高二选修一知识小结——DNA的粗提取与鉴定

1、高二选修一知识小结 一、基础知识（一）dna 的溶解性的粗提取与鉴定1.dna 和蛋白质等其他成分在不同浓度 nacl 溶液中溶解度不同；在 0.14mol/l 时 dna 溶解度最小；高于或低于 0.14mol/l 可使 dna 溶解度增大。选择适当的盐浓度能使 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 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。（二）dna 对酶、高温和洗涤剂的耐受性1. 蛋白酶能水解蛋白质，但是对 dna 没有影响2. 大多数蛋白质不能忍受 6080的高温，而 dna 在 80以上才会变性3. 洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对 dna 没

2、有影响。（三）dna 的鉴定在沸水浴的条件下，dna 与二苯胺反应呈现蓝色。二、实验设计（一）实验材料的选取不同生物的组织中 dna 含量不同。在选取材料时，应本着 dna 含量高、材料易得、便于提取的 原则。1、本实验用鸡血细胞做实验材料有哪些原因？答：一是因为鸡血细胞核的 dna 含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏 细胞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。鸡血细胞破碎以后释放出的 dna，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少 dna 的 损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。（二）破碎细胞，获取含 dna 的滤液2、若选

3、用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含 dna 的滤液？在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗 涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。3、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。4、在以上实验中，加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？用什么过滤研磨液？答：；洗涤剂瓦解细胞膜；食盐溶解 dna 物质；选用尼龙布进行过滤。5、在处理植物组织时需要进行研磨，其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？答：

4、破碎细胞壁，使核物质容易溶解在 nacl 溶液中；研磨不充分会使 dna 的提取量减少，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。具体做法。10ml 鸡血20ml 蒸馏水同方向搅拌3 层尼龙布过滤滤液（三）去除滤液中的杂质6、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。最初获得的 dna 滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯 dna。总结：方案一的原理是 dna

5、在不同浓度 nacl 溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白 质，不分解 dna；方案三的原理是蛋白质和 dna 的变性温度不同。7、方案二与方案三的原理有什么不同？答：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。（四）析出与鉴定8、在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的 dna 呈何颜色？答：滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置 23 分钟，析出的白色丝状物就是 dna。9、怎样鉴定析出的白色丝状物就是 dna 呢？答：在沸水浴条件下，dna 遇二苯胺呈现蓝色。

6、具体做法：试管 2 支，编号甲乙各加等量 5mlnacl 溶液甲中放入少量白色丝状物，使之溶解 各加 4ml 二苯胺，混合均匀沸水浴 5min观察颜色变化实验操作dna 鉴定 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色三、操作提示1. 在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；2. 使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；3. 加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。4. 加入酒精和用玻棒搅拌，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。5. 二苯胺试剂要现用现配，否则会影响鉴定的效果。四、课题延伸实验室提

7、取好浓度 dna 时，通常使用十六烷基三甲基溴化氨（ctab）、十二烷基硫酸钠 （sds）或吐温等化学试剂。原理总结：通过利用不同浓度 nacl 溶液溶解或析出 dna，可以从细胞中提取和提纯 dna；再利用酒 精进一步将 dna 与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是 dna。植物芳香油的提取一、基础知识天然香料的主要来源：植物、动物不同植物的根、茎、叶、花、果实、种子都可以提取芳香油。芳香油的提取方法：蒸馏、压榨、萃取等。芳香油的性质：挥发性强，成分复杂，以萜类化合物及其衍生物为主。水蒸气蒸馏法：原理：水蒸汽可将挥发性较强的芳香油携带出来形成油水混合物，冷

8、却后水油分层。方法：水中蒸馏：原料放在沸水中加热蒸馏。水上蒸馏：原料隔放在沸水上加热蒸馏。水汽蒸馏：利用外来高温水蒸气加热蒸馏。不足：有些原料不适宜于水中蒸馏，如柑橘、柠檬等易焦糊，有效成分容易水解。通常用压 榨法（通过机械压缩力将液相物从液固两相混合物中分离出来的一种简单操作）萃取法：原理：芳香油易溶于有机溶剂，溶剂挥发后得到芳香油。如石油醚、酒精、乙醚等。方法：原料浸泡在溶剂中得到浸泡液有机溶剂挥发芳香油。不足：有机溶剂中的杂质影响芳香油的品质蒸馏装置可分为左、中、右三部分，其中左边的部分通过加热进行蒸馏，中部将蒸馏物冷凝，右边 的部分用来接收。1、 安装仪器一般都按照自下而上、从左到右的

9、顺序。拆卸仪器的顺序与安装时相反。具体安装顺 序和方法如下。2、 连接冷凝管，注意保证上端出水口向上，通过橡皮管与水池相连；下端进水口向下，通过橡皮管与水龙头相连。3、将温度计固定在蒸馏头上，使温度计水银球的上限与蒸馏头侧管的下限处在同一水平线上。4、蒸馏装置安装完毕后，可以在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾。5、蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸的顺序与安装时相反。二、实验设计玫瑰精油的提取0.1g/ml 氯化钠溶液：促使油水混合物（乳浊液）中油和水的分离。无水硫酸钠：吸收油层中的 水分。实验步骤：采集玫瑰花：采集盛花期（5 月中上旬）的玫瑰花，清水清洗沥干。2

10、 装入蒸馏原料：称取 50g 玫瑰花放入蒸馏瓶，添加 200ml 蒸馏水。3 安装蒸馏装置：按照从左向右、自下到上次序安装水蒸气蒸馏装置。4 加热蒸馏：控制蒸馏时间和速度（12 滴/秒），获得乳白色乳浊液；拆卸装置。 分离油层：向乳浊液加入 nacl 溶液后，利用分液漏斗分离出上面的油层。除去水分：向油层中加入无水硫酸钠，24h 后过滤，得到玫瑰油。橘皮精油的提取橘皮精油的主要成分：柠檬烯，主要分布在橘皮中。石灰水：防止压榨时滑脱，提高出油率，降低压榨液黏稠度，过滤不堵塞筛眼。小苏打、硫酸钠：促进油和水的分离（用量分别为橘皮质量的 0.25和 5）。实验步骤：橘皮的处理：将新鲜橘皮用清水清洗沥

11、干。2 石灰水浸泡：用 78石灰水浸泡橘皮 24h。3 清水漂洗：浸泡好的橘皮用流水彻底漂洗干净，沥干。4 粉碎和压榨：将橘皮粉碎，加入小苏打和硫酸钠后，用压榨机压榨得到压榨液。 过滤压榨液：用布袋过滤，滤液再高速离心处理，分离出上层橘皮油。静置处理：将橘皮油在 510冰箱中静置 57d，分离出上层澄清橘皮油。 再次过滤：将下层橘皮油用滤纸过滤，滤液与上层橘皮油合并，得到橘皮精油。分析：静置处理目的：除去果蜡和水分。三、操作提示注意：蒸馏时间不能过短，温度不能过高。胡萝卜素的提取一、基础知识1、胡萝卜素性质：橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。 2、胡萝

12、卜素分类：依据碳碳双键的数目划分为 、 、 三类，其中最主要的组成成分为 -胡萝卜素。3、胡萝卜素作用：治疗夜盲症、幼儿生长发育不良、干皮症等疾病；食品色素；使癌变细胞恢复成正常细 胞。4、提取 胡萝卜素的方法：从植物中提取 从大面积养殖的岩藻中获得 利用微生物的发酵生产二、实验设计（一）萃取剂的选择1、 有机溶剂分为水溶性有机溶剂和水不溶性有机溶剂两种。水溶性有机溶剂包括：乙醇、丙酮； 水不溶性有机溶剂包括：石油醚、乙酸乙酯、 乙醚、苯、四氯化碳等。2、 萃取胡萝卜素的有机溶剂选择：具有较高的沸点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水混溶。（二）影响萃取的因素主要因素：萃取剂的性质和使用量次要因

13、素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度和时间等一般来说，原料颗粒小，萃取温度高，时间长，需要提取的物质就能够充分溶解，萃取效果就好。 萃取前，要将胡萝卜进行粉碎和干燥（三）胡萝卜素提取装置的设计1、 萃取过程应该避免明火加热，采用水浴加热，这是因为有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加 热容易引起燃烧爆炸。2、 为了防止加热时有机溶剂挥发，还要在加热瓶口安装回流冷凝装置。3、 萃取液的浓缩可直接使用蒸馏装置。4、 在浓缩之前，还要进行过滤，除去萃取液中的不溶物。胡萝卜素的提取：实验步骤粉碎：使原料与有机溶剂充分接触，增大溶解度。干燥：脱水温度太高，干燥时间太 长会导致胡萝卜素分解。萃取胡

14、萝卜素的鉴定：纸层析法实验步骤：注射器针头（毛细吸管）吸取样品进行点样。点样应该快速细致，在基线上形成直径左右的圆点，每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥。等滤纸上的点样液自然挥发干后，将滤纸卷成圆筒状，置于装有深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各种色素完全分开后，观察标准样品中位于展开剂前沿的胡萝卜素层析带。三、操作提示1、 新鲜的胡萝卜含有大量的水分，在干燥时要注意控制温度，温度太高、干燥时间太长会导致胡 萝卜素分解。2、 胡萝卜干燥的速度和效果与破碎程度、干燥方式有关。如果有条件，可用烘箱烘干或热风吹干 【教材答案】乙醇和丙酮能够用于胡萝卜素的萃取吗？为什么？答：胡萝卜素可溶于乙醇和丙酮，但它们是水溶性有机溶剂，因萃取中能与水混溶而影响萃取效 果，所以不用它们作萃取剂。2.在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳这几种有机溶剂中，哪种最适宜用来提取胡萝卜素？ 答：在这五种有机溶剂中，石油醚的沸点最高，在加热萃取时不易挥发，所以石油醚最适宜用作萃 取剂。提取方法水蒸气