高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定素材2 新人教版选修1.doc

专题5 dna和蛋白质技术 课题1 dna的粗提取与鉴定庖丁巧解牛知识巧学 一、提取dna的方法1.基本思路利用dna与rna、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取dna，去除其他成分。2.dna的理化性质（1）dna的溶解性，dna和蛋白质等其他成分在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同，此外，dna不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用上述特点可达到分离dna的目的。（2）dna对酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质，但是对dna没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080 的高温，而dna在80 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对dna没有影响。要点提示 dna的溶解度与nacl溶液浓度的关系：当nacl溶液浓度低于0.14 mol/l时，随浓度的升高，dna的溶解度降低；当nacl溶液浓度高于0.14 mol/l时，随浓度升高，dna的溶解度升高。3.dna的鉴定dna遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定.的试剂。知识拓展 蛋白质的溶解度与盐溶液浓度的关系：在中性盐溶液中，低浓度时，蛋白质的溶解度较高即盐溶现象；高浓度时，蛋白质的溶解度较低，并可析出即盐析现象。二、实验设计1.实验材料的选取一定要选取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。2.破碎细胞，获取含dna的滤液以动物细胞为实验材料时，破碎细胞较容易，例如，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。以植物细胞为材料时，充分研磨破坏了细胞壁，洗涤剂中的表面活性剂成分能够与膜蛋白结合从而破坏细胞膜，这些为核dna的释放提供了通道。3.去除滤液中的杂质根据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。4.dna的析出与鉴定难点剖析 在dna的析出步骤中，用玻璃棒搅拌时，注意动作要轻缓，以免加剧dna分子的断裂，导致dna分子不能形成絮状沉淀。盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。鸡血细胞破碎以后释放出的dna，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内dna的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附一部分，提取到的dna就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样可以减少提取过程中的dna损失。辨析比较 （1）实验过程中有两次需要加入蒸馏水，第一次的目的是使红细胞膜破裂，第二次的目的是稀释nacl溶液使其浓度降低至0.14 mol/l，使dna沉淀析出。（2）两次析出dna所依据的原理也不同：dna在nacl溶液浓度为0.14 mol/l时溶解度最低；dna在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出。问题探究 问题1 析出dna时为什么要用冷却的酒精溶液？思路:dna溶于一定浓度的nacl溶液，但不溶于酒精，而且冷却的酒精可以降低分子运动，有利于dna的聚合和析出，同时低温有利于增加dna分子的柔韧性以减少断裂，便于用玻璃棒卷起。此外，冷却的酒精还可以降低并抑制核酸水解酶的活性，防止dna降解，从而提取到较多的dna物质。探究:可以通过设置对照实验，向含有dna物质的滤液中分别加入等体积的体积分数为95%的冷却酒精和常温态酒精，比较最终获得的白色丝状物的数量。问题2 制备鸡血细胞液时，为什么要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠？思路:制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂柠檬酸钠，防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中ca2+发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的ca2+大大减少，血液便不会凝固，因为鸡血红细胞、白细胞都有细胞核，dna主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，要弃出上层清液血浆。探究:鸡血中加入柠檬酸钠和不加入柠檬酸钠的血液状态如何？得到的淡黄色半透明的液体的成分有何不同？典题热题例1本实验中有三次过滤，以下三次过滤分别为了获得（）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液过滤含黏稠物的0.14 mol/l的nacl溶液过滤溶解有dna的2 mol/l的nacl溶液a.含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含dna的滤液b.含核物质的滤液、滤液中dna黏稠物、含dna的滤液c.含核物质的滤液、滤液中dna黏稠物、纱布上的dnad.含较纯的dna滤液、纱布上的黏稠物、含dna的滤液解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤只能得到含dna和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤的相继处理，方能得到较纯的dna。dna在0.14 mol/l的nacl溶液中溶解度最低，成丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。答案：a方法归纳 过滤操作的目的无非两种，获得滤液，获得滤渣，关键是分析dna存在于那种组分里面，根据提取dna的原理，dna在0.14 mol/l的nacl溶液中溶解度最低，dna沉淀析出，存在于滤渣中，dna在2 mol/l的nacl溶液中溶解度较高，dna存在于滤液中。例2下列关于dna的粗提取和鉴定的有关说法，正确的是（）a.dna在nacl溶液中的溶解度随nacl溶液浓度的增大而增大b.溶有dna的nacl溶液中加入4ml二苯胺试剂即变蓝色 c.dna粗提取和鉴定时，选材最好用鸡血而不用猪血 d.提取洋葱的dna时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，食盐有利于dna从细胞中释放出来解析：本题考查dna的粗提取和鉴定中相关步骤的模糊点。需要对每一个选项认真分析，用排除法选择。从dna在nacl溶液中的溶解度曲线可知，nacl溶液在低于0.14 mol/l时，dna的溶解度随nacl溶液浓度增加而逐渐下降，0.14 mol/l时溶解度最低，当nacl溶液浓度继续增加时，dna溶解度