DNA的粗提取与鉴定(学案)

1【学习目标】（一）知识目标知识与技能:1、通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质。2、理解DNA粗提取与鉴定的原理过程与方法:掌握DNA如提取计数，能利用DNA的性质进行实验设计和操作情感态度与价值观:通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。（二）重点和难点：重点:DNA的粗提取和鉴定方法难点:DNA的粗提取和鉴定方法【课前预习】(一)实验原理：1．提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是。对于DNA的粗提取而言，就是要利用、等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。1）DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解，但是对没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80oC的高温，而DNA在以上才会变性。洗涤剂能够瓦解，但对DNA没有影响。3）DNA不溶于，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。2.DNA的鉴定：DNA遇（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。（二）实验设计1、实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑，但是使用的生物组织，成功的可能性更大。2、破碎细胞，获取含DNA的滤液1）制备和提取细胞核物质：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例。在鸡血细胞液中加入一定量的，同时用搅拌，得到鸡血细胞液。过滤后收集研磨液；如果实验材料是植物细胞，需要先用溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的和食盐，进行充分的搅拌和研磨。过滤后收集研磨液。思考：①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？③如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？2）溶解细胞核的DNA：向收集的滤液中加入的溶液，搅拌使DNA呈溶解状态。3、去除滤液中的杂质方案一的原理是DNA在不同浓度溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解，但不分解；方案三的原理是和的变性温度不同。思考：①为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？②方案二与方案三的原理有什么不同？4、DNA的析出与鉴定将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积、冷却的，静置，溶液中会出现，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的。混合均匀后，将试管置于中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变。【课内探究】以鸡血细胞DNA的提取和鉴定为例1．制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为0．1g/mL的柠檬酸钠溶液，离心处理；2．提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；讨论1：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？3．溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；4．析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；讨论2：此时加入蒸馏水的目的是什么？5．滤取含DNA的黏稠物：过滤；讨论3：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？6．将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；7．过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；讨论4：这一步骤的目的是什么？讨论5：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？8．提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；高二年级生物科导学案学案类型：新授课导学案材料序号：编稿教师：审稿教师：5.1DNA的粗提取与鉴定2讨论6：这一步骤的目的是什么？讨论7：为什么加入的酒精需要冷却的？讨论8：本实验中有三次过滤：⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液以上三次过滤分别为了获得（）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、纱布上的DNAD含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液【突破训练】1．下列图示中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是（）2．在DNA的粗提取和鉴定的实验中，提取鸡血细胞的核物质和析出含DNA的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水，其作用在于（）A．前者用来溶解血细胞，后者用来溶解DNAB．前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释NaCl溶液C．前者用来分离细胞核与细胞质，后者用来提取DNAD．前者使DNA从核中分离出来，后者使DNA析出3．在DNA的粗提取和鉴定的实验中，提取含杂质较少的DNA时必须用（）A．0.14mol/L的NaCl溶液B．玻璃棒充分搅拌直至丝状物溶解C．经充分预冷的95％的酒精溶液D．0.lg/mL的柠檬酸钠溶液4．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理（）①DNA在氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时溶解度最低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①B．两次都是②C．第一次是①，第二次是②D．第一次是②，第二次是①5．为了便于提取鸡血细胞中的DNA，下列所采取的措施中，最恰当的是：向经抗凝剂处理的鸡血细胞液加入（）A．蒸馏水B．ATPC．0.3g/mL的蔗糖溶液D．二氧化碳6．下列不适宜作为DNA提取的实验材料是（）A．鸡血细胞B．蛙的红细胞C．人的成熟红细胞D．菜花7．用过滤的方法得到细胞中的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，可以得到较纯化的DNA．这是因为：（）A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精8.在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需要蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是（）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.除去血细胞中的的蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯9.在向溶解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.减少DNA的溶解度，加快DNA析出D.减小杂质的溶解度，加快杂质的析出10．在沸水浴的条件下，DNA遇（）会被染成蓝色。A.斐林试剂B.苏丹Ⅲ染液C.双缩脲试剂D.二苯胺11．在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（）A.不易破碎B.减少提取过程中DNA的损失C.增加DNA的含量D.容易洗刷12．下列操作中，对DNA的提取量影响最小的是（）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，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C.在“析出DNA粘稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增加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13.以血液为实验材料时，需要向血液中加入（），防止血液凝固。A.醋酸钠B.龙胆紫C.柠檬酸钠D.醋酸洋红14.关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：⑴鸡血细胞中红细胞，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中细胞数目较多，可以提供丰富的。⑵实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是。⑶生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是，这是因为这些动物和人一样，成熟的红细胞中，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为。⑷若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加程序，使组织细胞更易分离。3DNA的粗提取与鉴定参考答案1—5CBCCA6--9CBDC10--13DBBC1因为上清液是血浆，不含有血细胞，DNA存在于试管底部的鸡血细胞的细胞核中2⑴蒸馏水⑵2mol/LNaCl溶液⑶蒸馏水⑷2mol/LNaCl溶液⑸冷却的95%的酒精⑹二苯胺3．⑴含细胞核；红；DNA⑵鸡血细胞液中DNA相对含量⑶很难提取到DNA；无细胞核；肝细胞有细胞核⑷研磨取1个50ml烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为2mol/L的溶液20ml。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中，用玻璃棒不停地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中。6．过滤含有DNA的氯化钠溶液取1个100ml烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤液，DNA溶于滤液中。7．提取含杂质较少的DNA在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为95%的溶液50ml（使用冷却的酒精，对DNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现含有杂质较少的丝状物。用玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。这种丝状物的主要成分就是DNA。注意观察丝状物是什么颜色(白色)。8．DNA的鉴定取两支20ml的试管，各加入氯化钠的物质的量浓度为0.015mol/L的溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。