高中生物 5.1 DNA的粗提取与鉴定精品课件 新人教版选修1.ppt

课题1dna的粗提取与鉴定 课程标准本课题在课标中没有明确要求 但本部分内容与pcr技术和蛋白质的提取有一定联系 课标解读1 了解dna分子的理化性质 2 理解dna粗提取与鉴定的原理 3 掌握dna粗提取技术 1 提取生物大分子的基本思路选用一定的或方法分离具有不同的生物大分子 2 提取dna的思路 利用dna与 和等在和性质方面的差异 提取dna 去除其他成分 提取dna的方法 物理 化学 物理或化学性质 rna 蛋白质 脂质 物理 化学 3 原理 1 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dna充分溶解 而使杂质沉淀 或者相反 以达到分离的目的 2 dna不溶于 但是细胞中的某些蛋白质则溶于此溶液 3 能水解蛋白质 但对dna没有影响 大多数蛋白质不能忍受的高温 而dna在以上才会变性 洗涤剂能瓦解 但对dna没有影响 nacl 盐浓度 酒精 蛋白酶 60 80 80 细胞膜 4 dna的鉴定在的条件下 dna遇二苯胺会染成 注意二苯胺试剂要 思维激活1 为提取到dna 曾先后使用不同浓度的nacl溶液 则在质量浓度为2mol lnacl溶液及0 14mol lnacl溶液中应取滤液 还是滤得的固体物 提示在质量浓度为2mol lnacl溶液中dna呈溶解状态 应取滤液 在质量浓度为0 14mol lnacl溶液中dna溶解度极低 易析出 应取固体物 沸水浴 蓝色 现配现用 1 利用dna的溶解特性粗提取dna dna与蛋白质在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 dna不溶于酒精溶液 但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精 利用这一原理 可将dna与蛋白质进一步分离 2 利用dna对酶 高温及洗涤剂的耐受性提取dna 见下表 特别提醒 1 甲基绿可将dna染成绿色 且不需水浴加热 二苯胺鉴定dna属于颜色反应 需要水浴加热5min 可使dna呈蓝色 2 二苯胺试剂要现配现用 否则二苯胺会变成浅蓝色 影响鉴定效果 巩固1 蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的dna分离出来 下列药品可达到上述同一目的的是 a 蒸馏水b nacl溶液c naoh溶液d 盐酸解析蛋白酶是利用酶的专一性将dna和蛋白质分离 而nacl溶液则是利用dna和蛋白质在该溶液中的溶解度不同将其分离 答案b 1 实验材料的选取选用含量相对较高的生物组织 2 破碎细胞 获取含dna的滤液 1 动物细胞的破碎 以鸡血为例在鸡血细胞液中加入一定量的 同时用玻璃棒搅拌 过滤后收集即可 dna粗提取实验流程 dna 蒸馏水 滤液 2 植物细胞的破碎 以洋葱为例先将洋葱切碎 然后加入一定的和 进行充分和 过滤后收集研磨液 3 去除滤液中的杂质 1 方案一 通过控制的浓度去除 2 方案二 直接向滤液中加入 反应10 15min 添加物中的能够分解蛋白质 3 方案三 将滤液放在的恒温水浴箱中保温10 15min 注意严格控制温度范围 使沉淀析出而分子还未变性 可以将dna与蛋白质分离 洗涤剂 食盐 搅拌 研磨 nacl溶液 杂质 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60 75 蛋白质 dna 4 dna的进一步提纯利用dna不溶于冷却的这一原理 可从溶液中析出较纯净的dna 此时dna的状态为 5 dna的鉴定将呈丝状物的dna溶解于5ml质量浓度为溶液中 再加入4ml的试剂 加热5min 冷却后观察溶液的颜色 注意要同时设置实验 酒精溶液 白色丝状物 2mol l的nacl 二苯胺 沸水 对照 思维激活2 用猪的血液与鸡的血液提取dna哪个效果更好 提示用鸡的血液 因为鸡血细胞核dna含量丰富 材料易得 而猪的红细胞无细胞核dna含量少 1 实验材料的选取本实验用鸡血细胞作实验材料有两个原因 一是因为鸡血细胞的核dna含量丰富 材料易得 二是鸡血细胞极易吸水涨破 而用动物肝脏细胞等作实验材料常常需要匀浆和离心 对设备要求较高 操作繁琐 历时较长 2 提取dna的具体步骤 2 溶解核内dna 滤液 质量浓度为2mol lnacl溶液 3 过滤 除去不溶的杂质 得滤液 4 析出含dna的黏稠物 向滤液中缓缓加入蒸馏水 并用玻璃棒轻轻沿一个方向不停地搅拌 直到丝状物不再增加时 停止加水 此时nacl质量浓度约为0 14mol l 5 过滤 用多层纱布过滤 含dna的黏稠物被留在纱布上 6 dna的黏稠物再溶解 将其溶解在质量浓度为2mol l的nacl溶液中 7 过滤 用两层纱布滤得含dna的滤液 8 对dna进一步提纯 向滤液中加入与滤液体积相等的 冷却的体积分数为95 的酒精 静置2 3min 溶液中会出现白色丝状物 即粗提取的dna 9 dna的鉴定 特别提醒 1 动 植物细胞在获取dna滤液方面的比较 见下表 2 制备鸡血细胞液时 要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠 静置后上层是血浆 下层为所需要的血细胞 巩固2 下图为 dna粗提取和鉴定 实验的相关操作 这些操作目的正确的是 a 是洗涤红细胞 去除血细胞表面的杂质b 是溶解dna 去除不溶于酒精的杂质c 是溶解dna 去除不溶于质量浓度为2mol lnacl溶液的杂质d 是稀释nacl溶液 去除不溶于低浓度nacl溶液的杂质 解析 是使鸡血细胞吸水胀破释放出核物质 是析出dna 去除溶于酒精的杂质 是稀释nacl溶液使其浓度接近0 14mol l 去除溶于低浓度nacl溶液的杂质 答案c 例1 2011 江苏 在利用鸡血进行 dna的粗提取与鉴定 的实验中 下列相关叙述正确的是 a 用蒸馏水将nacl溶液质量浓度调至0 14mol l 滤去析出物b 调节nacl溶液质量浓度或加入木瓜蛋白酶 都可以去除部分杂质c 将丝状物溶解在质量浓度为2mol lnacl溶液中 加入二苯胺试剂即呈蓝色d 用菜花替代鸡血作为实验材料 其实验操作步骤相同 dna粗提取的原理 思维导图 深度剖析当nacl质量浓度为0 14mol l时 dna溶解度最小 析出物中含有大量的dna 将丝状dna溶解在质量浓度为2mol l的nacl溶液中 加入二苯胺沸水浴加热后呈蓝色 菜花替代鸡血作实验材料 实验操作步骤不完全相同 处理菜花时 先用洗涤剂处理细胞膜 答案b 归纳提升 dna的粗提取原理及目的归纳 例2 下图为 dna的粗提取与鉴定 的实验装置 请回答下列相关的问题 dna粗提取实验操作 1 实验材料选用鸡血细胞液 而不用鸡全血 主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的 2 在图a所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是 通过图b所示的步骤取得滤液 再在溶液中加入质量浓度为2mol l的nacl溶液的目的是 3 图c所示实验步骤中加蒸馏水的目的是 思维导图 深度剖析题图a b c所示为本实验的三个关键步骤 图a通过添加蒸馏水 血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于低渗的环境之中 细胞因大量吸水而最终破裂 并释放出胞内物 图b通过纱布过滤使血细胞释放出的dna滤入收集的滤液中 将大量胶状物滤出 再在滤液中加入质量浓度为2mol l的nacl溶液使dna的溶解度增加 dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同 如在质量浓度为0 14mol l的nacl溶液中溶解度只有水中的1 而在质量浓度为1mol l的nacl溶液中的溶解度为水中的2倍 图c在dna浓盐溶液中加入蒸馏水 大量 可使溶液的nacl浓度降至较低 由于dna在较低浓度的nacl溶液中溶解度很低 在质量浓度为0 14mol l的nacl溶液中溶解度最低 浓度再变小则dna溶解度将增大 使dna低渗析出 经过滤等手段可以收集到dna 答案 1 dna 2 使血细胞破裂使滤液中的dna溶于浓nacl溶液 3 使dna析出易错提醒dna粗提取操作中两次加入蒸馏水及三次过滤的目的分析 1 实验过程中两次加入蒸馏水 操作目的各不相同 第一次加蒸馏水 目的是使血细胞通过吸水涨破 释放出核内的dna 第二次加蒸馏水 目的是稀释氯化钠溶液 使其浓度降至质量浓度为0 14mol l 最终使大量dna析出 2 在dna粗提取中三次过滤时 dna存在的部分及所用的纱布层数不同 第一次过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 是为了得到含dna的滤液 使用的纱布为1 2层 第二次过滤含有黏稠物的nacl溶液 是为了得到从低浓度的nacl溶液中析出的附着在纱布上的含dna的黏稠物 所用的纱布为多层 第三次过滤溶解有dna的nacl溶液 目的是为了使dna再溶解 所以只要用两层纱布即可 单击此处进入随堂达标检测 旁栏思考题1 为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂 解析鸡血细胞与外界溶液相当于一个渗透系统 在蒸馏水中会发生渗透吸水 使细胞胀裂 答案蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体 水分可以大量进入血细胞内 使血细胞胀裂 再加上搅拌的机械作用 就加速了鸡血细胞的破裂 细胞膜和核膜的破裂 从而释放出dna 2 加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么 答案洗涤剂是一些离子去污剂 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 如果研磨不充分 会对实验结果产生怎样的影响 答案研磨不充分会使细胞核内的dna释放不完全 提取的dna量少 影响实验结果 导致看不到丝状沉淀物 用二苯胺鉴定不显示蓝色等 4 此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分 解析破碎的细胞通过过滤后 只能将体积较大的杂质除去 而与dna体积相近的蛋白质 多糖和rna等大分子物质都还存在 答案可能含有核蛋白 多糖和rna等杂质 5 为什么反复地溶解与析出dna 能够去除杂质 答案用高浓度的盐溶液溶解dna 能除去在高盐中不能溶解的杂质 用低盐溶液使dna析出 能除去溶解在低盐溶液中的杂质 因此 通过反复溶解与析出dna 就能够除去与dna溶解度不同的多种杂质 6 方案二与方案三的原理有什么不同 解析分离蛋白质和dna的方法无非是利用物理或化学方法将二者分离 答案方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白 从而使提取的dna与蛋白质分开 方案三利用的是dna和蛋白质对高温耐受性的不同 从而使蛋白质变性 与dna分离 练习1 答案提取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