高二生物《DNA的粗提取和鑒定》導(dǎo)學(xué)案

1、.高二生物.導(dǎo)學(xué)案DNA的粗提取和鑒定【課題目標(biāo)】 1.通過嘗試對植物或動物組織中的DNA進(jìn)行粗提取，了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)； 2.理解DNA粗提取與鑒定的原理?！菊n題重、難點(diǎn)】 DNA的粗提取和鑒定方法。一、基礎(chǔ)知識提取生物大分子的基本思路是 。對于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與 、 和 等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的 中溶解度不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使 充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的?！舅伎肌吭谑裁礉舛认?，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何變

2、化的？如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？此外，DNA不溶于 溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于其中。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。（2）DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：蛋白酶能水解 ，但是對 沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而DNA在 以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解 ，但對DNA沒有影響。（3）DNA的鑒定：在 條件下，DNA遇 反應(yīng)呈現(xiàn) 色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（1）實(shí)驗(yàn)材料的選取：凡是含有 的生物材料都可以考慮，但是選用 的生物組織，成功的可能性更大。在下面的生物材料中選取適合的實(shí)驗(yàn)材料：魚卵、豬肝、

3、菜花（花椰菜）、香蕉、雞血、哺乳動物的紅細(xì)胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養(yǎng)基的大腸桿菌【思考】哺乳動物的紅細(xì)胞的特點(diǎn)？（2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：動物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的 ，同時(shí)用 攪拌，過濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用 溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的 和 ，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液?！舅伎肌繛槭裁醇尤胝麴s水能使雞血細(xì)胞破裂？加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？如果研磨不充分，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？（3）去除濾液中的雜質(zhì)（閱讀課

4、本的三個(gè)方案）：課本P5556 【思考】為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？方案二與方案三的原理有什么不同？（4）DNA的析出與鑒定：將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積 、冷卻的 ，靜置 ，溶液中會出現(xiàn) ，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒 攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為 的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4ml的 ?；旌暇鶆蚝?，將試管置于 中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變 。三、操作提示以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100

5、ml血液中需要加入3g ，防止 。加入洗滌劑后，動作要 、 ，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動作要 ，以免 ，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。二苯胺試劑要 ，否則會影響鑒定的效果。為了提高DNA純度，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中通常使用的洗滌劑有十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、十二烷基硫酸鈉（SDS）或吐溫等化學(xué)試劑。四、結(jié)果分析與評價(jià)五、祥案以雞血細(xì)胞為例1材料制備：0.3g/ml檸檬酸鈉100ml 500ml燒杯玻璃棒攪拌4000r/min離心2min除去上清液活雞血180ml 即得雞血細(xì)胞液（也可將上述燒杯置于冰箱中，靜置一天使雞血細(xì)胞自行沉淀）2方法步驟：（

6、1）提取血細(xì)胞核物質(zhì)：取血細(xì)胞液10ml20ml蒸餾水，玻璃棒沿一個(gè)方向快速攪拌5min，然后用34層紗布過濾，取濾液。（濾液中含DNA和其他物質(zhì)，如蛋白質(zhì)）（2）溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA：（1）中濾液2mol/LNaCl溶液40ml，用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌1min，使DNA充分溶解。（3）析出含DNA的粘稠物：向上述溶液中緩緩加入蒸餾水，并輕輕地沿一個(gè)方向均勻攪拌，出現(xiàn)絲狀物，繼續(xù)攪拌并加入蒸餾水直至絲狀物不再增加為止。纏繞在玻璃榜上的絲狀物即為雞血細(xì)胞的DNA粗提物。（5）DNA粘稠物再溶解：（3）中粘稠物+20ml2mol/LNaCl溶液置于50ml燒杯，緩慢攪拌3 min，使其充分溶解。（

7、6）過濾含DNA的NaCl溶液：用34層紗布過濾，收集濾液，濾液中含DNA。（7）提取含雜質(zhì)較少的DNA：上述溶液50ml體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精，沿一個(gè)方向緩慢均勻攪拌，出現(xiàn)白色絲狀物（即DNA），用玻璃棒將絲裝物卷起。（8）DNA鑒定：取兩只試管，分別加入2mol/L的NaCl溶液2ml，然后再分別加入2ml二苯胺試劑，沸水浴加熱5min,觀察結(jié)果?！菊n堂小結(jié)】【隨堂練習(xí)】1、在研究DNA的基因樣本前，采集來的血樣需要蛋白水解酶處理，然后用有機(jī)溶劑除去蛋白質(zhì)。用蛋白水解酶處理血樣的目的是（ ）A除去血漿中的蛋白質(zhì)B除去染色體上的蛋白質(zhì)C除去血細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)D除去血細(xì)胞中的所有的蛋白質(zhì)，

8、使DNA釋放，便于進(jìn)一步提純2、與析出DNA粘稠物有關(guān)的敘述，不正確的是（ ）A操作時(shí)緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度B在操作A時(shí)，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整C加蒸餾水可同時(shí)降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出D當(dāng)絲狀粘稠物不再增加時(shí)，此時(shí)NaCl的濃度相當(dāng)于0.14mol/L3、洗滌劑能夠瓦解（ ），但對DNA沒有影響。A細(xì)胞壁 B細(xì)胞膜 C細(xì)胞核 D細(xì)胞質(zhì)4、在沸水浴的條件下，DNA遇（）會被染成藍(lán)色。A斐林試劑B蘇丹染液 C雙縮脲試劑D二苯胺5、在DNA提取過程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（）A不易破碎B減少提取過程中DNA的損失C增加DNA的含量 D容易洗刷6、

9、DNA的粗提取中，將與濾液體積相等的、冷卻的（），靜置2-3min，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物。A0.9%的NaCl B0.14mol/L的NaCl溶液C質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的HCl D體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液7、以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，需要向血液中加入（），防止血液凝固。A醋酸鈉B龍膽紫 C檸檬酸鈉D醋酸洋紅8、在向溶解DNA的NaCl溶液中，不斷加入蒸餾水的目的是（）A加快溶解DNA的速度B加快溶解雜質(zhì)的速度C減小DNA的溶解度，加快DNA析出D減小雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出9、去除濾液中的雜質(zhì)時(shí)，直接在濾液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的（）分解蛋白質(zhì)。A胃蛋白酶B胰蛋白酶C木瓜蛋白酶D腸肽酶二、非選

10、擇題11、提取雞血中DNA時(shí)，要除去血液中的上清液，這是因?yàn)槭裁矗?2、填寫本實(shí)驗(yàn)完成下列實(shí)驗(yàn)操作時(shí)所用試劑。（1）提取雞血細(xì)胞中核物質(zhì)_。（2）溶解核內(nèi)DNA：_ _。（3）析出2mol/LNaCl溶液中的DNA_。（4）DNA粘稠物的再溶解_。（5）提取雜質(zhì)較少的DNA白色乳狀絲狀物_。（6）DNA的鑒定_。13、關(guān)于DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)材料的選擇，也經(jīng)過了多次實(shí)驗(yàn)效果的比較，最終選擇雞血做實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？請回答下列問題：（1）雞血細(xì)胞中紅細(xì)胞_，家雞屬于鳥類，新陳代謝旺盛，因而血液中_細(xì)胞數(shù)目較多，可以提供豐富的_。（2）實(shí)驗(yàn)前由老師制備血細(xì)胞液供同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)材料，而不用雞全血，主要

11、原因是 。（3）生活在牧區(qū)的人們，采集牛、羊和馬血比較方便，若他們按實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)步驟后，結(jié)果是_，這是因?yàn)檫@些動物和人一樣，成熟的紅細(xì)胞中_，但若改用動物肝臟做實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。這是因?yàn)開。（4）若選用動物肝臟做實(shí)驗(yàn)材料，在提取之前，最好增加_程序，使組織細(xì)胞更易分離?！靖呖冀馕觥坷?、有人將豬血取出后，經(jīng)過濾獲得豬血細(xì)胞液，經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)步驟后，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果與下列哪類動物相同（）A兩棲類B魚類C爬行類D鳥類E沒有相同的例2、在DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)過程中，兩次向燒杯中加入蒸餾水的作用是（）A稀釋血液、沖洗樣品B使血細(xì)胞破裂、降低NaCl濃度使DNA析出C使血細(xì)胞破裂、增大DNA溶解量D使血細(xì)胞破裂、提取含雜質(zhì)較少的DNA例3、檢測DNA物質(zhì)的試劑是（）A斐林試