高中生物必修二实验十一DNA的粗提取与鉴定

实验十一DNA的粗提取与鉴定教学目的1．初步掌握DNA粗提取和鉴定的方法。2．观察提取出来的DNA物质。实验原理1．DNA在NaCl溶液中的溶解度是随NaCl的浓度变化而改变的。DNA在0．14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低，据此可使溶解于NaCl溶液中的DNA析出。2．DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取杂质较少的DNA。3．DNA＋二苯胺沸水浴蓝色（用于DNA的鉴定）实验步骤1．材料制备0.1G/ml柠檬酸钠100ml500ml烧杯→玻璃棒搅拌→1000r/min离心2min→吸去上清液→活鸡血180ml即得鸡血细胞液（也可将上述烧杯置于冰箱中，静置一天使鸡血细胞自行沉淀）2．方法步骤取血细胞液5-10ml＋20ml蒸馏水，玻璃棒沿一个方向快速搅拌（1）提取血细胞核物质纱布过滤，滤液中含DNA和其他核物质，如蛋白质原理：血细胞的细胞膜、核膜吸水胀破，玻璃棒快速搅拌机械加速血细胞破裂（2）溶解核内DNA：滤液＋2mol/LNaCl溶液40ml，玻璃棒沿一个方向搅拌（3）析出含DNA的粘稠物：向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水（此时NaCl溶液相当于稀释到0．14mol/L）（4）滤取含DNA的粘稠物：用多层纱布过滤，含DNA的粘稠物留在纱布上（5）DNA粘稠物再溶解：20ml2mol/LNaCl溶液50ml烧杯，上述粘稠物缓慢搅拌3min（6）过滤含DNA的2mol/LNaCl溶液：用2层纱布过滤，滤液中含DNA（7）提取含杂质较少的DNA：上述溶液＋95%酒精，缓慢搅拌，出现乳白色丝状物，用玻璃棒将丝装物卷起。（8）DNA鉴定：实验关键：本实验成功的关键是获取较纯净的DNA，因此应注意：1．充分搅拌鸡血细胞液。DNA存在于鸡血细胞核中。将鸡血细胞与蒸馏水混合以后，应用玻璃棒沿一个方向快速搅拌，使血细胞加速破裂，并释放出DNA2．沉淀DNA必须用冷酒精。实验前必须准备好大量95%的酒精，并在冰箱中（5℃以下）至少存放24小时。3．正确搅拌含有悬浮物的溶液。在第（3）、（5）步骤，玻璃棒不要直插烧杯底部，且搅拌要轻缓，以便获得较完整的DNA分子。在步骤（7），要将玻璃棒插入烧杯溶液中间，用手缓慢转动5-10min。【同类题库】．在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中分别使用2mol／L、0．14mol／L、2mol／L、0015mol／L的氯化钠溶液，其作用分别是（A）A．溶解、析出、溶解、溶解C．溶解、溶解、析出、溶解B．析出、溶解、析出、溶解D．溶解、析出、溶解、析出．下列图示中能反映DNA溶解度与NaCI溶液浓度之间关系的是（C）．DNA在下列哪种浓度的NaCl溶液中溶解度最低（B）A．2．00mol/LB．0．14mol/LC．0．015mol/LD．0．10mol/L．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品的浓度和名称分别是（B）①0．1g/ml的柠檬酸钠溶液②2．00mol/L的NaCl溶液③0．14mol/L的NaCl溶液④体积分数为95%的酒精溶液⑤0．015mol/L的NaCl溶液⑥0．04mol/L的NaCl溶液A．①③⑤B．③④C．②④D．②③④．与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（C）A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度B．在操作A时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整C．加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出D．当丝状粘稠物不再增加时，此时NaCl的浓度约为0.14mol/L.．（多选）下列有关“DNA粗提取”的操作中，正确的是（ABCD）A．在鸡血细胞液中加入蒸馏水B．在“析出DNA粘稠物”时，要缓缓加入蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增多C．在用酒精凝集DNA时，要使用冷酒精D．用玻璃棒搅拌时要沿一个方向．“DNA的粗提取与鉴定实验”中有三次过滤：（1）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液。（2）过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl.（3）过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl.以上三次过滤分别为了获得（A）A．含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液B．含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液C．含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布中DNAD．含较纯的DNA滤液、纱布上粘稠物、含DNA的滤液．为获取较纯净的DNA，采集来的血样可用蛋白酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。下列有关叙述，正确的是（D）A．除去血浆中的蛋白质B．除去染色体上的蛋白质C．除去血细胞表面的蛋白质D．除去血细胞中所有的蛋白质．在“DNA的粗提取与鉴定实验”中，和“使用蛋白酶从染色体中提取DNA”中的蛋白酶具有相似作用的物质是（D）A．NaCl溶液B．蒸馏水C．柠檬酸钠D．冷却的酒精．DNA不溶于下列何种溶液（D）A．NaCl溶液B．KCl溶液C．MgCl溶液D．酒精溶液．下列不同浓度的NaCl溶液中，使DNA析出最彻底和溶解度最高的是（A）①0.14mol/L②2mol/L③0.25mol/L④0.015mol/LA．①和②B．②和①C．②和③D．②和④．下列操作中，对DNA的提取量影响较小的是（B）A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，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粘稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增多D．在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却E．在DNA的溶解和再溶解时，要充分搅拌．在“DNA的粗提取与鉴定实验”中：（1）实验中两次使用蒸馏水，第一次目的是，第二次目的是。（2）说明不同浓度的NaCl溶液的作用：2mol/LNaCl的作用；0.14mol/LNaCl的作用；0.015mol/LNaCl的作用；（3）提纯DNA的原理是，所用试剂为。搅拌要，目的。（4）能否用哺乳动物血液代替？简述理由。。[（1）使血细胞吸水破裂，溶解细胞核内的DNA；降低NaCl溶液的浓度，降低DNA分子在NaCl溶液中的溶解度析出DNA分子（2）溶解含DNA的核物质；使含DNA的丝状粘稠物析出DNA分子；进行DNA鉴定（3）DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些盐类蛋白质可溶于酒精溶液；95%的冷却酒精；轻缓、同方向；保持DNA分子的完整性（4）不能，成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核]．此实验中有几次用玻璃棒搅拌，每次搅拌的方向是一致的；但每次搅拌的强度不同，请就此予以说明。（1）提取鸡血细胞核内物质时，应搅拌，目的是。（2）向含核物质的2mol/LNaCl溶液滴加蒸馏水析出DNA粘稠物时，应搅拌，目的是。（3）DNA粘稠物再溶解于2mol/LNaCl溶液时，应搅拌，目的是。（4）用95%的冷却酒精提取含杂质较少的DNA时，应搅拌，目的是。[（1）快速；加速血细胞破裂（2）轻缓；尽量保持DNA分子的完整性（3）轻缓；尽量保持DNA分子的完整性（4）轻缓；保持DNA分子的完整性]．以下是有关DNA的粗提取实验的阅读材料：a．核酸极不稳定，在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备DNA时要加入DNA酶（水解DNA的酶）的抑制剂柠檬酸钠，以除去Mg，防止DNA酶的激活。b．核酸中的DNA和RNA在生物体内均以核蛋白（由核酸和蛋白质组成）的形式存在，DNA核蛋白在1mol/LNaCl溶液中溶解度很大，但在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14mol/LNaCl溶液。c．用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内；在DNA溶液中加入2．5倍体积，浓度为95%的酒精，可将DNA分离出来。此时DNA十分粘稠，可用玻璃棒搅成团取出。d．DNA在强酸性环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物。e．实验材料与器械：柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14mol/LNaCl溶液、1mol/LNaCl溶液、苯酚、95%的酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。以下是DNA粗提取实验的步骤，请根据以上阅读材料回答有关问题：（1）研磨：取10克花椰菜加适量的、和石英砂，研磨成匀浆。（2）过滤。（3）将滤液稀释6倍，其目的是：。（4）离心处理，产生沉淀。（5）取沉淀物，置于2毫升1mol/LNaCl溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加2毫升苯酚充分震荡后静止，待其分层后弃其上层苯酚。这一步的目的是除去。（6）如何将剩余溶液中的DNA提取出来？。（7）如何证明提取物质确实是DNA分子？。其实验过程的要点是向放有DNA的试管中加入适量该试剂，混合均匀后，将试管置于中5min，待试管后，观察试管中的颜色变化。这个实验也说明DNA耐温，前次温度有利于，后次温度则有利于DNA。[（1）柠檬酸钠溶液、1mol/LNaCl溶液（3）使DNA核蛋白溶解度降低而析出（5）（DNA核蛋白中的）蛋白质（6）向下层溶液中加2．5倍体积，浓度为95%的酒精，此时用玻璃棒搅动，玻璃棒上成团的物质即是DNA（7）用适量浓硫酸处理提取物，再滴加二苯胺酸性溶液数滴，如有蓝色物质出现即可证明提取物为DNA。沸水浴；冷却；高；加快染色反应的速度；析出。]．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，A、B、C、D、E五个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均相同，而且正确，但实验结果却不同。组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水95％的酒精(25C)二苯胺B菜花蒸馏水95％的酒精(冷却)双缩脲，C人血浆蒸馏水95％的酒精(冷却)二苯胺D人血细胞2mol／L的氯化钠0．14mol／L的氯化钠双缩脲E鸡血蒸馏水95％的酒精(冷却)二苯胺(1)实验材料选择错误的组别是。其原因是。(2)实验步骤(不包括实验材料)均正确，但得不到DNA的组别是。(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是；蓝色较淡的是，其原因是。(4)B组实验不成功的最主要原因是。[(1)C、D人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少(2)C(3)A、EA冷却的酒精对DNA的凝集效果较佳，该组使用的是25℃的酒精(4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA(应采用研磨的方法)]．在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己的思路，试做了如下实验，请你判断实验结果。(1)他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，纱布上最主要的结构是。(2)他在含有DNA、RNA及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为2．0mol/L的氯化钠溶液后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中需要提取的成分是。(3)他在上述滤液中加入冷酒精(体积分数为95％)，并用玻璃棒向—个方向搅拌，溶液中的丝状物的主要成分是。(4)他把含有DNA、RNA、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为0．14mol/L的氯化钠溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是。[血细胞DNADNA水]．请利用如下实验材料做相关实验，再选择其中的一种实验材料，设计一个实验，以展示你的科学素养和创新才能。(1)如用上述材料做观察植物细胞的有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离、观察植物的向性运动等实验。你选择的最佳材料依次是(填图中序号即可)。(2)如用紫色洋葱表皮做完细胞的质壁分离及复原实验后，又用此装片观察细胞分裂，结果未观察到处于分裂期的细胞。请解释原因。(3)创新实验设计方案实验课题：探究镍为植物生活所必需的矿质元素材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。方法步骤：①；②；②。实验预期：。为进一步验证镍元素一定是必需元素．还应增加的实验步骤及结果是：。[（1）①⑤③（2）高度分化的细胞一般不能继续分裂（3）①取长势相似的等量玉米幼苗，编为甲、乙两组；②甲组用营养液甲培养，乙组用营养液乙培养