DNA的粗提取和鉴定

1课题DNA的粗提取与鉴定染色体成分蛋白质RNA(少量)DNA提取DNA的基本思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2DNA的粗提取与鉴定1．原理、方法和目的基本原理方法目的DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低溶于NaCl溶液中并稀释①NaCl溶液为2mol/L时，DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质②当NaCl溶液稀释至0.14mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白质和其他杂质DNA不被蛋白酶所水解加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，水解蛋白质（酶的专一性）DNA不溶于酒精溶液加入冷却酒精(95%)DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质DNA可被二苯胺染成蓝色加入二苯胺，并沸水浴鉴定DNA高温DNA耐高温DNA和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、DNA热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受60～80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。DNA对洗涤剂耐受性洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。加入洗涤剂31）不同浓度NaCl中DNA溶解度不同。

2）DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同，DNA不溶于酒精，细胞中某些蛋白质则溶于酒精。3）DNA和蛋白质对酶耐受性不同：酶的专一性——蛋白酶水解蛋白质。但是对DNA没有影响。4）DNA和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、DNA热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受60～80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。5）DNA和蛋白质对洗涤剂耐受性不同：洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。提取DNA的原理包括DNA的

两个方面溶解性和耐受性1.DNA的粗提取实验原理42.实验材料

①动物

鸡血细胞液的优点提醒：人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNA，不适于作为DNA提取的材料。鸡红细胞、白细胞中都有较大细胞核，含大量的DNA,经济又易取

②植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。（用洗涤剂处理）

洗涤剂的作用：洗涤剂可以与细胞膜中的蛋白质结合，使之溶解，进而瓦解细胞膜。563、方法与过程

1).制鸡血细胞液0.1g/mL柠檬酸钠100mL活鸡鲜血180mL500mL烧杯中，玻棒搅拌，离心或静置沉淀。离心或静置后去掉上清液（血浆中无DNA，全血中除掉血浆后就是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了）血浆血细胞7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DNA1、动物细胞动物细胞的破碎较易，例如，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可讨论：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？8为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理讨论：上述滤液中只有DNA吗？还可能含有哪些成分？答：否，可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质9DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反①根据DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图，思考在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？在NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时，DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低；在0.14mol/L时，DNA溶解度最小；当NaCl溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大。②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？当氯化钠的物质的量浓度为2mol／L时，DNA的溶解度最大，浓度为0．14mol／L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使DNA在盐溶液中溶解或析出用高浓度的盐溶液溶解DNA，过滤后能除去在高盐中不能溶解的杂质（如蛋白质会盐析）；再加水稀释至低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。（此时DNA中仍混有少量蛋白质等杂质，而且DNA凝集程度不是很高，不利于搜集，应进一步提纯处理）1011DNA在酒精溶液中的溶解性DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离预冷的酒精，可以促进DNA的凝集12（四）DNA的析出与鉴定与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95％)，静置2－3min，溶液中会出现白色丝状物

——粗提取DNA用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水1、DNA的析出1314DNA的鉴定DNA遇二苯胺（沸水浴）会变蓝，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。152.DNA的鉴定⑴向两支试管中分别加入2mol/LNaCl

溶液5ml⑵其中一支试管中加入DNA丝状物⑶各加入二苯胺试剂4ml⑷混匀后，置于沸水浴中加热5min⑸待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化观察现象：溶解丝状物的溶液变为蓝色16

鉴定不变蓝——对照组溶液逐渐变蓝丝状物(DNA)实验组图示结果加入物质比较均加入：①4mL二苯胺试剂②2mol/LNaCl溶液5mL鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关。自变量你能采用其他方法对DNA进行鉴定吗？洋葱的鳞片叶表皮细胞取少许丝状物，置玻片中央，加1滴甲基绿溶液，丝状物变成绿色。鉴定所用的试剂是二苯胺或甲基绿。用二苯胺须加热。用甲基绿不用水浴加热。17方法步骤

加入物质

目的

1.制备鸡血细胞液

柠檬酸钠溶液

①

2.提取鸡血细胞细胞核物质

20m1蒸馏水

②幻灯片18

3.溶解细胞核内的DNA

2m1／L的NaCI溶液40mL

③幻灯片18

4.析出含DNA的黏稠物

蒸馏水

④

5.滤取含DNA的黏稠物

⑤

6.将DNA的黏稠物再溶解

2mol／L的NaCl溶液20mL

⑥

7.过滤含DNA的NaCl溶液

⑦

8.提取含有杂质较少的DNA

冷却的95％的酒精50mL

⑧幻灯片18

A:(1)向试管中加入0.015mol／L的NaCl溶液5mL

(2)加入DNA

(3)4

mL二苯胺试剂

9.DNA的鉴定

B:(1)向试管中加入0.015mol／L

的NaCl溶液5mL

(2)4mL二苯胺试剂

⑨

181920

注意事项

①制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上层是血清，下层为所需要的血细胞。

②整个实验中加入“两次蒸馏水，三次NaCl溶液，一次酒精”

两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。

酒精最好用95%的冷酒精;

③加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时,动作要轻缓且朝一个方向。保证DNA分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。

④鉴定DNA时需沸水浴加热。

⑤二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果.二苯胺是一种有毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位.

⑥盛放鸡血细胞的容器最好是塑料容器（鸡血细胞破碎后释放的DNA，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中DNA的损失）

21DNA的直径约为20×10-10m，实验中出现的丝状物的粗细是否表示1个DNA分子直径的大小？答：DNA分子直径只有2nm。丝状物是多个DNA聚在一起形成的。22下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。这些操作目的正确的是 （ ） A.①是洗涤血细胞，去除血细胞表面的杂质

B.②是溶解DNA，去除不溶于酒精的杂质

C.③是溶解DNA，去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质

D.④是稀释NaCl溶液，去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质

①是释放核物质②是提纯DNA，去除溶于酒精的杂质，④稀释NaCl溶液，析出DNA。C23小结:生物体内有机物与化学试剂的特定颜色反应试剂名称鉴定物质颜色反应温度条件还原性糖如葡萄糖脂肪蛋白质DNA淀粉

砖红色沉淀蓝色橘黄色红色紫色蓝紫色加热加热斐林试剂班氏试剂苏丹III苏丹IV双缩脲试剂二苯胺试剂碘液24植物细胞需要先用洗涤剂（洗发香波、沐浴液、洗洁精等）溶解细胞膜。洗涤剂可以瓦解细胞膜的原因是：洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与DNA分离开来。利于DNA的释放。动物细胞膜是不用试剂（洗涤剂）破坏的，因为动物细胞膜外面没有细胞壁的保护，放在清水中自然的就会吸水而胀破，释放出其中的DNA等物质。4、植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。

1.如果用棉花植株作为实验材料做《DNA的粗提取与鉴定》实验，请你说出可能用到的二种化学试剂名称，并说出这种试剂在该实验中的用途。（4分）25

氯化钠溶液：不同浓度的NaCl溶液，能使DNA溶解或析出，从而起到提取DNA的作用；

95%乙醇：DNA不溶于酒精，可以用于提取出含杂质较少的DNA；二苯胺：作为鉴定DNA的试剂；洗涤剂：能溶解细胞膜，有利于细胞内DNA的释放（答出每种试剂的名称和用途得2分）。262：下列图示中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度(mol/L)之间的关系的是（）C0.14DNA溶解度0.140.140.14DNA溶解度DNA溶解度DNA溶解度ABCDNaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度274.江苏有一道凉菜——白斩鸡，鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。其加工过程中添加了从木瓜中提取的酶制成的“嫩肉粉。”下列有关嫩肉粉的叙述中，正确的是(

)A．“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的B．与高温蒸煮相比，“嫩肉粉”是通过降低反应活化能而实现“嫩肉”的C．“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入，才能实现“嫩肉”D．“嫩肉粉”是一种化工产品，不利于人体健康，实际应用中能少则少、能无则无B282、现象解释：298、与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（多选）A操作时缓慢滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度B操作时用玻棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整C加蒸馏水可以同时降低DNA和蛋白质的溶解度D当丝状粘稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可以认为是0.14mol/LE.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出9、下列与DNA粗提取有关描述正确的是（）A、DNA能够溶解在一定浓度的NaCl溶液中B、DNA能够溶解在质量分数95%冷酒精中C、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最高D、DNA只能溶解在2mol/L的NaCl溶液中A306.在“DNA粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的四种溶液中，经搅拌后过滤，获得4种滤液，含DNA较少的是A．滤液EB．滤液FC．滤液GD．滤液H1蒸馏水中搅拌后过滤滤液E22mol／L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液F3O.14mol／L的NaCl溶液中搅拌后过滤滤液G4冷却的95％的酒精溶液中搅拌后过滤滤液HCD7、欲使溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，最有效的办法是A加蒸馏水B加矿泉水C加清水D加生理盐水318、与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（多选）A操作时缓慢滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度B操作时用玻棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整C加蒸馏水可以同时降低DNA和蛋白质的溶解度D当丝状粘稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可以认为是0.14mol/LE.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出9、下列与DNA粗提取有关描述正确的是（）A、DNA能够溶解在一定浓度的NaCl溶液中B、DNA能够溶解在质量分数95%冷酒精中C、DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最高D、DNA只能溶解在2mol/L的NaCl溶液中A10.下列操作中，对DNA的提取量影响较小的是A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质B.搅拌时，要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动C.在析出DNA黏稠物时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中黏稠物不再增多D.在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却32解析：在B所述的操作中，可以保证DNA分子的完整性，但不影响提取量。除了A、C、D及在DNA的溶解和再溶解时，要充分搅拌影响DNA的提取量外，使用塑料器皿也可以减少DNA在操作中的损失。因为塑料制品的性质相对比较温和,所以比金属等其他的制品好一些.对DNA的损伤也就小一些．因为DNA容易与玻璃制品粘连

答案：B

3311.（多选）下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述。正确的是（）试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应AC3412.下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是()A、氯化钠的浓度越低，对DNA的溶解度越大B、人血也可代替鸡血进行实验C、柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂D、DNA不能溶于酒精尤其是冷酒精D防止凝血13.蛙的红细胞、鸡的红细胞都有细胞核和各种细胞器，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，它们的呼吸方式是什么?蛙的红细胞、鸡的红细胞都是正常的细胞,进行的是有氧呼吸.哺乳动物成熟的红细胞是进行无氧呼吸的。3516.实验中NaCl的物质的量浓度为2mol／L和0.14mol／L对DNA有何影响?15.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DNAB答：前者是溶解DNA，后者是使DNA析出17.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D

18.DNA在NaCl溶液中的溶解度有两重性，随着NaCl溶液浓度的变化而变化。(1)请在下列浓度的NaCl溶液中，选出能使DNA析出最彻底的一种和溶解度最高的一种__________。

A．0.14mol/L

B．2mol/LC．0.15mol/L D．0.3mol/L(2)DNA不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以__________，可以推测溶于酒精中的可能有_______________

。

36A、B去除杂质某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质3719．(2011·江苏卷，19)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”

的实验中，相关叙述正确的是(

)

A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物

B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质

C．将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色

D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同解析用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L时，滤取析出物；将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色；用菜花替代鸡血为实验材料，需要对材料的细胞壁进行处理。调节NaCl溶液浓度改变不同物质在其中的溶解度，加入木瓜蛋白酶分解蛋白质都可以去除部分杂质，故B正确。B

38关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较，最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：（1）鸡血中红细胞

，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中

细胞数目较多，可以提供丰富的

（2）实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是（3）生活在牧区的人们，采集羊、牛和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是

，这是因为

，

但若改用动物肝脏做实验材料，实验可以顺利进行，这是因为

。（4）若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加

程序，使组织细胞更易分离。含有完整的、成形的细胞核红DNA量，所以一般采用鸡血

鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA，全血中除掉血浆后就是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了。在实验中很难提取到DNA哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，反靠白细胞和淋巴细胞中的少量DNA，在实验中很难提取到肝细胞中含有细胞核，并且肝组织容易被破坏，有利于DNA的提取若使肝组织易分离，将肝细胞剪碎、研磨是一种简便易行的方法。39提取细胞核物质：溶解核内DNA：在滤液中加2mol/L的NaCl溶液并搅拌，使染色质中DNA

与蛋白质分离，DNA充分溶解，过滤(除杂质)析出DNA：DNA黏稠物再溶解：在烧杯中用2