高中生物 专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定精讲导学课件 新人教版选修1.ppt

专题5dna和蛋白质技术课题1dna的粗提取与鉴定 一 提取dna的方法和原理1 思路与方法 1 思路 选用一定的 方法分离具有不同 的生物大分子 2 方法 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 物理或化学 物理或 化学性质 rna 蛋白质和脂质 2 原理 1 分离原理 dna和蛋白质等其他成分在不同浓度的 溶液中溶解度不同 利用这一特点 选择适当的 就能使 充分溶解 而使 沉淀 或者相反 以达到分离的目的 nacl 盐浓度 dna 杂质 2 提纯原理 dna不溶于 溶液 但是细胞中的某些蛋白质则可溶于其中 能水解蛋白质 但对dna没有影响 大多数蛋白质不能忍受60 80 的高温而发生变性 而dna在 以上才会变性 能够瓦解细胞膜 但对dna没有影响 酒精 蛋白酶 80 洗涤剂 3 鉴定 dna 蓝色 二苯胺 沸水浴 二 dna粗提取与dna鉴定的实验设计1 提取材料的选取及原则 1 选用 相对较高的生物组织 2 细胞较容易破碎 其中的 容易提取 dna含量 dna 2 破碎细胞 获取含dna的滤液 1 动物细胞的破碎 选材及方法 选用动物细胞作为实验材料时 由于其无 因此可直接采用吸水涨破的方法 过程 以鸡血为例在鸡血细胞液中加入一定量的 同时用 搅拌 细胞会吸水涨破 然后用 过滤 过滤后收集滤液即可 细胞壁 蒸馏水 玻璃棒 纱布 2 植物细胞的破碎 方法 需要先用 溶解细胞膜 过程 以提取洋葱的dna为例在切碎的洋葱中加入一定的 进行充分地搅拌和 过滤后收集研磨液 洗涤剂 洗涤剂和食盐 研磨 3 去除滤液中的杂质 方案一 利用dna在不同浓度的nacl溶液中 通过控制nacl溶液的浓度去除杂质 方案二 直接在滤液中加入 反应10min 15min 嫩肉粉中的 能够分解蛋白质 方案三 将滤液放在 的恒温水浴箱中保温10min 15min 注意严格控制温度范围 溶解度的不同 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60 75 4 dna的析出 利用dna不溶于 这一原理 可从dna溶液中析出比较纯净的dna 此时dna的状态为 5 dna的鉴定 将呈白色丝状物的dna溶解于5ml物质的量浓度为 中 再加入4ml的 试剂 沸水浴加热5min 冷却后观察溶液的颜色 同时设计不含dna的nacl溶液作为对照 冷却的酒精溶液 白色丝状物 2mol l的nacl溶液 二苯胺 三 操作提示1 以血液为实验材料时 每100ml血液中需要加入3g 防止 2 加入洗涤剂后 动作要 否则容易产生大量的 不利于后续步骤的操作 加入酒精和用玻璃棒搅拌时 动作要轻缓 以免 导致dna分子不能形成 3 鉴定dna用的染色剂 试剂要现配现用 否则会影响鉴定的效果 柠檬酸钠 血液凝固 轻缓 柔和 泡沫 加剧dna分子的断裂 絮状沉淀 二苯胺 思考辨析 1 判断正误 1 用玻璃棒搅拌时 搅拌方向应顺时针和逆时针交替 这样搅拌更充分 分析 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 2 染色剂二苯胺可用甲基绿染色剂代替 分析 甲基绿染色剂用来染色后观察dna的分布 不能用来进行dna的鉴定 3 利用热变性的原理分离dna和蛋白质后 可通过过滤将dna和蛋白质分开 4 可将鉴定试剂二苯胺先配制好 低温下保存 方便以后利用 分析 二苯胺试剂易变性而失去作用 因此要现配现用 2 问题思考 1 为什么不能用猪的红细胞作为材料来提取dna 提示 哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核 因此细胞中无dna分子 2 如果用植物细胞作为实验材料 操作过程和动物细胞有何区别 提示 因为植物细胞具有细胞壁 不能吸水涨破 因此必须先通过切碎和研磨来破坏细胞壁 一 dna粗提取的原理 易错提醒 1 盐析过程dna的空间结构不变 没有变性 只是溶解度在不同盐浓度下降低 因此改变盐浓度 可重新使dna溶解 2 高温使dna和蛋白质变性时破坏的键不同 dna变性时 氢键被破坏 降温时dna能复性 是可逆过程 而蛋白质变性时往往破坏二硫键 因此蛋白质变性是不可逆的 典例训练1 如图为dna的粗提取与鉴定的实验 1 本实验材料选用鸡血细胞液 而不是鸡全血 主要原因是鸡血细胞液中含量较高 2 图a所示加入蒸馏水的目的是 3 通过图b所示步骤取得滤液后 再向滤液中加入2mol lnacl溶液的目的是 4 图c所示加入蒸馏水的目的是 5 鉴定实验所得丝状物的主要成分是dna 可用试剂进行检验 在沸水浴条件下 可以看到颜色反应为 解题关键 解答本题的关键应明确以下三点 1 提取dna常以鸡血作为实验材料 2 明确提取dna的方法 3 dna鉴定的原理为 dna 二苯胺蓝色 解析 本题考查了dna的粗提取与鉴定的实验原理 1 鸡血细胞核dna含量丰富 材料易得 鸡全血包括血浆 而鸡血细胞液为鸡全血除去血浆剩下的部分 其中dna含量更高 更易提取 2 如图a所示 鸡血细胞液中加入蒸馏水 细胞吸水涨破而释放出核物质dna 3 如图b所示 向滤液中加入2mol lnacl溶液后 dna溶解而蛋白质析出 4 如图c所示 含dna的浓盐水加入蒸馏水 使nacl溶液浓度降低 从而使dna溶解度降低而析出dna 5 在沸水浴条件下 dna与二苯胺反应呈蓝色 答案 1 dna 2 使血细胞吸水涨破 释放出核物质dna 3 使dna溶解于nacl溶液中 4 使dna的溶解度下降而析出dna 5 二苯胺蓝色 互动探究 经过图c操作 是否就会得到白色丝状物 提示 不会 需再用物质的量浓度为2mol l的nacl溶液溶解dna 并向dna滤液中加入冷却的酒精溶液 静置2min 3min后 才会得到白色丝状物 二 dna的粗提取和鉴定的实验过程1 方法步骤 2 实验过程中的各操作的目的 1 实验中两次加入蒸馏水的目的不同 第一次在第一步中 目的是使鸡血细胞吸水涨破 加水后必须充分搅拌 不应少于5min 使鸡血细胞充分吸水涨破 第二次在第三步中 目的是为了稀释nacl溶液 使dna逐渐析出 2 实验中三次加nacl溶液的目的 在第二步中 加入nacl溶液后必须充分搅拌 加速染色质中dna与蛋白质分离 使dna充分游离并溶解在nacl溶液中 在第五步中 加入nacl溶液的目的是使dna溶解 在第八步 即dna鉴定环节 中加nacl溶液的目的是溶解dna 3 实验中六次搅拌的目的 易错提醒 1 若选取肝脏细胞或植物细胞 不能直接用蒸馏水和甲苯处理 由于肝组织含较多蛋白质纤维 植物组织有胞间连丝和细胞壁 应先充分研磨 2 过滤含dna的黏稠物时不能用滤纸代替纱布 否则会因dna被吸附到滤纸上 而导致dna大量损失 典例训练2 2013 江苏高考 某同学用洋葱进行dna粗提取和鉴定实验 操作错误的是 a 加入洗涤剂后用力进行快速 充分的研磨b 用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的dnac 加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌d 加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 解题关键 解答本题 需要注意以下两点 1 明确洗涤剂的作用是使细胞破碎 2 明确鉴定dna和鉴定染色体 质 的染色剂不同 鉴定dna用二苯胺试剂 鉴定染色体 质 用龙胆紫溶液或醋酸洋红液 解析 选a 本题考查dna的粗提取和鉴定实验 a项中 应该是加入洗涤剂和食盐后进行轻缓 充分的搅拌和研磨 故错误 b项中 加入蛋白酶 消除滤液中的蛋白质 用于纯化dna 故正确 c项中 dna不溶于酒精溶液 加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌获取的丝状物就是dna 故正确 d项中 二苯胺试剂用于鉴定dna 其鉴定过程需要沸水浴加热 故正确 规律方法 dna的粗提取实验过程中两次析出d