高中物理 4.1 探索遗传物质的过程学案（2）苏教版必修2(1).doc

4.1 探索遗传物质的过程【高效导航】1.学习目标：（1）初步掌握dna的粗提取和鉴定的方法。（2）观察提取出来的dna物质。（3）理解dna的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。（4）利用dna的性质进行实验分析和实验设计。 2.学习重点：（1）dna的提取的原理。（2）dna的提取的实验过程。（3）dna的鉴定技术。3.学习难点：dna的粗提取的原理和过程。 “看”知识经纬探索遗传物质的过程（2）探索遗传物质的过程dna是主要的遗传物质提取dna边做边学：dna的粗提取继续探究：dna的鉴定原理材料试剂步骤原理材料试剂步骤“导”自主预习二、提取dna（一）实验原理1.dna在nacl溶液中的溶解度是随nacl的浓度变化而改变的。dna在 mol/l的nacl溶液中的溶解度 ，据此可使溶解于nacl溶液中的 。2.dna不溶于酒精溶液，但细胞中某些物质可以溶于 溶液，据此可提取杂质较少的dna。3.dna二苯胺 色（用于dna的鉴定）（二）实验步骤1材料制备0.1g/ml柠檬酸钠100ml 500ml烧杯玻璃棒搅拌1000r/min离心2min 活鸡血180ml 即得鸡血细胞液2方法步骤 取血细胞液5-10ml20ml蒸馏水，玻璃棒沿一个方向快速搅拌（1）提取血细胞核物质 纱布过滤，滤液中含dna和其他 ，如蛋白质 原理：血细胞的细胞膜、核膜吸水胀破，玻璃棒快速搅拌机械加速血细胞 （2）溶解核内dna：滤液2mol/lnacl溶液40ml，玻璃棒沿 个方向搅拌（3）析出含dna的粘稠物：向上述溶液中 加入蒸馏水，并轻轻地沿 个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水（此时nacl溶液相当于稀释到014mol/l）（4）滤取含dna的粘稠物：用 层纱布过滤，含dna的粘稠物留在纱布上（5）dna粘稠物再溶解： 20ml2mol/lnacl溶液 50ml烧杯， 上述粘稠物 缓慢搅拌 min（6）过滤含dna的2mol/lnacl溶液：用 层纱布过滤，滤液中含dna（7）提取含杂质较少的dna：上述溶液95%酒精， 搅拌，出现乳白色 物，用玻璃棒将丝装物卷起。（8）dna鉴定：“学”互动探究探究一 dna的粗提取阅读课本p56-p57边做边学相关内容，并结合图44和图45，思考并小组讨论下列问题：1.鸡血能用猪血代替吗？为什么？ 提示：不能，因为哺乳动物的红细胞中没有细胞核，不能提取dna。 2.鸡血中为何要加柠檬酸钠？为何要弃去鸡血细胞的上清液？ 提示：防止血液凝固；因为上清液是血浆，不含细胞和dna。 3.结合教材图44和图45回答，dna在nacl溶液中的溶解度是如何变化的？如何利用这一特点控制dna在盐溶液中的溶解或者析出？ 提示：dna在0.14mol/l的nacl溶液中的溶解度最小；高于或者低于0.14mol/l时，dna的溶解度 又逐渐加大。 4.dna对其它物质的溶解性和耐受性有什么特点？这些特点对dna的提取和鉴定有何作用？提示：dna不溶于酒精溶液，某些蛋白能溶于其中，可以将dna与蛋白质进一步分离。蛋白酶能水解蛋白质，但对dna没影响，大多数蛋白质不能忍受60-80的高温，而dna在80 以上才变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对dna没有影响。 5.前后三次过滤时，所用纱布的层数分别是多少？为什么？ 提示：第一次用一层纱布，有利于核物质透过纱布进入滤液；第二次用多层纱布，能防止dna丝状物透过纱布进入滤液；第三次用两层纱布，既有利于dna透过纱布，又能防止其它杂质透过纱布。 6.若实验中所得黏稠物太少，其原因是什么？ 提示：第一次加蒸馏水过少，细胞未充分胀破；第二次加蒸馏水过多或过少；第一次过滤用了多层纱布；第二次过滤用了一层纱布；使用了玻璃烧杯。 7.为什么反复地溶解与析出dna，能够去除杂质？提示：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。 8.用玻璃棒搅拌有什么意义？ 提示：用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎dna。 9.两次析出dna的方法分别是什么？原理分别是什么？ 提示：第一次是加蒸馏水，降低氯化钠的浓度，促使dna析出；第二次是加入冷酒精，因为dna不溶于酒精溶液。 10.三次溶解dna的液体分别是什么？原理分别是什么？ 提示：第一次、第二次都是用浓度为2mol/l的氯化钠溶液，第三次用的是0。015mol/l的氯化钠溶液。其原理是dna在氯化钠中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0。14mol/l时，dna的溶解度最低。2mol/l的氯化钠溶液和0。015mol/l的氯化钠溶液对dna的溶解度都比较高。 【经典回眸】做“dna的粗提取”实验时，选用鸡血而不用猪血的原因是（ ）a. 鸡血的价格比猪血的价格低b. 猪的红细胞没有细胞核，不易提取到dnac. 鸡血不凝固，猪血会凝固d. 用鸡血提取dna比用猪血提取操作简便【解析】dna主要存在于细胞核中，而哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，因此用猪血做实验不能提取到dna。实验中一般用鸡血，这是因为鸡属于鸟类，血液中的红细胞数量多，并且红细胞中有细胞核，可以提取到较多的dna。【答案】b【变式训练】1.在dna的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是( )。a.稀释血液、冲洗样品b.使血细胞破裂、降低nacl浓度使dna析出c.使血细胞破裂、增大dna溶解量 d.使血细胞破裂、提取含杂质较少的dna2.提取鸡血中的dna时，为什么要除去血液中的上清液?探究二 dna的鉴定阅读课本p57继续探究的相关内容，思考并小组讨论下列问题：1.鉴定dna时为何要用两支试管？其现象分别是什么？ 提示：其中不加dna的试管起对照作用。该试管溶液不变色，另一支加有dna的试管溶液变蓝色。2.dna鉴定采用了什么实验方法？提示：二苯胺法鉴定dna的方法，3.鉴定时蓝色的深浅与溶液中dna的含量是否有关。提示：鉴定时蓝色的深浅与溶液中dna的含量多少有关？4.为什么要加50ml的冷酒精？提示：因为dna不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中，使含杂质较少的dna丝状物可以析出,悬浮于溶液中。【经典回眸】下面是噬菌体侵染细菌实验的部分实验步骤示意图，对此实验有关叙述正确的是(多选)()a本实验所使用的被标记的噬菌体是接种在含有35s的培养基中获得的b本实验选用噬菌体作实验材料的原因之一是其结构组成只有蛋白质和dnac实验中采用搅拌和离心等手段是为了把dna和蛋白质分开再分别检测其放射性d在新形成的噬菌体中没有检测到35s说明噬菌体的遗传物质不是蛋白质【解析】噬菌体是病毒，是营活在细胞中寄生的生物，不能直接在培养基上培养。该实验搅拌是为了使细菌外吸附着的噬菌体外壳与细菌分离；离心是一种分离混合物的方法，在该实验中，被感染的细菌(含有子代噬菌体的细菌)在下层的沉淀物中，噬菌体颗粒的质量较小，在上层的上清液中。图中实验只能说明蛋白质不是遗传物质，而不能说明dna是遗传物质。【答案】bd 【变式训练】3.dna遇二苯胺(沸水浴)会染成( ) a.砖红色 b.橘黄色 c.紫色 d.蓝色4.实验中nacl的物质的量浓度为2 moll和0.14 moll对dna有何影响?【变式训练参考答案】b dna的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含dna，所以要除去上清液(含有蛋白质) d 前者是溶解dna，后者是使dna析出“思”课堂小结同学们，通过这节课学习，你有哪些收获和体会，存在哪些疑问，请把它填在下面的表格中，以便及时总结、弥补知识缺漏，不吃夹生饭，不做欠账人。收获内容疑点内容“练”当堂检测1.下列图示中能反映dna溶解度与naci溶液浓度之间关系的是（ ）2.在dna的粗提取过程中，初步析出dna和提取较纯净的dna所用的药品的浓度和名称分别是（ ）01 g/ml的柠檬酸钠溶液 200mol/l的nacl溶液 014 mol/l的nacl溶液 体积分数为95%的酒精溶液 0015 mol/l的nacl溶液 004 mol/l的nacl溶液a b c d3（多选）下列有关“dna粗提取”的操作中，正确的是（ ）a在鸡血细胞液中加入蒸馏水b在“析出dna粘稠物”时，要缓缓加入蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增多c在用酒精凝集dna时，要使用冷酒精d用玻璃棒搅拌时要沿一个方向4.为获取较纯净的dna，采集来的血样可用蛋白酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。下列有关叙述，正确的是（ ）a除去血浆中的蛋白质 b除去染色体上的蛋白质c除去血细胞表面的蛋白质 d除去血细胞中所有的蛋白质5请利用如下实验材料做相关实验，再选择其中的一种实验材料，设计一个实验，以展示你的科学素养和创新才能。(1)如用上述材料做观察植物细胞的有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离、观察植物的向性运动等实验。你选择的最佳材料依次是(填图中序号即可) 。(2)如用紫色洋葱表皮做完细胞的质壁分离及复原实验后，又用此装片观察细胞分裂，结果未观察到处于分裂期的细胞。请解释原因 。(3)创新实验设计方案实验课题：探究镍为植物生活所必需的矿质元素材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。方法步骤： ； ； 。实验预期： 。为进一步验证镍元素一定是必需元素还应增加的实验步骤及结果是： 。【当堂检测参考答案】14 c b abcd