2019-2020学年高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定课件 新人教

专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定学习目标重点难点1.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。2.尝试设计实验对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。重点：DNA的粗提取和鉴定原理。难点：DNA的粗提取实验操作。1．提取DNA的基本思路：(1)生物大分子的提取：选用一定的_____________方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。课前预习·教材研读一、DNA粗提取的方法与鉴定的方法［基础梳理］物理或化学(2)DNA的粗提取：利用DNA与___________________等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。RNA、蛋白质和脂质2．提取DNA分子的基本原理：(1)利用DNA的溶解性。①在NaCl溶液中的溶解特点：a．在NaCl浓度为2mol/L时____________，而部分蛋白质发生盐析而生成______，通过过滤可除去部分_________。b．在NaCl浓度为0.14mo/L时__________，过滤可除去溶解的部分________。DNA溶解沉淀蛋白质DNA析出蛋白质②在酒精溶液中的溶解特点：DNA不溶于______溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于_______溶液。利用这一原理，可将DNA与蛋白质进一步分离。酒精酒精(2)利用DNA的耐受性方面的性质。①蛋白酶能水解________，但对DNA没有影响。②大多数________不能忍受60～80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。③洗涤剂能够瓦解______，但对____没有影响。蛋白质蛋白质细胞膜DNA3．DNA的鉴定：DNA＋___________――――→沸水浴5min_______。二苯胺蓝色1．选取实验材料：选取富含________的组织，如鸡血细胞、菜花等。二、DNA的粗提取与鉴定的实验设计DNA2．具体操作步骤：(1)破碎细胞，释放DNA：如用鸡血细胞，置于清水中使之__________并用玻璃棒______搅拌，过滤取滤液。吸水涨破单向(2)去除滤液中的杂质。①高浓度的____________溶解细胞核内的DNA。②加蒸馏水降低NaCl溶液的浓度，使_________、过滤。③将DNA丝状物再溶解、过滤。(3)DNA的初步纯化：向滤液中加入体积分数为______________溶液进行提纯。NaCl溶液DNA析出95%的冷酒精(4)DNA的鉴定：DNA＋____________――――→沸水浴5min________。二苯胺蓝色1．不同浓度的NaCl溶液对DNA的溶解度一定不同。解析DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小，低于或高于此浓度可能会出现DNA溶解度相同的情况。答案×［即时反馈］2．冷却的体积分数为95%的酒精溶液能够溶解DNA中含有的蛋白质杂质。解析在冷却的体积分数为95%的酒精溶液中DNA能析出，但蛋白质杂质能溶解。答案√3．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。解析洗涤剂能瓦解细胞膜，使DNA从细胞中释放出来，但是不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。答案×4．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝。解析将DNA丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺试剂，沸水浴后冷却可观察到蓝色出现。答案×5．加入酒精溶液后，用玻璃棒搅拌DNA滤液时，应顺时针和逆时针交替，这样搅拌更充分。解析搅拌时，应缓慢沿一个方向搅拌，防止DNA断裂，以便获得较完整的DNA。答案×6．用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少。解析在实验过程中用玻璃棒缓慢搅拌滤液的目的是以免加剧DNA分子的断裂，并不会导致DNA含量减少。答案×1．DNA溶解性原理：结合DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线，分析DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度有何特点。新知探究·核心突破知识点一DNA粗提取与鉴定的方法［互动探究］(1)低于0.14mol/L时：________________________________________________________。(2)高于0.14mol/L时：________________________________________________________。DNA的溶解度随NaCl溶液物质的量浓度增加而逐渐降低DNA的溶解度随NaCl溶液物质的量浓度增加而逐渐升高2．DNA粗提取的操作思路DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解情况如下表。2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA_______析出蛋白质不溶，部分发生盐析沉淀_______溶解溶解探讨通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出的思路是：用_________的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤获得_____，能够去除_______________________；调节NaCl溶液的物质的量浓度为0.14mol/L，使DNA析出，然后过滤获得_________，能够去除_________________________。2mol/L滤液该条件下不能溶解的杂质析出物该条件下能够溶解的杂质3．DNA不溶于_________，而细胞中的某些______则溶于酒精溶液，此特点对于提取DNA的作用是___________________________。酒精溶液蛋白质将DNA和蛋白质进一步分离DNA粗提取的三个原理(1)利用DNA随NaCl溶液浓度的不同而溶解度不同的原理可粗提取DNA。(2)利用DNA不溶于酒精，而细胞内的其他许多物质可溶于酒精的原理可进一步提纯DNA。(3)利用DNA对酶和高温的耐受性可以去除蛋白质杂质。［核心归纳］1．下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用，表述正确的是［对点训练］试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止DNA凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入溶解有DNA的NaCl溶液中析出DNA丝状物D冷却的酒精过滤后的DNA加入其中产生特定的颜色反应解析柠檬酸钠溶液的作用是防止血液凝固；蒸馏水与鸡血细胞混合，蒸馏水的作用是让鸡血细胞吸水涨破；蒸馏水加入溶解有DNA的NaCl中，此时蒸馏水的作用是将NaCl溶液的物质的量浓度稀释至0.14mol/L，从而析出DNA丝状物；将粗提取之后的DNA加入冷却的酒精中以纯化析出含杂质较少的DNA丝状物。答案C2．对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是A．利用DNA能溶而蛋白质不溶于冷酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离B．在用花菜作实验材料时，研磨过程中加入食盐的目的是瓦解细胞膜C．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可提高DNA纯度D．利用DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最大的特点，可将DNA与杂质分离解析由于DNA不溶于酒精，而其它杂质如蛋白质可以溶于酒精，因此利用体积分数为95%的冷酒精溶液将DNA和蛋白质分离，A错误；提取分离DNA时，加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，B错误；利用酶的专一性，蛋白酶只能将蛋白质分解，而不能分解DNA，因此在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离，从而提高DNA纯度，C正确；DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小，D错误。答案C1．实验材料的选取：哺乳动物的红细胞和鸡的血液提取DNA效果更好的是___________。原因是__________________________________________________________________________。知识点二DNA的粗提取与鉴定的实验设计［互动探究］鸡的血液鸡血细胞核DNA含量丰富，材料易得，而哺乳动物的红细胞无细胞核，不含DNA2．实验操作分析：(1)在鸡血细胞液中加入蒸馏水的目的是___________________。(2)提取菜花的DNA时，加入洗涤剂和食盐的目的是：①加入洗涤剂的目的：__________________________________________。②加入食盐的目的：__________________________________________。使鸡血细胞吸水涨破洗涤剂能溶解细胞膜，有利于DNA的释放食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解(3)探讨在DNA分子的粗提取实验中，两次向烧杯中加入蒸馏水的目的：操作项目目的第一次加蒸馏水______________________________________第二次加蒸馏水_______________________________________________使血细胞过度吸水而破裂，以便核物质溶解使NaCl溶液浓度降至0.14_mol/L，以使DNA析出(4)实验过程要充分地搅拌和研磨，如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？提示：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，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。(5)实验过程中应如何使用玻璃棒搅拌？为什么？提示：搅拌时玻璃棒不能直插烧杯底部，搅拌要轻缓，并向一个方向搅拌以便获得较完整的DNA分子。DNA粗提取与鉴定实验成功的关键(1)破碎细胞应彻底充分。(2)对提取的含杂质较多的DNA进行提纯时，所用的酒精必须经过充分预冷后才能使用。［核心归纳］(3)实验过程中，搅拌时玻璃棒不能直插烧杯底部，并且搅拌要轻缓，并向一个方向搅拌以便获得较完整的DNA分子。(4)由于玻璃表面带电荷，DNA易被吸附于玻璃表面，故实验中应尽量不使用或少使用玻璃器皿，这样可以提取到较多的DNA。(5)二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。3．图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，下列叙述不正确的是［对点训练］A．图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B．图1中完成过滤之后保留滤液C．图2中完成过滤之后弃去滤液D．在图1滤液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质解析图1、2中加入蒸馏水稀释的目的不同，前者是使细胞吸水涨破，后者是析出DNA，A错误；图1中加入蒸馏水使血细胞吸水涨破，完成过滤之后获取含DNA的滤液，所以要保留滤液，B正确；图2中加蒸馏水是使NaCl溶液的浓度降低，DNA析出，所以完成过滤之后弃去滤液，C正确；在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉，其中的木瓜蛋白酶能分解DNA中的杂质蛋白，从而有助于去除杂质，D正确。答案A4．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述，错误的是A．酵母菌和菜花均可作为提取DNA的材料B．DNA既溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物D．DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝解析理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，因此酵母和菜花均可作为提取DNA的材料，A正确；DNA既可溶于2mol/LNaCl溶液也溶于蒸馏水，B正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可使细胞破裂，释放DNA，但不会观察到玻棒上有白色絮状物，C错误；DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝，D正确。答案C课堂小结·归纳提炼要点小结要点归纳1.DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低。2.DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用酒精将DNA和蛋白质分开。3.DNA对蛋白酶、高温和洗涤剂有耐受性。4.在沸水加热条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。5.哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核，不能作为提取DNA的实验材料。若选取肝脏细胞或植物细胞，则必须充分研磨。6.实验中加入柠檬酸钠的作用：作为抗凝剂，防止血液凝固。