《DNA的粗提取與鑒定》沖刺

《DNA的粗提取與鑒定》試卷[目標導航]1.了解DNA的物理性質(zhì)。2.理解DNA粗提取以及DNA鑒定的原理。一、提取DNA的方法1．提取生物大分子的基本思路(1)選用一定的________或________方法分離具有不同物理或化學性質(zhì)的生物大分子。(2)DNA的粗提取就是利用DNA與________、________和________等在物理或化學性質(zhì)方面的差異，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和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一點，選擇適當濃度的NaCl溶液就能使DNA溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達到分離的目的。DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同。溶解規(guī)律2mol/LNaClmol/LNaClDNA在NaCl溶液中，濃度為________mol/L時溶解度________溶解析出蛋白質(zhì)NaCl濃度從2mol/L降低過程中，溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析溶解由上表可以看出，在NaCl為2mol/L時DNA________，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析而生成________，通過過濾可除去部分________；NaCl為mol/L時DNA________，過濾可除去溶解的部分________。②DNA不____酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則____酒精。利用這一原理，可將DNA與蛋白質(zhì)進一步分離。(2)利用DNA和蛋白質(zhì)對酶、________和________的耐受性不同①蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但對________沒有影響。②大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受________的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。③洗滌劑能夠溶解________，但對________沒有影響。(3)DNA的鑒定：DNA在沸水浴的條件下，遇________會染成________。二、提取DNA及鑒定DNA的實驗流程1．實驗材料的選取實驗材料的選擇原則是選用________含量高的生物組織。有些材料不宜選用，如有些哺乳動物的成熟紅細胞無細胞核，無法提取DNA。實驗中一般選用________或________作為實驗材料。2．破碎細胞，獲取含DNA的濾液(1)動物細胞一般采用____________破碎的方法。(2)植物細胞需要先用__________溶解細胞膜，再加入一定量________，進行充分的攪拌和研磨，過濾后收集________。歸納總結動、植物細胞在獲取DNA濾液方面的比較原理方法動物細胞(雞血細胞)在低滲溶液中會吸水漲破在雞血細胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液植物細胞(洋蔥)洗滌劑能夠溶解細胞膜在切碎的洋蔥中加入一定量的洗滌劑和食鹽，充分攪拌和研磨，過濾后收集研磨液3.去除濾液中的雜質(zhì)釋放出的核物質(zhì)是DNA、RNA和蛋白質(zhì)等的混合物，根據(jù)不同的方案，可采用以下三種去除濾液中雜質(zhì)的方案。原理方法方案一DNA在不同濃度的________溶液中溶解度不同①在濾液中加入NaCl，使其溶液濃度為2mol/L，過濾除去不溶的雜質(zhì)②調(diào)節(jié)濾液中的NaCl溶液濃度為mol/L，析出DNA，過濾去除溶液中溶解的雜質(zhì)方案二DNA對酶的耐受性直接在濾液中加入________，____________中的________________能夠分解蛋白質(zhì)，反應10～15min方案三DNA對高溫的耐受性將濾液放在________的恒溫水浴箱中保溫10～15min，注意嚴格控制溫度范圍，使______沉淀，而________分子還未變性，可以將DNA與蛋白質(zhì)分開的析出(1)原理：DNA不溶于________，但細胞中的某些蛋白質(zhì)則能溶于酒精。(2)方法①將過濾得到的含DNA的黏稠物溶于________的NaCl溶液，再過濾得到含DNA的濾液。②向濾液中加入與濾液體積相等的、冷卻的、體積分數(shù)為______的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會出現(xiàn)________絲狀物，它就是粗提取的DNA。③用玻璃棒沿同一方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分。(3)目的①析出DNA；②去除溶于酒精的雜質(zhì)。5．DNA的鑒定(1)鑒定原理：DNA＋________eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(5min))________(2)步驟項目兩支20mL的試管1號2號實驗步驟加入2mol/L的NaCl溶液5mL5mL加入絲狀物(DNA)√用玻璃棒攪拌________溶解加入二苯胺試劑4mL4mL沸水浴加熱5min5min觀察現(xiàn)象________變藍提醒(1)甲基綠可將DNA染成綠色，且不需水浴加熱。二苯胺鑒定DNA屬于顏色反應，需要水浴加熱5min，可使DNA呈藍色。(2)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺會變成淺藍色，影響鑒定效果。6．對實驗結果作出分析與評價(1)鑒別提取的DNA觀察你提取的DNA顏色，如果不是________________，說明DNA中的雜質(zhì)較多；二苯胺鑒定出現(xiàn)藍色說明實驗基本成功，如果不呈現(xiàn)________，可能所提取的DNA含量低，或是實驗操作中出現(xiàn)錯誤，需要重新提取。(2)分析DNA中的雜質(zhì)本實驗提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)。(3)不同實驗方法的比較對于不同的實驗方法，本課題可以采用分組的方法進行研究。首先選取不同的實驗材料，其次同種材料還可以采用不同方法，從多方面比較實驗結果，如DNA的純度、DNA的顏色、二苯胺顯色的深淺等，看看哪種實驗材料、哪種提取方法的效果更好。知識點一提取DNA的方法1．DNA的粗提取與鑒定實驗，與下列哪項原理無關()A．DNA在mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低B．DNA易被龍膽紫溶液染成紫色C．DNA溶液中加入二苯胺試劑，加熱后產(chǎn)生藍色D．加入95%的冷酒精，DNA會從溶液中析出2．下列圖示中能正確反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關系的是()知識點二DNA的提取流程3．下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗裝置：(1)實驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中有較高含量的____________。(2)在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是________，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是___________________________________；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是________。4．將粗提取的DNA絲狀物分別加入mol/LNaCl溶液、2mol/LNaCl溶液、體積分數(shù)為95%的酒精溶液中，然后用放有紗布的漏斗過濾，分別得到濾液P、Q、R以及存留在紗布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丟棄的是()A．P、Q、R B．p、q、r C．P、q、R D．p、Q、r一、選擇題1．從雞血細胞液中提取DNA所用的提取液是()A．NaCl溶液 B．酒精C．二苯胺 D．檸檬酸鈉2．去除DNA雜質(zhì)時，可直接在濾液中加入__________，反應10～15min()A．嫩肉粉 B．蒸餾水C．2mol·L－1NaCl溶液 D．酒精3．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗過程中，有兩次DNA沉淀析出，其依據(jù)的原理是()①DNA在物質(zhì)的量濃度為mol/L的NaCl溶液中溶解度最低②DNA在冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精中能沉淀析出A．兩次都是①B．兩次都是②C．第一次是①，第二次是②D．第一次是②，第二次是①4．在DNA的粗提取實驗過程中，對DNA提取量影響較小的是()A．使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂，釋放出DNA等核物質(zhì)B．攪拌時要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動C．在析出DNA黏稠物時，要緩緩加入蒸餾水，直至黏稠物不再增多D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可將混合液再放入冰箱中冷卻5．蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解而使染色質(zhì)中的DNA分離出來，下列藥品可達到上述同一目的的是()A．蒸餾水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．鹽酸6．在采用雞血為材料對DNA進行粗提取的實驗中，若需進一步提取含雜質(zhì)較少的DNA，可以依據(jù)的原理是()A．在物質(zhì)的量濃度為mol/LNaCl溶液中DNA的溶解度最小B．DNA遇二苯胺在沸水浴的條件下會染成藍色C．DNA不溶于酒精而細胞中的一些物質(zhì)易溶于酒精D．質(zhì)量濃度為0.1g/mL的檸檬酸鈉溶液具有抗凝血作用7．若選擇的實驗材料為植物細胞，破碎細胞時要加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入食鹽的目的是()A．有利于DNA的溶解B．分離DNA和蛋白質(zhì)C．溶解細胞膜D．溶解蛋白質(zhì)8．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．降低DNA的溶解度，加快DNA的析出D．降低雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出二、簡答題9．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，為得到含DNA的黏稠物，某同學進行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物極少，導致下一步實驗無法進行。請指出該同學實驗操作上的錯誤并改正。①在新鮮雞血中加入適量的檸檬酸鈉，經(jīng)離心后，除去血漿，留下血細胞備用。②取5～10mL血細胞放入50mL的塑料燒杯中，并立即注入20mLmol/L的氯化鈉溶液，快速攪拌5min后經(jīng)濾紙過濾，取得其濾液。③向濾液中加入40mL2mol/L的氯化鈉溶液，并用玻璃棒沿一個方向快速攪拌1min。④向上述溶液中緩緩加入蒸餾水，同時用玻璃棒沿一個方向不停地邊輕輕攪拌邊加入蒸餾水，直到溶液中出現(xiàn)絲狀物為止，再進行過濾得含DNA的黏稠物。實驗結果：所得含DNA的黏稠物極少，導致下一步實驗無法進行。(1)請指出并改正上述實驗操作中的錯誤：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)要進一步提取DNA時，需加入冷卻的酒精，其作用是____________和__________________。(3)由于雞血較難找到，某同學試圖用人血代替，結果沒有成功，其原因最可能是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)鑒定實驗中所得到的絲狀物的主要成分為DNA，可滴加________試劑，沸水浴，如果出現(xiàn)________現(xiàn)象，則該絲狀物的主要成分為DNA。10．實驗中對DNA進行鑒定時，做如下操作：試管序號AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺，混勻加4mL二苯胺，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實現(xiàn)現(xiàn)象實驗結論(1)根據(jù)上圖，完成表格空白處的實驗內(nèi)容。(2)對于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何？________________________________________________________________________。(3)在沸水浴中加熱的目的是_______________________________________________，同時說明DNA對高溫有較強的__________。(4)A試管在實驗中的作用是__________。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與________________________________有關。第16課時DNA的粗提取與鑒定知識清單一、1.(1)物理化學(2)RNA蛋白質(zhì)脂質(zhì)2．(1)①最小溶解沉淀蛋白質(zhì)析出蛋白質(zhì)②溶于溶于(2)高溫洗滌劑①DNA②60～80℃③細胞膜DNA(3)二苯胺藍色二、雞血菜花2．(1)加蒸餾水(2)洗滌劑食鹽研磨液3．NaCl嫩肉粉嫩肉粉木瓜蛋白酶60～75℃蛋白質(zhì)DNA4．(1)酒精(2)2mol/L②95%白色5．(1)二苯胺沸水浴藍色(2)絲狀物不變藍6．(1)白色絲狀物藍色對點訓練1．B[DNA在mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。DNA鑒定選用的試劑為二苯胺試劑，加熱后(沸水浴)產(chǎn)生藍色。加入95%的冷卻的酒精，由于DNA不溶于酒精，DNA會從溶液中析出。]規(guī)律鏈接“DNA粗提取與鑒定”實驗材料選用雞血細胞液，而不是雞全血，主要原因是DNA主要貯存于細胞核內(nèi)，而不在血漿內(nèi)，使用雞血細胞液提高材料中的細胞數(shù)量和DNA含量，從而可以保證實驗能提取到足夠的DNA。2．C[在mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小。]3．(1)DNA(2)使血細胞破裂使濾液中的DNA溶于濃NaCl溶液使DNA析出解析題圖A、B、C所示為本實驗的三個關鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，細胞因大量吸水而最終破裂。圖B通過紗布過濾使血細胞釋放出的DNA濾入收集的濾液中(將大量膠狀物濾出)，再在濾液中加入2mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，如在mol/L的NaCl溶液中溶解度只有水中的1%，而在1mol/L的NaCl溶液中的溶解度為水中的2倍。即使DNA溶于NaCl溶液，圖C在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水(大量)，可使溶液的NaCl濃度降至較低，由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低(在mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小則DNA溶解度將增大)，使DNA低滲析出，經(jīng)過濾等手段可以收集到DNA。規(guī)律鏈接1．DNA粗提取與鑒定實驗中的數(shù)字總結(1)1次加入酒精：提取含雜質(zhì)較少的DNADNA不溶于酒精，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。在含DNA的溶液中加入冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精，其目的是為了提取含雜質(zhì)較少的DNA。(2)2次加入蒸餾水：目的不同第一次向雞血細胞液中加入蒸餾水，是為了得到濃度低于血細胞內(nèi)部濃度的溶液。這樣水分子會大量滲入血細胞中，使血細胞吸水漲破而釋放DNA。第二次向2mol/LNaCl溶液中加入蒸餾水，是為了使NaCl溶液的濃度降低到mol/L，從而使DNA分子從NaCl溶液中析出。(3)3次過濾：DNA存在的部分及所用的紗布層數(shù)不同第一次過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細胞液，是為了得到含DNA的濾液，使用的紗布為1～2層。第二次過濾含有黏稠物的NaCl溶液，是為了得到從低濃度的NaCl溶液中析出的附著在紗布上的含DNA的黏稠物，所用的紗布為多層。第三次過濾溶解有DNA的NaCl溶液，目的是為了使DNA再溶解，所以只要用兩層紗布即可。(4)4次調(diào)整NaCl溶液的濃度：目的不同、使用的NaCl溶液的濃度不同第一次在含DNA的濾液中，加入NaCl，調(diào)整NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為2mol/L，必須充分混合均勻。目的是加速染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)的分離，使DNA充分游離并溶解在NaCl溶液中。第二次調(diào)整NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L，此時DNA的溶解度最小，目的是析出DNA。第三次調(diào)整NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為2mol/L，目的是使DNA再次溶解。第四次調(diào)整NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為mol/L(或2mol/L)，目的還是為了溶解DNA。(5)6次用玻璃棒攪拌：目的不同第一次攪拌加蒸餾水的雞血細胞液，目的是加速雞血細胞的破裂。第二次攪拌2mol/L含DNA的NaCl溶液，目的是加速DNA的溶解。第三次攪拌加蒸餾水的NaCl溶液，目的是均勻稀釋NaCl溶液至mol/L，以析出更多的DNA。第四次攪拌含DNA的2mol/L的NaCl溶液，目的是加速DNA的溶解。第五次攪拌體積分數(shù)為95%的含DNA的酒精，目的是提取含雜質(zhì)較少的DNA。第六次攪拌mol/L(或2mol/L)含DNA的NaCl溶液，目的還是加速DNA的溶解。2．該實驗成功的關鍵(1)破碎細胞應徹底充分。(2)對提取的含雜質(zhì)較多的DNA進行提純時，所用的酒精必須經(jīng)過充分預冷后才能使用。(3)實驗過程中，攪拌時玻璃棒不能直插燒杯底部，并且攪拌要輕緩，以便獲得較完整的DNA分子。(4)由于玻璃表面帶電荷，DNA中的磷酸基也帶電荷而被吸附于玻璃表面，故實驗中應盡量不使用或少使用玻璃器皿，這樣可以提取到較多的DNA。(5)常溫下，二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定的效果。4．C[DNA在mol/LNaCl溶液中溶解度最小，過濾后DNA在黏稠物p中，可以丟棄P；DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解過濾后，DNA在濾液中，可以丟棄q；DNA不溶于體積分數(shù)為95%的酒精溶液，所以過濾后DNA在黏稠物r中，可以丟棄R。]聯(lián)想DNA在mol/LNaCl溶液中溶解度最小，在高于或低于mol/L的NaCl溶液中溶解度變大，DNA不溶于酒精，但蛋白質(zhì)能溶于酒精，所以用酒精溶液可以除去DNA中的部分蛋白質(zhì)雜質(zhì)。達標測試1．A[本題考查各試劑在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中的作用。NaCl溶液：溶解、析出DNA；酒精：溶解蛋白質(zhì)，提純DNA；二苯胺：鑒定DNA；檸檬酸鈉：防止血液凝固。]2．A[嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解蛋白質(zhì)。]3．C[考查DNA粗提取的原理，DNA的第一次析出是利用DNA的溶解度在mol/LNaCl溶液中最小而沉淀析出的。第二次析出是利用DNA不溶于冷卻的95%的酒精，而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)可溶解于冷卻的95%的酒精這一原理，達到對第一次析出的DNA進一步分離提純的目的。]4．B[A項的做法是為了充分釋放出核中的DNA分子，使進入濾液中的DNA量盡量的多；C項是