实验：高中生物DNA的粗提取与鉴定说课讲解

1、实验：高中生物DNA的粗提取与鉴定一一.DNA.DNA的提取原理的提取原理DNADNA的溶解性；的溶解性；DNADNA在酒精溶液中的溶解性；在酒精溶液中的溶解性；DNADNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性对酶、高温和洗涤剂的耐受性二二.DNA.DNA的鉴定原理的鉴定原理DNADNA与二苯胺（沸水浴）会染成蓝色与二苯胺（沸水浴）会染成蓝色; ;甲基绿甲基绿 （绿色）（绿色）三三. .实验案例实验案例以鸡血为实验材料进行以鸡血为实验材料进行DNADNA的粗提取的粗提取（1 1）提取鸡血细胞的细胞核物质）提取鸡血细胞的细胞核物质（2 2）溶解细胞核内的）溶解细胞核内的DNADNA（3 3）析出含）析出含

2、DNADNA的粘稠物的粘稠物（4 4）滤取含）滤取含DNADNA的粘稠物的粘稠物（5 5）将）将DNADNA的粘稠物再溶解的粘稠物再溶解（7 7）提取含杂质较少的）提取含杂质较少的DNADNA（8 8）DNADNA的鉴定的鉴定三三.DNA.DNA的粗提取与鉴定的实验设计的粗提取与鉴定的实验设计（一）实验材料的选取（一）实验材料的选取材料：鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、材料：鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。（从中选取（从中选取2 23 3种实验材料）种

3、实验材料）原则：凡是含有原则：凡是含有DNADNA的生物材料都可以考虑，但选用的生物材料都可以考虑，但选用DNADNA含量含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大相对较高的生物组织，成功的可能性更大动物细胞的破碎较易，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水动物细胞的破碎较易，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水( (渗透渗透作用吸水涨破），同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可作用吸水涨破），同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可（二）破碎细胞，获取含（二）破碎细胞，获取含DNADNA的滤液的滤液1.1.动物细胞动物细胞植物细胞需要先用一定的洗涤剂和食盐溶解细胞膜植物细胞需要先用一定的洗涤剂和食盐溶解细胞膜

4、. .2.2.植物细胞植物细胞洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNADNA的释放；的释放；食盐的主要成分是食盐的主要成分是NaClNaCl，有利于，有利于DNADNA的溶解的溶解实例：提取洋葱实例：提取洋葱DNADNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行从分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液和食盐，进行从分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液研磨不充分会使细胞核内的研磨不充分会使细胞核内的DNADNA释放不完全，提取的释放不完全，提取的DNADNA量量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定

5、变少，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不显示蓝色等. .讨论：为什么反复地溶解与析出讨论：为什么反复地溶解与析出DNADNA，能够去除杂质？，能够去除杂质？用高盐浓度的溶液溶解用高盐浓度的溶液溶解DNADNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使低盐浓度使DNADNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通析出，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过反复溶解与析出DNADNA，就能够除去与，就能够除去与DNADNA溶解度不同的多种杂质溶解度不同的多种杂质. .（三）去除滤液中的杂质（三）去除滤液中的杂质利

6、用的是利用的是DNADNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与与DNADNA分离分离. .利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNADNA与蛋白质分开；与蛋白质分开；（四）（四） DNADNA的析出与鉴定的析出与鉴定DNADNA的析出用的是与滤液体积的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒精溶液（体积相等的冷却的酒精溶液（体积分数为分数为95 95 ） ，静置，静置2 23min3min，溶液中会出现白色丝状物，这溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取就是粗提取DNADNA。1.DNA1.DNA的析出的析出

7、2.2. DNADNA的鉴定的鉴定鉴定鉴定DNADNA时在试管中先加入物质的时在试管中先加入物质的量的浓度为量的浓度为2mol/L 2mol/L 的的NaClNaCl溶液溶液5ml5ml于两只试管中，其中一只加入于两只试管中，其中一只加入DNADNA丝状物，各加入二苯胺丝状物，各加入二苯胺4ml 4ml 试剂。混试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热合均匀后，将试管置于沸水中加热5min,5min,待试管冷却后，比较两只试管待试管冷却后，比较两只试管中溶液颜色的变化，看看溶解有中溶液颜色的变化，看看溶解有DNADNA的溶液是否有蓝色的溶液是否有蓝色案例：以鸡血为实验材料进行案例：以鸡血为实验材

8、料进行DNADNA的粗提取的粗提取三三. .实验案例实验案例鸡血细胞极易吸水胀破鸡血细胞极易吸水胀破鸡血细胞核的鸡血细胞核的DNADNA含量丰富，材料易得含量丰富，材料易得1.1.准备鸡血细胞液准备鸡血细胞液过程：过程： 取柠檬酸纳溶液（抗凝剂）取柠檬酸纳溶液（抗凝剂）100ml100ml，注入新鲜的鸡血，注入新鲜的鸡血（约（约180ml180ml），同时用玻璃棒搅拌，使血液与柠檬酸纳溶液充分），同时用玻璃棒搅拌，使血液与柠檬酸纳溶液充分混合，以免凝血。混合，以免凝血。柠檬酸钠作用柠檬酸钠作用: :防止血液凝固防止血液凝固 讨论：提取鸡血中的讨论：提取鸡血中的DNADNA时，为什么除去血液中的

9、上清液？时，为什么除去血液中的上清液？获取血液中的血细胞，以及除去血浆中的蛋白质杂质获取血液中的血细胞，以及除去血浆中的蛋白质杂质2.2.方法步骤方法步骤 将制备好的鸡血细胞液将制备好的鸡血细胞液5 mL5 mL10mL10mL，注入到，注入到50 mL50 mL烧杯中。烧杯中。向烧杯中加入蒸馏水向烧杯中加入蒸馏水20 mL20 mL，同时用玻璃棒充分搅拌，同时用玻璃棒充分搅拌5 min5 min，使，使血细胞加速破裂。然后，用放有纱布的漏斗将血细胞液过滤至血细胞加速破裂。然后，用放有纱布的漏斗将血细胞液过滤至500mL500mL，取其滤液。，取其滤液。提取鸡血细胞的细胞核物质提取鸡血细胞的细

10、胞核物质讨论：讨论：（1 1）为什么要加入蒸馏水？加入蒸馏水后细胞会有什么变化？）为什么要加入蒸馏水？加入蒸馏水后细胞会有什么变化？让细胞内浓度大于周围溶液的浓度，细胞会吸水以至涨破让细胞内浓度大于周围溶液的浓度，细胞会吸水以至涨破（2 2）用玻璃棒搅拌有什么意义？）用玻璃棒搅拌有什么意义？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，防止打碎向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNADNA（3 3）滤去的是什么物质？得到的是什么？）滤去的是什么物质？得到的是什么？过滤将滤去的是细胞膜和核膜等物质

11、；得到的是与蛋白质等物质过滤将滤去的是细胞膜和核膜等物质；得到的是与蛋白质等物质结合在一起的结合在一起的DNADNA溶解细胞核内的溶解细胞核内的DNADNA将氯化钠的物质的量浓度为将氯化钠的物质的量浓度为 2 mol/L2 mol/L的溶液的溶液40mL40mL加入到滤液中，加入到滤液中，并用玻璃棒沿一个方向搅拌并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min1min，使其混合均匀，这时，使其混合均匀，这时DNADNA溶解溶解在溶液中。然后，用放有纱布的漏斗过滤，取其滤液。在溶液中。然后，用放有纱布的漏斗过滤，取其滤液。加入蒸馏水，同时用玻璃棒不停地轻轻搅拌，这时烧杯中有丝状加入蒸馏水，同时用玻璃棒不停地轻轻

12、搅拌，这时烧杯中有丝状物出现，注意观察丝状物呈什么颜色。继续加入蒸馏水，溶液中物出现，注意观察丝状物呈什么颜色。继续加入蒸馏水，溶液中出现的粘稠物会越来越多。当粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水出现的粘稠物会越来越多。当粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水（这时氯化钠为（这时氯化钠为0.14 mol0.14 molL L）析出含析出含DNADNA的粘稠物的粘稠物讨论：加入蒸馏水的目的？讨论：加入蒸馏水的目的？降低降低NaClNaCl溶液浓度到使溶液浓度到使DNADNA溶解度最低点，溶解度最低点， 使使DNADNA从从NaClNaCl溶液中析出溶液中析出. .滤取含滤取含DNADNA的粘稠物的粘稠物用放有

13、多层纱布的漏斗，过滤步骤用放有多层纱布的漏斗，过滤步骤3 3中的溶液至中的溶液至 500mL500mL的烧杯中，的烧杯中，含含 DNADNA的粘稠物被留在纱布上的粘稠物被留在纱布上将将DNADNA的粘稠物再溶解的粘稠物再溶解取取 1 1个个 50 mL50 mL烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为 2 2 molmolL L的溶液的溶液 20mL20mL。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中，用玻璃择不停地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液溶液中，用玻璃择不停地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中中. .取

14、取1 1个个100 mL100 mL烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5 5中的溶液。中的溶液。取其滤液，取其滤液，DNADNA溶于滤液中溶于滤液中. .提取含杂质较少的提取含杂质较少的DNADNA在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为 9595的溶的溶液液 50mL50mL（使用冷却的酒精，对（使用冷却的酒精，对DNADNA的凝集效果较佳），并用玻的凝集效果较佳），并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现含杂质较少的丝状物。用玻璃棒将丝状璃棒搅拌，溶液中会出现含杂质较少的丝状物。用玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取

15、上面的水分。这种丝状物的主要成分就是物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。这种丝状物的主要成分就是DNADNA因为因为DNADNA不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中，使含不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中，使含杂质较少的杂质较少的DNADNA丝状物可以析出丝状物可以析出, ,悬浮于溶液中悬浮于溶液中讨论：为什么要加讨论：为什么要加50mL50mL的冷酒精？的冷酒精？取两支取两支20 mL20 mL的试管，各加入氯化钠的物质的量浓度为的试管，各加入氯化钠的物质的量浓度为0 0015 015 molmolL L的溶液的溶液5 mL5 mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒，将丝状物放入其

16、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搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4mlL4mlL的二苯胺的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热 5 min5 min，待试管冷却，待试管冷却后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化 DNADNA的鉴定的鉴定整个实验共整个实验共“两次蒸馏水，四次过滤，两次析出两次蒸馏水，四次过滤，两次析出”6.6.讨论：讨论：两次蒸馏水两次蒸馏水第一次：细胞吸水胀破第一次：细胞吸水胀破; ; 第二次：使第二次：使 DNADNA黏稠物析出黏稠物析出（1 1）此实验过程中有几次使用蒸馏水？几次