高中生物 专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定课件 新人教版选修1(1).ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 选修1 dna和蛋白质技术 专题五 教学目标本专题的三个课题均依照课程标准制定的具体内容标准编排 其对应关系如下 本专题的学习中 学生需了解提取生物大分子的基本思路和方法 尝试dna和蛋白质的提取 学生应当理解pcr扩增dna片段的原理 尝试pcr技术的基本操作和应用 内容提要本专题分三个课题 dna的粗提取与鉴定 多聚酶链式反应扩增dna片段 和 血红蛋白的提取和分离 生物体的基本组成都有核酸和蛋白质 核酸是遗传信息的携带者 生命活动的控制者 蛋白质是生命活动的主要承担者 生命活动的体现者 本专题将两大生命物质化抽象为具体 利用三个探究性实验 定性或定量地探究了从生物体内直接提取dna和血红蛋白 在这三个课题中渗透了探究实验设计的原则和要求 渗透了物质提取 分离 纯化的一些基本技术 做好这些课题 会提高学生的动手操作能力 要点聚焦本专题是高考命题的重点内容之一 该专题内容是教材中操作最复杂 要求最严格的生物技术实践内容之一 与必修教材的基础知识联系密切 命题会以选择题 简答题的形式出现 或者与其他题目交融在一起 以综合题的形式出现 学法建议该专题以有关dna和蛋白质的相关知识为基础 以探究实验的原则为背景 以培养学生的实验思想 动手能力为主线 对生命的两大基本物质从实验层面上作了一些探索 学习时应先回顾相关基础知识 然后预习相关课题 并根据课题所需 广泛查阅搜索相关资料 真正做到了解实验原理 熟悉操作步骤后 再动手操作具体实验步骤 课题1dna的粗提取与鉴定 专题五 1 了解dna的物理和化学性质 重点 2 尝试粗提取植物或动物组织中的dna 3 理解dna粗提取与dna鉴定的原理 重 难点 一 提取生物大分子的基本思路1 基本思路 选择用一定 方法分离具有 的生物大分子 2 提取dna的方法 1 概念 利用dna与 和 等在物理和化学性质方面的 提取dna 去除其他成分 物理或化学 不同物理或化学性质 rna 蛋白质 脂质 差异 2 原理 分离dna和 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 沉淀 或者相反 以达到分离目的 提纯a dna不溶于 但是某些 则可溶于其中 b 能水解蛋白质 但是对 没有影响 蛋白质 nacl nacl浓度 蛋白质 酒精溶液 蛋白质 蛋白酶 dna c 大多数蛋白质不能忍受 的高温而发生变性 而dna在 以上才会变性 利用以上原理可以将dna与蛋白质进一步分离 鉴定在沸水浴的条件下 dna被二苯胺染成蓝色 3 能够瓦解细胞膜 但对 没有影响 60 80 80 洗涤剂 dna 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 但是选用含 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 在鸡血细胞液中加入一定量的 过滤后收集滤液即可 如果实验材料是植物细胞 需要先用 溶解细胞膜 如果以洋葱做实验材料 先将洋葱切碎 然后加入一定的 和 进行充分搅拌和研磨 过滤后收集研磨液 dna dna含量相对较高 蒸馏水 洗涤剂 洗涤剂 食盐 3 去除滤液中的杂质 1 方案一 通过控制 的浓度去除杂质 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 nacl溶液 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60 80 4 dna的析出与鉴定 将处理后的溶液过滤 加入与滤液体积相等的 冷却的 静置 溶液中会出现 这就是粗提取的dna 取两支试管 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 向两支试管中各加入4ml 置于 中加热5min 待试管冷却后 看溶解有dna的溶液是否变 色 酒精溶液 白色丝状物 mol l 二苯胺试剂 沸水 蓝 根据下图分析 要使dna溶解 需要使用什么浓度 要使dna析出 又需要使用什么浓度 在0 14mol l时dna溶解度最小 较高 或较低 浓度可使dna溶解 0 14mol l可使dna析出 教材p55 旁栏思考题 1 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 使血细胞胀破 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 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 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 可能含有核蛋白 多糖和rna等杂质 5 用高盐浓度的溶液溶解dna 能除去在高盐中不能溶解的杂质 用低盐浓度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 教材p56 旁栏思考题 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 1 dna的溶解性 dna粗提取的原理 2 dna与蛋白质对蛋白酶 高温 洗涤剂的耐受性的区别 温馨提示 利用dna随nacl溶液浓度的不同而溶解度不同作为原理可粗提取dna 利用dna不溶于酒精 而细胞内的其他许多物质则溶于酒精作为原理可进一步提纯dna 向溶有dna的2mol l的氯化钠溶液中不断加入蒸馏水 在这个过程中dna和杂质蛋白质溶解度变化情况分别是 a 减小 减小b 增大 增大c 先减小后增大 增大d 减小 增大 解析 加入蒸馏水后 dna溶解度随着氯化钠溶液的浓度降低而减小 至0 14mol l时达到最小 继续加入蒸馏水 dna溶解度增大 蛋白质等杂质随着氯化钠溶液的浓度降低而增大 答案为c 答案 c 图中能反映dna溶解度与nacl溶液浓度之间关系的是 答案 c 解析 dna在nacl溶液中的溶解度 是随着nacl的浓度的变化而改变的 当nacl的物质的量为0 14mol l时 dna的溶解度最低 1 方法步骤 以鸡血细胞为例 dna的粗提取与鉴定实验的过程分析 2 实验步骤 温馨提示 获取材料时 选取含dna多的材料 如鸟类的红细胞 不用哺乳动物的红细胞 无细胞核 盛放鸡血细胞的容器最好用塑料容器 玻璃容器容易吸附dna 在以植物细胞为原料获取dna时 要使用洗涤剂和食盐 洗涤剂的作用是瓦解细胞壁 释放dna 食盐的作用是溶解dna 在提取dna时 用玻璃棒搅拌含有悬浮物的溶液时 不要直插烧杯底部 而且搅拌要轻缓 以便获得较完整的dna分子 二苯胺试剂要现配现用 否则会影响鉴定结果 在dna粗提取与鉴定实验中 将第二次过滤获得的纱布上含有的dna的黏稠物 含有较多杂质 分别处理如下 上述操作正确的是 a b c d 解析 第二次过滤后纱布上的是粗提取的dna 此dna还含有杂质 因此将其溶于2mol l的nacl溶液中 再进行过滤 以除去不溶于2mol l的nacl溶液的杂质 然后向滤液中加入同体积的 冷却的95 酒精即可析出dna 然后挑出dna进行鉴定 答案为c 答案 c dna的粗提取中 加入与滤液体积相等的 冷却的a溶液 静置2min 3min 溶液中会出现白色丝状物 上面的a溶液是指 a 0 9 的nacl溶液b 0 14mol l的nacl溶液c 质量分数15 的hcld 体积分数为95 的酒精溶液 答案 d 解析 dna不溶于酒精溶液 但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液 故滤液与体积分数为95 的冷却的酒精溶液混合后 就会得到白色的丝状物 1 实验操作步骤中三次过滤的比较 2 dna粗提取与鉴定的原理 方法 目的 3 实验操作的关键及注意事项1 选用鸡血做实验材料 不能用哺乳动物成熟红细胞 1 鸡血经济且易制得 鸡血中的红细胞 白细胞都具有细胞核 含大量dna 2 制备鸡血细胞液时 离心后要除去上清液 因为血液分两部分 一部分是血浆 一部分是血细胞 离心后除去的是血浆 2 实验中两次加入蒸馏水的作用不同 1 第一次加蒸馏水的目的是为了使外界溶液浓度低于血细胞内的浓度 使血细胞胀破 释放出dna 2 第二次加蒸馏水的目的是降低nacl溶液的浓度 使dna的溶解度达到最低点 尽量析出溶液中的dna 3 实验中共有三次过滤过滤时 使用的纱布层数与获取滤液或黏稠物有关 第一 第三次要获取滤液 使用1 2层纱布 第二次要获取黏稠物 应使用多层纱布 4 实验中有六次搅拌除最后一次搅拌外 前五次搅拌都应朝一个方向 并且在析出dna dna再溶解和提取过程中 各步搅拌都要轻缓 玻璃棒不要直插烧杯底部 防止dna分子断裂 5 实验中出现的丝状物实验中出现的丝状物是dna 但它的直径比dna分子的直径大许多倍 实际上丝状物中的每一根 丝 都是由许多dna分子聚集在一起形成的 所以丝状物的直径大