高中生物专题课题1DNA的粗提取与鉴定导学案

1、试剂。混合均匀后，将试管置于中加热5min，待试管后，比较两支试管溶液颜专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定一、基础知识（一）提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是选用一定的 或方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。 对于DNA的粗提取而言，就是要利UDNA与 RNA蛋白质和脂质等在 和_性质方面的差异，提取 _，去除其他成分。（DDna的溶解性：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。此外，DNA不溶于溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将D

2、NA与蛋白质进一步的分离。（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解 ，但是对DNA影响。大多数蛋白质不能忍受 6080C的高温，而DNA在C以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ，但对DNA影响。（二）DNA的 鉴定在条件下，DNA遇会被染成 色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。二、实验设计（一）实验材料的选取凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是使用 的生物组织，成功的可能性更大。（二）破碎细胞，获取含 DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量 的，同时用玻璃棒 ，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。例如，提取洋葱的 DN

3、A时，在切碎的洋葱中加入一定的 和,进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。（三）去除滤液中的杂质方案一 利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的不同，通过控制 NaCl溶液的浓度去除杂质。方案二 直接在滤液中加入嫩肉粉， 反应1015min,嫩肉粉中的 能够分解蛋白质。方案三 将滤液放在C的恒温水浴箱保温1015mi n ,注意范围。（四）DNA的析出与鉴定1、 将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、的酒精溶液（体积分数为 ）,静置 min ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的 DNA用玻璃棒 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。2、 取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为 的NaCl溶

4、液5ml,将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的色的变化，看看溶解有 DNA的溶液是否变 。实例：用鸡血细胞液粗提取DNA并鉴定（苏教版必修 2）步骤操作图示1、提取鸡血 细胞的细胞 核物质将制备好的鸡血细胞液（已在课前配好）510mL注入到50ml烧杯中。向烧杯中加入20mL ，同时用玻璃棒沿一个方向快速搅拌 5min，然后，用放有纱布的漏斗将血细胞过滤至 1000mL的烧杯中，取其滤液。就持血店蒐吐J 一a12、溶解细胞核内的DNA将物质的量浓度为40 mL加入到滤液中，并作玻璃棒沿一个方向搅拌 1min，使其混合均匀，这时 DNA在溶液中

5、 呈溶解状态。lnioLLf3、析出含DNA的粘稠物沿烧杯内壁缓缓加入，同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，这时烧杯中有丝状物出现。继续加入蒸馏水， 溶液中出现的黏稠物会越来越多。当黏稠物不再增加时停止加 入蒸馏水。4、滤取含DNA的粘稠 物用放多层纱布的漏斗，过滤溶液至1000 mL的烧杯中。取纱布上的。15、将 DNA的粘稠物再 溶解取一个50 mL烧杯，向烧杯内注入物质的量浓度为20mb用钝头镊子将纱布上的黏稠物夹至NaCI溶液中，用玻璃棒沿一个方向不停地搅拌3mi n,使黏稠物尽可能多地溶解于溶液中。26、过滤含DNA的氯化钠溶液取一个100 mL烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤以上溶

6、液。 取其滤液（DNA溶于中）。1dil7、提取含杂 质较少的DNA在上述滤过的溶液中，加入的、体积分数为.50 mL （加入时动作要慢），并作用玻璃棒沿一 个方向搅拌，溶液中会出现含杂质较少的丝状物。当玻璃棒上出现丝状物缠绕时， 继续慢慢搅拌，至不再增加时，用玻璃棒 将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。f8、DNA的鉴疋取两支20 mL的试管，各加入物质的量浓度为5mL,将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然 后、向两支试 管中各加入4 mL的一本胺试剂。混合均匀后，将 试管置于沸水中加热 5mi n,等试管冷却后，观察并且比较两支 试管中溶液颜色的变化。lLT uri

7、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泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 ，以免加剧 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。3、 二苯胺试剂要 ，否则会影响鉴定的效果。四、课题成果评价1、是否提取出了 DNA观察你提取的 DNA颜色，如果不是白色丝状物，说明 DNA中的 较多；二苯胺鉴 定出现蓝色说明实验 ，如果不呈现蓝色，可能所提取的 DNA ，或是实验操作中出现 _，需要重新制备。2、分析DNA中的杂质本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有、等杂质。3、不同实验方法的比较对于不同的实

8、验方法，本课题可以采用分组的方法进行研究。首先选取不同的实验材料，其次同种材料还可以采用不同方法，从多方面比较实验结果，如DNA勺、，二苯胺显色的等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。五、课题延伸本课题使用的洗涤剂是多组分的混合物，在严格的科学实验中很少使用。实验室提取高纯度的 DAN寸，通常使用 、或等化学试剂。【教材答案】（一）旁栏思考题1. 为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种 液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞，再加上搅拌的 ，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 DNA2加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？答：洗涤剂是一些

9、离子去污剂，能 ，有利于DNA的;食盐的主要成分是NaCI，有利于 。3如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？答：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的 DNA量，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？答：可能含有 、和等杂质。5. 为什么反复地溶解与析出 DNA能够去除杂质？答：用高盐浓度的溶液溶解 DNA能除去；用低盐浓度使 DNA析出，能除去。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？答：方案二是利用 分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与

10、蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对 耐受性的不同，从而使蛋白质 ，与DNA分离。（二）讨论题图5-1是DNA在 NaCI溶液中的溶解度曲线，请根据曲线图，思考下面的问题1. 在什么浓度下，DNA的溶解度最小？ DNA在 NaCI溶液中的溶解度是如何变化的？答：在NaCI溶液浓度为O.14mol/L时，DNA的溶解度最小；当 NaCI溶液浓度低于 O.14mol/L时，随着NaCI溶液浓度的升高，DNA的溶解度;当NaCI溶液浓度高于0.14moI/L时，随着NaCI溶液浓度的升高，DNA的溶解度 。2. 如何通过控制 NaCI溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？答：根据DNA在 0

11、.14moI/L NaCI溶液中溶解度最小的特性，一般先用较高浓度 的NaCI溶液使DNA溶解，然后再用蒸馏水稀释至 使DNA析出。（三）练习1. 答：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 ;第三步是DNA的纯化，即根据 DNA的、对_及的耐受性的不同 等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。2. 答：提取蛋白质比提取 DNA的难度大。这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏

12、感得多，很容易 _;并且蛋白质的空间结构 ，理化性质，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。【知识拓展】1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？答：制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂一一柠檬酸钠，。其原理是柠檬酸钠能与血浆中 。孑发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的 。玄2+大大 减少，血液便不会凝固。2鸡血离心或静置沉淀后，为什么要弃出上清液？答：因为上清液是 ，没有血细胞。DNA主要存在于试管底部的 中，所以提取鸡血中的 DNA寸，要除去血液中的上清液。3盛放鸡血细胞液的容器最好是塑料容器，为什么？答：鸡血细胞破碎以后释放出的DN