA的纯度、DNA的颜色、二苯胺显色的深浅等,看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。
知识点一 提取DNA的方法
1.DNA的粗提取与鉴定实验,与下列哪项原理无关( )
A.DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中,溶解度最低
B.DNA易被龙胆紫溶液染成紫色
C.DNA溶液中加入二苯胺试剂,加热后产生蓝色
D.加入95%的冷酒精,DNA会从溶液中析出
2.下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是( )
知识点二 DNA的提取流程
3.下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置:
(1)实验材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血,主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的____________。
(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是________,通过图B所示的步骤取得滤液,再在溶液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是___________________________________;图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________。
4.将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14mol/LNaCl溶液、2mol/LNaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中,然后用放有纱布的漏斗过滤,分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r,其中由于含DNA少可以丢弃的是( )
A.P、Q、RB.p、q、rC.P、q、RD.p、Q、r
一、选择题
1.从鸡血细胞液中提取DNA所用的提取液是( )
A.NaCl溶液B.酒精
C.二苯胺D.柠檬酸钠
2.去除DNA杂质时,可直接在滤液中加入__________,反应10~15min( )
A.嫩肉粉B.蒸馏水
C.2mol·L-1NaCl溶液D.酒精
3.在“DNA的粗提取与鉴定”实验过程中,有两次DNA沉淀析出,其依据的原理是( )
①DNA在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低
②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出
A.两次都是①
B.两次都是②
C.第一次是①,第二次是②
D.第一次是②,第二次是①
4.在DNA的粗提取实验过程中,对DNA提取量影响较小的是( )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,释放出DNA等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出DNA黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
5.蛋白酶能使蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来,下列药品可达到上述同一目的的是( )
A.蒸馏水B.NaCl溶液
C.NaOH溶液D.盐酸
6.在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取含杂质较少的DNA,可以依据的原理是( )
A.在物质的量浓度为0.14mol/LNaCl溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
7.若选择的实验材料为植物细胞,破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。
加入食盐的目的是( )
A.有利于DNA的溶解B.分离DNA和蛋白质
C.溶解细胞膜D.溶解蛋白质
8.向溶解DNA的NaCl溶液中不断加入蒸馏水的目的是( )
A.加快溶解DNA的速度
B.加快溶解杂质的速度
C.降低DNA的溶解度,加快DNA的析出
D.降低杂质的溶解度,加快杂质的析出
二、简答题
9.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作,最后所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行。
请指出该同学实验操作上的错误并改正。
①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆,留下血细胞备用。
②取5~10mL血细胞放入50mL的塑料烧杯中,并立即注入20mL0.015mol/L的氯化钠溶液,快速搅拌5min后经滤纸过滤,取得其滤液。
③向滤液中加入40mL2mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌1min。
④向上述溶液中缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地边轻轻搅拌边加入蒸馏水,直到溶液中出现丝状物为止,再进行过滤得含DNA的黏稠物。
实验结果:
所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行。
(1)请指出并改正上述实验操作中的错误:
_____________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)要进一步提取DNA时,需加入冷却的酒精,其作用是____________和__________________。
(3)由于鸡血较难找到,某同学试图用人血代替,结果没有成功,其原因最可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)鉴定实验中所得到的丝状物的主要成
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