高中生物選修一學(xué)案10：1DNA的粗提取與鑒定

1、高中生物選修一DNA的粗提取與鑒定學(xué)習(xí)目標(biāo).嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的DNA進(jìn)行粗提取。.了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)。.理解DNA粗提取以及 DNA鑒定的原理。 重點(diǎn)和難點(diǎn)DNA的粗提取和鑒定方法。 課前預(yù)習(xí)DNA在 mol/L NaCl溶液中的溶解度最低；DNA不溶于 溶液而細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則可溶； 大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受 6080c高溫，而DNA在 C以上才會(huì)變性；DNA在沸水浴條件下可被 染成藍(lán)色。.提取DNA時(shí)一般選用 的牛物組織,成功的可能性大。破碎動(dòng)物細(xì)胞時(shí)， 在動(dòng)物細(xì)胞液中加入一定量的 ，同時(shí)用 攪拌,過(guò)濾后收集濾液即可；如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要加入一定的,然后進(jìn)行充分的 ，過(guò)濾

2、后收集研磨液。.在濾液中加入 NaCl溶液，使其達(dá)到 2mol/L ,過(guò)濾后可除去，再調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度為0.14mol/L ,析出 ，過(guò)濾去除溶液中的雜質(zhì)。直接在濾液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的分解蛋白質(zhì)。將濾液放在6075c的恒溫箱中保溫 1015min,可使。.將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的 ，靜置23min ,溶液中會(huì)出現(xiàn)，這就是粗提取的 DNA。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 。混合均勻后，將試管置于 JL中加熱5min,待試管冷卻后，比較

3、兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變 。課堂探究 一、基礎(chǔ)知識(shí) 以下是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線，請(qǐng)根據(jù)曲線圖思考： 榴解曳00.附。京江(1)在什么濃度下，DNA的溶解度最小？ 。 DNA在NaCl溶液中的溶解高中生物選修一度是如何變化的? 堂。(2)如何通過(guò)控制NaCl溶液的濃度使 DNA在鹽溶液中溶解或析出？ 。(3)析出的DNA中還含有某些蛋白質(zhì)雜質(zhì)， 去除這些蛋白質(zhì)的方法是 , 原理是逐。(4)真核細(xì)胞中的 DNA主要存在于染色體上，將染色體上DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)的方法有 _。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)材料的選取哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞和大腸桿菌不能用于提取DNA的原因是。制備雞

4、血細(xì)胞時(shí)在雞血中加入檸檬酸鈉的作用是 。.破碎細(xì)胞，獲取含 DNA的濾液(1)使雞血細(xì)胞破裂的方法是 ,原理是。(2)使植物細(xì)胞破裂的方法是研磨，研磨時(shí)加入的洗滌劑和食鹽的作用分別是 ，加入洗滌劑后為什么動(dòng)作要輕緩、柔和？ 堂。此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？ 。.去除濾液中的雜質(zhì)方案一:30mL濾液一加NaCl使DNA溶解一過(guò)濾得濾液一加蒸儲(chǔ)水使 DNA析出一過(guò)濾得 過(guò)濾物一放到2mol/LNaCl溶液中溶解 一 DNA - NaCl溶解液方案二：30mL濾液一加嫩肉粉(木瓜蛋白酶)一靜置10分鐘一得DNA濾液方案三：30mL濾液一6067c處理一過(guò)濾得DNA濾液(1)方案一中 加N

5、aCl使DNA溶解一過(guò)濾得濾液”的目的是除去 (可溶、不溶)于NaCl溶液中的細(xì)胞雜質(zhì)； 加蒸儲(chǔ)水使DNA析出一過(guò)濾得過(guò)濾物”的目的是除去 (可 溶、不溶)于 NaCl溶液中的細(xì)胞雜質(zhì)。(2)用嫩肉粉去除雜質(zhì)的原理是 ,利用6075c恒溫水浴去除雜質(zhì) 的原理是。.DNA的析出與鑒定 TOC o 1-5 h z (1)為什么要使用冷卻的酒精溶液？ 。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩的原因是 。(2)下圖是DNA的鑒定示意圖，圖中兩個(gè)試管中 NaCl溶液的濃度是,根據(jù)圖中現(xiàn)象可知，加入二苯胺的試管是，顏色是 。另一支試管所起的作用是 。高中生物選修一課堂鞏固.在“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中，

6、甲、乙、丙、丁四個(gè)小組除下表中所列處理方法不同外，其他操作步驟均正確，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）/別實(shí)驗(yàn)材 料需取核，可質(zhì)時(shí) 加入的溶液士除雜用時(shí)融人 的溶液鑒定時(shí) 加入的試劑甲碼1L蒸鑲水S9K的酒精二米族乙菜花蒸謠水95%的酒精（冷卻）雙縮麻試劑西豬血蒸譙水95%的氟糟（冷卻）二不族T雞上蒸端水95%的酉靖（的）二不胺A.實(shí)驗(yàn)材料選擇錯(cuò)誤的組別是丙B.沸水浴后試管中溶液顏色變藍(lán)的組別是甲、丁C.甲組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象差的原因是25c的酒精對(duì)DNA的凝集效果差D.乙組實(shí)驗(yàn)不成功僅因?yàn)樵阼b定時(shí)加入了雙縮月尿試劑.下圖為“DNA粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作。這些操作目的正確的是（心C1潞/

7、 N式1港濯 溶液 A.是洗滌紅細(xì)胞，去除血細(xì)胞表面的雜質(zhì)B.是溶解DNA ,去除不溶于酒精的雜質(zhì)C.溶解DNA ,去除不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質(zhì)D.稀釋NaCl溶液，去除不溶于低濃度 NaCl溶液的雜質(zhì).下列關(guān)于“DNA勺粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)敘述，錯(cuò)誤.的是（）A.酵母和菜花均可作為提取DNA的材料B.DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸儲(chǔ)水C.向雞血細(xì)胞液中加蒸儲(chǔ)水?dāng)嚢?，可?jiàn)玻棒上有白色絮狀物D.DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán)4.某生物興趣小組開(kāi)展 DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)。具體步驟如下：.材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份。每份10g。剪碎后分成

8、兩組，一組置于高中生物選修一20C、另一組置于-20C條件下保存24h。二.DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧锨兴楹蠓謩e放人研缽中，各加入一定量的 ，進(jìn)行充分研磨，過(guò)濾后收集濾液。第二步：先向6只小燒杯中分別注人 10mL濾液，再加人20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的, 然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測(cè)：在上述試管中各加入 4 mL 試劑?；旌暇鶆蚝螅糜诜兴屑訜? min ,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。材料保存昌雯花采茨板荔黃+ + + +-20 r1- + 4-+ -

9、 + +:注；越多表示藍(lán)色越深;三、實(shí)驗(yàn)分析：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是 。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少 。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。結(jié)論1 :與20c相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在 -20C條件下保存，DNA的提取量較多。結(jié)論2: 。針對(duì)結(jié)論1,請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉專骸Ｋ?、延伸探究：氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和 DNA均不相溶，且對(duì) DNA 影響極小。為了進(jìn)一步提高 DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在 DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上 繼續(xù)操作的步驟是：。然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使 DNA析出。參考答案高中生物選修一 課前預(yù)習(xí).0.14酒精80c二苯胺試劑.DAN含

10、量相對(duì)較高蒸儲(chǔ)水玻璃棒洗滌劑和食鹽攪拌和研磨.不溶的雜質(zhì)DNA木瓜蛋白酶蛋白質(zhì)變性.酒精溶液白色絲狀物 2mol/L二苯胺試劑沸水藍(lán) 課堂探究一、(1)0.14mol/L在NaCl濃度低于0.14mol/L , DNA的溶解度隨 NaCl溶液濃度的增 加而逐漸降低；在 0.14mol/L時(shí)，DNA的溶解度最?。划?dāng) NaCl濃度繼續(xù)增加時(shí)，DNA的 溶解度又逐漸增大(2)在濾液中加入 NaCl,使其溶液濃度為 2 mol/L, DNA溶解，再調(diào)節(jié) NaCl溶液的 濃度為0.14 mol/L, DNA析出(3)加入冷卻的體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì) 則溶于酒精

11、(4)用蛋白酶處理染色體或在6075c恒溫水浴箱中保溫 1075min二、1.哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核，大腸桿菌是原核生物，細(xì)胞中的 DNA很少防 止血液凝固(1)在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸儲(chǔ)水(并攪拌)雞血細(xì)胞會(huì)因吸水膨脹而破裂(2)防止產(chǎn)生大量泡沫洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，食鹽形成的NaCl溶液能夠溶解DNA核蛋白、多糖和 RNA等雜質(zhì)(1)不溶可溶(2)嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能夠分解雜質(zhì)蛋白，從而使的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6075c的高溫，而DNA在80c以上才會(huì)變性(1)抑制核酸水解酶活性，防止 DNA降解；降低分子運(yùn)動(dòng)易于形成沉淀析出；低溫有利于增加DNA分子柔韌性，

12、減少斷裂防止 DNA分子斷裂而導(dǎo)致其不能形成絮狀沉淀(2)2 mol / LB藍(lán)色對(duì)照作用課堂鞏固.D解析豬是哺乳動(dòng)物，成熟紅細(xì)胞中沒(méi)有DNA, A項(xiàng)正確；甲和丁所用材料相同，只是甲的酒精沒(méi)有冷卻，效果要比丁的差一些，但都能出現(xiàn)藍(lán)色，B、C項(xiàng)正確；乙組不成功的原因還有菜花是植物細(xì)胞，加入蒸儲(chǔ)水后細(xì)胞不會(huì)破裂，必須進(jìn)行研磨等，D項(xiàng)錯(cuò)誤。.C解析是讓紅細(xì)胞吸水漲破釋放出核物質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA不溶于冷酒精，是讓DNA在冷酒精中析出，B項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度高，可以去除不溶于的雜質(zhì)，C項(xiàng)正確；在溶有DNA的濃氯化鈉溶液中緩緩加入蒸儲(chǔ)水，濃度逐漸降低，到0.14mol/L時(shí)DNA逐漸析出，D項(xiàng)錯(cuò)誤。.C解析原則上含DNA的生物材料都行，只是 DNA含量高的成功的可能性更大，所以酵母 和菜花可作為提取 DNA的材料，A項(xiàng)正確；DNA在2 mol/ L NaCl溶液和蒸儲(chǔ)水中，溶解度高中生物選修一較大，故B正確；向雞血細(xì)胞液中加蒸儲(chǔ)水?dāng)嚢瑁u血細(xì)胞會(huì)破裂，因DNA在蒸