2013年最新高中生物精品教学课件：DNA的粗提取与鉴定(2)(人教版选修1)

§5.1DNA的粗提取与鉴定一、基础知识（一）提取DNA的方法1.提取生物大分子的基本思路选用一定的物理或化学方法，分离具有不同物理或化学性质的生物大分子2.提取DNA的基本思路提取DNA，去除其他成分利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异⑴DNA的溶解性DNA和蛋白质等成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀；或者让其他成分溶解，DNA析出3.DNA等大分子的理化性质⑵DNA不溶于酒精溶液⑶DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。将DNA与蛋白质进一步分离。⑵DNA不溶于酒精溶液⑶DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性①蛋白酶——水解蛋白质，对DNA没有影响②高温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃而DNA在80℃以上才会变性③洗涤剂——溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质但对DNA没有影响试剂：（二）DNA的鉴定条件：二苯胺沸水浴条件下，DNA遇二苯胺被染成蓝色沸水浴现象：（一）实验材料的选取（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液（三）除去滤液中的杂质(纯化)（四）DNA的析出与鉴定二、实验设计（一）实验材料的选取从下列材料中选取2～3种原则：菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜；鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞；在液体培养基中培养的大肠杆菌凡是含有DNA的生物材料都可以考虑选用DNA含量相对较高的组织从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺乳动物血0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条。请选择动植物材料各一种。哺乳动物的血细胞无细胞核及细胞器。液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。鱼卵是减数分裂的产物。（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液1、动物细胞2、植物细胞——容易破碎——需要溶解细胞膜鸡血细胞溶液：加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂；加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，从而释放出DNA①加入一定的洗涤剂和食盐②充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液想一想：洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂——离子去污剂，能溶解细胞膜，利于DNA释放食盐——NaCl，利于DNA的溶解于研磨液中经研磨可破碎细胞壁，使细胞核内的DNA释放。若研磨不充分，会使提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质想一想：研磨的目的是什么，如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？1.DNA的溶解性2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性（三）除去滤液中的杂质讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？方案二：利用蛋白酶分解杂质蛋白，使提取的DNA与蛋白质分开；方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，使蛋白质变性，与DNA分离（四）DNA的析出与鉴定与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95％)，静置2－3min，溶液中会出现白色丝状物——粗提取DNA用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水1、DNA的析出2.DNA的鉴定⑴向两支试管中分别加入2mol/LNaCl溶液5ml⑵其中一支试管中加入DNA丝状物⑶各加入二苯胺试剂4ml⑷混匀后，置于沸水浴中加热5min⑸待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化观察现象：溶解丝状物的溶液变为蓝色方法步骤加入物质目的1.制备鸡血细胞液柠檬酸钠溶液①2.提取鸡血细胞细胞核物质20m1蒸馏水②幻灯片183.溶解细胞核内的DNA2m1／L的NaCI溶液40mL③幻灯片184.析出含DNA的黏稠物蒸馏水④5.滤取含DNA的黏稠物⑤6.将DNA的黏稠物再溶解2mol／L的NaCl溶液20mL⑥7.过滤含DNA的NaCl溶液⑦8.提取含有杂质较少的DNA冷却的95％的酒精50mL⑧幻灯片18A:(1)向试管中加入0.015mol／L的NaCl溶液5mL(2)加入DNA(3)4mL二苯胺试剂9.DNA的鉴定B:(1)向试管中加入0.015mol／L的NaCl溶液5mL(2)4mL二苯胺试剂⑨①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂③溶解DNA④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得DNA最大限度地释出⑤使含DNA的黏稠物被留在纱布上⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质⑧提取DNA⑨A出现蓝色B无变化观察你提取的DNA颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多；二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功，如果不呈现蓝色，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误，需要重新制备四、课题成果评价（一）是否提取出了DNA练习1、请解释提取DNA的实验操作中主要的步骤的目的。．答：提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。2、你认为从细胞中提取某种特定的蛋白质与提取DNA一样容易吗？答：提取蛋白质比提取DNA的难度大。这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。2.实验中NaCl的物质的量浓度为2mol／L和0.14mol／L对DNA有何影响?1.在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是()。A.稀释血液、冲洗样品B.使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出C.使血细胞破裂、增大DNA溶解量D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA答：B答：前者是溶解DNA，后者是使DNA析出3.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成()A.砖红色B.橘黄色C.紫色D.蓝色4.提取鸡血中的DNA时，为什么要除去血液中的上清液?答：DNA的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含DNA，所以要除去上清液(含有蛋白质)。答：D