高中生物选修一课题1---DNA的粗提取与鉴定电子教案

1、第一页，共31页。一、基础知识分析一、基础知识分析(fnx) (fnx) （一）（一）DNADNA的提取的提取(tq)(tq)原原理理1 1、DNADNA的溶解性的溶解性DNADNA和蛋白质等其他成分和蛋白质等其他成分(chng fn)(chng fn)在不同浓度的在不同浓度的NaClNaCl溶液中溶解度不同溶液中溶解度不同第二页，共31页。问题问题(wnt)(wnt)思考与思考与讨论：讨论：NaClNaCl浓度为浓度为 0 014 mol14 molL L时时DNADNA的溶解度最的溶解度最低。小于或大于低。小于或大于0.14 mol0.14 molL L ，溶解度就逐渐增大。，溶解度就逐渐

2、增大。利用这一原理，可以使利用这一原理，可以使DNADNA在盐溶液中溶解或析出在盐溶液中溶解或析出第三页，共31页。2 2、DNADNA在酒精在酒精(jijng)(jijng)溶液中的溶解性溶液中的溶解性3 3、DNADNA对酶、高温对酶、高温(gown)(gown)和洗涤剂的耐受性和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质，但是对蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNADNA没有影响没有影响大多数蛋白质不能忍受大多数蛋白质不能忍受60608080C C的高温，而的高温，而DNADNA在在8080C C以上才会变性以上才会变性洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋白质

3、白质, ,但对但对DNADNA没有影响没有影响第四页，共31页。第五页，共31页。（二）、（二）、DNADNA的鉴定的鉴定(jindng)(jindng)原理原理 DNA DNA与二苯胺与二苯胺(bn n)(bn n)（沸水浴）会染成（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺蓝色，因此，二苯胺(bn n)(bn n)可以作为鉴定可以作为鉴定DNADNA的试剂的试剂 甲基绿甲基绿 （绿色（绿色(l s)(l s)）第六页，共31页。第七页，共31页。n教材提供的材料中哪些不适合教材提供的材料中哪些不适合(shh)提取提取DNA？哺乳动物哺乳动物(brdngw)的红细胞和液体培养基中的的红细胞和液体培养基

4、中的大肠杆菌大肠杆菌从核从核DNA数目来看，猪数目来看，猪38条，鸡血条，鸡血78条，哺乳动条，哺乳动物红细胞物红细胞0条，猕猴桃条，猕猴桃58条，洋葱条，洋葱(yngcng)16条，豌豆条，豌豆14条，菠菜条，菠菜12条，大肠条，大肠杆菌杆菌1条。请选择动植物材料各一种。条。请选择动植物材料各一种。n最好选择？最好选择？鸡血、猕猴桃鸡血、猕猴桃第八页，共31页。（二）破碎细胞（二）破碎细胞(xbo)(xbo)，获取含，获取含DNADNA的滤液的滤液1 1、动物细胞、动物细胞(xbo)(xbo)【鸡血细胞【鸡血细胞(xbo)(xbo)】讨论：为什么加入讨论：为什么加入(jir)(jir)蒸馏水

5、能使鸡血细胞破裂？蒸馏水能使鸡血细胞破裂？2 2、植物细胞、植物细胞【洋葱洋葱】讨论：加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？讨论：加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂是一些离子去污剂，洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于能溶解细胞膜，有利于DNADNA的的释放释放；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量量变少变少，影响实验结果，导致看不到丝状影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色

6、等. .讨论：如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？讨论：如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？第九页，共31页。讨论：为什么反复讨论：为什么反复(fnf)(fnf)地溶解与析出地溶解与析出DNADNA，能够去除杂，能够去除杂质？质？ 答：用高盐浓度的溶液溶解答：用高盐浓度的溶液溶解DNADNA，能除去，能除去(ch q)(ch q)在高盐中不能溶解的杂质；用低盐在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使浓度使DNADNA析出，能除去析出，能除去(ch q)(ch q)溶解在低盐溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNADNA，就能够除去

7、，就能够除去(ch q)(ch q)与与DNADNA溶解度不同溶解度不同的多种杂质的多种杂质. .（三）去除滤液（三）去除滤液(ly)(ly)中的中的杂质杂质【阅读方案一阅读方案一】第十页，共31页。讨论：方案二与方案三的原理讨论：方案二与方案三的原理(yunl)(yunl)有什么不同？有什么不同？ 答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取从而使提取(tq)(tq)的的DNADNA与蛋白质分开；与蛋白质分开； 【酶的专一性】【酶的专一性】方案三利用的是方案三利用的是DNADNA和蛋白质对高温耐受性的和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与不同，

8、从而使蛋白质变性，与DNADNA分离分离【DNADNA的稳定性】的稳定性】【阅读【阅读(yud)(yud)方案二、三方案二、三】第十一页，共31页。第十二页，共31页。2 2、 DNA DNA的鉴定的鉴定(jindng)(jindng)DNADNA二苯胺二苯胺(bn n)(bn n)甲基绿甲基绿沸水沸水(fi shu)(fi shu)浴浴蓝色蓝色绿色绿色第十三页，共31页。第十四页，共31页。第十五页，共31页。1 1、准备、准备(zhnbi)(zhnbi)鸡血细胞鸡血细胞液液过程过程(guchng)(guchng)：柠檬酸钠作用柠檬酸钠作用(zuyng):(zuyng): 讨论：提取鸡血中的

9、讨论：提取鸡血中的DNADNA时，为什么除去血液时，为什么除去血液中的上清液？中的上清液？ 答：血液分为两部分，一部分是血浆，一部答：血液分为两部分，一部分是血浆，一部分是血细胞，离心后除去的上清液是血浆分是血细胞，离心后除去的上清液是血浆. . 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，注入新鲜的鸡血（约血（约180ml180ml），同时用玻璃棒搅拌，使血液与柠檬酸纳溶），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。液充分混合，以免凝血。防止血液凝固防止血液凝固第十六页，共31页。 将制备好的鸡血细胞液将制备好的鸡血细胞液5 mL5 m

10、L10mL10mL，注入到，注入到50 mL50 mL烧杯中。向烧烧杯中。向烧杯中加入蒸馏水杯中加入蒸馏水20 mL20 mL，同时用玻，同时用玻璃棒充分搅拌璃棒充分搅拌5 min5 min，使血细胞加，使血细胞加速破裂。然后，用放有纱布速破裂。然后，用放有纱布(shb)(shb)的漏斗将血细胞液过滤至的漏斗将血细胞液过滤至500mL500mL烧杯中。取其滤液。烧杯中。取其滤液。2 2、提取鸡血细胞、提取鸡血细胞(xbo)(xbo)的细胞的细胞(xbo)(xbo)核物质核物质第十七页，共31页。讨论讨论(toln)(toln)：答：让细胞内浓度大于周围溶液答：让细胞内浓度大于周围溶液(rngy

11、)(rngy)的浓度，细的浓度，细胞会吸水以至涨破胞会吸水以至涨破（1 1）为什么）为什么(shn me)(shn me)要加入蒸馏水？加入蒸馏水后细胞要加入蒸馏水？加入蒸馏水后细胞会有什么会有什么(shn me)(shn me)变化？变化？（2 2）用玻璃棒搅拌有什么意义？）用玻璃棒搅拌有什么意义？答：用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核的破裂。答：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，防注意应沿一个方向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎止打碎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？答：过滤将滤去

12、的是细胞膜和核膜等物质；答：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得到的是与蛋白质等物质结合在一起的DNADNA第十八页，共31页。3 3、溶解、溶解(rngji)(rngji)细胞核内的细胞核内的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/L 2 mol/L的溶液的溶液40mL40mL加入到滤液中，并用玻璃棒沿一加入到滤液中，并用玻璃棒沿一个方向搅拌个方向搅拌1min1min，使其混合均匀，这时，使其混合均匀，这时DNADNA溶解在溶液中。然后溶解在溶液中。然后(rnhu)(rnhu)，用放有纱布，用放有纱布的漏斗过滤，取其滤液。

13、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加入蒸馏水，同时用玻璃棒不停地轻轻搅拌，这时烧杯拌，这时烧杯(shobi)(shobi)中有丝状物出现，注意中有丝状物出现，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（这时氯化钠为时停止加入蒸馏水（这时氯化钠为0.14 mol0.14 molL L）4 4、析出含、析出含DNADNA的粘稠物的粘稠物第十九页，共31页。讨论：加入讨论：加入(jir)(jir)蒸馏水的目蒸馏水的目的？的？ 降低

14、降低NaClNaCl溶液溶液(rngy)(rngy)浓度到使浓度到使DNADNA溶解度最低点，使溶解度最低点，使DNADNA从从NaClNaCl溶液溶液(rngy)(rngy)中析出中析出. .5 5、滤取含、滤取含DNADNA的粘稠的粘稠(zhn chu)(zhn chu)物物 用放有多层纱布的漏斗，过滤步骤用放有多层纱布的漏斗，过滤步骤4 4中中的溶液至的溶液至 500mL500mL的烧杯中，含的烧杯中，含 DNADNA的粘稠物的粘稠物被留在纱布上被留在纱布上第二十页，共31页。6 6、将、将DNADNA的粘稠的粘稠(zhn chu)(zhn chu)物再溶解物再溶解 取取 1 1个个 5

15、0 mL 50 mL烧杯，向烧杯内注入氯化烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度钠的物质的量浓度(nngd)(nngd)为为 2 mol 2 molL L的溶的溶液液 20mL 20mL。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至。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中物尽可能多地溶解于溶液中. .7 7、过滤、过滤(gul)(gul)含有含有DNADNA的氯化钠溶液的氯化钠溶液 取取1 1个个100 mL100 mL烧杯，用放有两层纱布的漏斗过烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤滤步骤6 6中的溶液。取其滤液，

16、中的溶液。取其滤液，DNADNA溶于滤液中溶于滤液中. .第二十一页，共31页。8 8、提取、提取(tq)(tq)含杂质较少的含杂质较少的DNADNA 在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为精的体积分数为 95 95的溶液的溶液 50mL 50mL（使用冷却（使用冷却的酒精，对的酒精，对DNADNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒的凝集效果较佳），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，并用滤纸吸取上面玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面(shng min)(shng min)的水分。

17、这种丝状物的主要成分的水分。这种丝状物的主要成分就是就是DNADNA9 9、 DNA DNA的鉴定的鉴定(jindng)(jindng)二苯胺二苯胺【水浴加热水浴加热】第二十二页，共31页。 答：因为答：因为DNADNA不溶于冷酒精，而其他物质不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中，使含杂质可以溶解在酒精中，使含杂质(zzh)(zzh)较少的较少的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讨论(toln)(toln)：（2 2）观察）观察(gunch)(gunch)丝状物呈什么颜色？丝状物呈什么颜色？答：白色答：白色（1 1）为什么要加）为什么要加50mL50

18、mL的冷酒精？的冷酒精？第二十三页，共31页。第二十四页，共31页。第二十五页，共31页。第二十六页，共31页。第二十七页，共31页。第二十八页，共31页。.（7分）下列是分）下列是DNA粗提取与鉴定的实验粗提取与鉴定的实验（1）实验原理：）实验原理：DNA在不同浓度在不同浓度NaCl溶液中的溶解度溶液中的溶解度不同。在不同。在2mol/LNaCl溶液中，溶液中，DNA溶解，部分蛋白质盐溶解，部分蛋白质盐析生成析生成(shn chn)沉淀；在沉淀；在 mol/LNaCl溶液中溶液中时，时，DNA析出。析出。DNA不溶于不溶于 溶液，利用这一原理可溶液，利用这一原理可将将DNA与蛋白质进一步分离。在沸水浴的条件下，与蛋白质进一步分离。在沸水浴的条件下，DNA溶液遇溶液遇 试剂会被变成蓝色的特性，可以鉴定提取试剂会被变成蓝色的特性，可以鉴定提取的的DNA。（2）制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入）制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入