高一苏教版生物必修二课件412DNA是主要的遗传物质DNA的粗提取和鉴定

第2课时DNA是主要的遗传物质、DNA的粗提取和鉴定第四章第一节探索遗传物质的过程学习导航

1.结合教材P62～63，理解DNA是主要的遗传物质的含义。2.结合教材P64，尝试DNA粗提取和鉴定。重难点击

1.辨析各种生物的遗传物质。2.DNA粗提取和鉴定的实验过程。课堂导入通过前面两个实验我们知道：很多生物的遗传性物质是DNA，那是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？我们又该如何从生物体中提取和鉴定DNA呢？本节课我们就来解决这两个问题。一、DNA是主要的遗传物质当堂检测二、DNA的粗提取和鉴定内容索引一、DNA是主要的遗传物质基础梳理1.RNA是遗传物质的证据(1)烟草花叶病毒(TMV)的实验①烟草花叶病毒结构：

②实验过程RNA蛋白质

蛋白质RNA③结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是

，而不是

。RNA蛋白质

。

(2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验①实验过程HRV―→重建病毒

烟草―→

的病斑HRV②结论：控制TMV、HRV性状的物质是

，而不是

。2.绝大多数生物的遗传物质是

，只有极少数生物的遗传物质是

。因此，

是主要的遗传物质。RNA蛋白质DNARNADNA

。

TMV―→重建病毒

烟草―→

的病斑TMV1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？答案分别是DNA、DNA、RNA、DNA。问题探究答案2.下列有关遗传物质的叙述，哪些说法是正确的？①DNA是所有生物的遗传物质②核酸是一切生物的遗传物质③酵母菌的遗传物质主要是DNA④病毒的遗传物质是DNA或RNA⑤艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA答案②④。答案磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。3.蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些？答案知识整合细胞生物同时含有DNA和RNA，其中DNA是遗传物质；病毒只含有一种核酸，含有DNA(如噬菌体)的，DNA是遗传物质，含有RNA(如艾滋病病毒、烟草花叶病毒等)的，RNA是遗传物质。拓展应用1.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验结果(见下表)中，不可能出现的是

实验编号实验过程实验结果病斑类型病斑中分离出的病毒类型①a型TMV感染植物a型a型②b型TMV感染植物b型b型③组合病毒(a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型答案解析④组合病毒(b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.实验①

B.实验②

C.实验③

D.实验④解析因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。③中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。2.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是A.豌豆的遗传物质主要是DNAB.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸答案解析A中豌豆的遗传物质只有DNA；B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有；C中T2噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素；D中HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。解析二、DNA的粗提取和鉴定基础梳理1.实验目的初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。2.实验原理(1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度

。(2)DNA不溶于

，但是细胞中的某些物质则溶于乙醇溶液，利用这一原理可以进一步提取含杂质较少的DNA。蓝色不同乙醇溶液3.实验材料：

细胞液。4.DNA粗提取的实验步骤(1)制备鸡血细胞液①100mL质量浓度为0.1g/mL的

溶液＋180mL

新鲜鸡血，注入500mL烧杯中，充分搅拌②置于

℃冰箱内，静置1d(2)提取鸡血细胞核①5～10mL制备好的鸡血细胞液中加20mL

，搅拌

5min②过滤鸡血柠檬酸钠4蒸馏水(3)溶解DNA：取物质的量浓度为2mol/L的

溶液40mL加入滤液中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌。(4)析出含DNA的丝状物：加入适量

，边加边搅拌。(5)DNA的纯化①将粗提取出的DNA黏稠物在

溶液中再溶解、再过滤。②向滤液中，加入冷却的、体积分数为95%的

溶液50mL，并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现丝状物，用玻璃棒将丝状物挑起，并用滤纸吸取上面的水分，即得到含杂质较少的DNA。氯化钠蒸馏水乙醇NaCl5.DNA鉴定的实验步骤(1)取两支20mL的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的

溶液5mL。(2)取提取到的丝状物少许，将其放入一支试管中，并用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，使其溶解，另一支试管不加任何物质，作为

。(3)再向两支试管中各加入4mL

试剂，并将其混合均匀。(4)将试管置于

中加热5min，待试管冷却后，观察两支试管中溶液颜色的变化。NaCl二苯胺沸水浴对照问题探究答案防止血液凝固，使血液分层，便于取下层血细胞。1.制备鸡血细胞液时要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂的目的是什么？答案0.14mol/LNaCl溶液用于析出DNA；2mol/LNaCl溶液用于溶解DNA。2.两种NaCl溶液浓度分别是多少？分别有什么作用？答案答案步骤(2)中加蒸馏水,目的是让血细胞发生渗透吸水涨破而释放DNA；步骤(4)中加蒸馏水，目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。3.在DNA粗提取的实验步骤中，两次用到蒸馏水的目的是什么？4.两种颜色变化：析出的DNA是

色丝状物；DNA中加入二苯胺试剂，加热后呈

色。5.三次过滤：第一次和第三次要用其

，使用的纱布为

层，第二次要用其

，使用纱布为

层。答案白蓝滤液1～2滤出的黏稠物多(1)纯化DNA的方法①反复溶解和析出，起到纯化作用项目溶解规律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA溶解析出蛋白质NaCl溶液浓度从2mol/L降低的过程中，蛋白质溶解度逐渐增大部分发生盐析沉淀溶解知识整合②将含有杂质的DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液中，然后缓缓加入冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液，DNA因溶解度降低而析出，DNA中的部分杂质溶解于乙醇中，从而进一步提纯DNA。(2)实验中五次搅拌的目的次数目的第一次搅拌新鲜鸡血和柠檬酸钠溶液，使鸡血细胞液混合均匀第二次搅拌加入蒸馏水的鸡血细胞液，加速细胞破裂第三次搅拌含DNA的高浓度NaCl溶液，加速DNA的溶解第四次搅拌加入蒸馏水的NaCl溶液，均匀稀释以析出更多的DNA第五次搅拌含DNA的乙醇溶液，提取含杂质较少的DNA拓展应用3.在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是①DNA在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低②DNA在冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液中能沉淀析出A.两次都是① B.第一次是①，第二次是②C.两次都是② D.第一次是②，第二次是①答案解析解析第一次利用DNA、蛋白质在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可将DNA析出；冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而杂质溶解，故可利用此方法进一步提纯DNA。4.DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的变化而改变。请回答下列问题：(1)在下列NaCl溶液的浓度中选出能使DNA析出最彻底的一种物质的量浓度为________。A.0.14mol/L

B.2mol/L

C.0.3mol/L答案解析解析DNA在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。

利用DNA不溶于冷乙醇的特点，可以除去杂质。

利用DNA与二苯胺会发生蓝色反应的特性，可以鉴定提取的DNA。(2)DNA不溶于冷乙醇，但细胞中的某些物质却可以溶于冷乙醇，利用这一原理可以_________，可以推测溶于冷乙醇中的物质可能有______________________________________。(3)利用DNA遇________变蓝色的特性，将该物质作为鉴定______的试剂。鉴定过程：向放有______的试管中加入4mL的________试剂，混合均匀后，将试管置于________中加热5min，待试管______后，观察试管中溶液颜色的变化。答案除去杂质某些脂质、蛋白质、糖类或其他大分子物质二苯胺DNADNA二苯胺沸水浴冷却在“DNA粗提取”实验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步实验无法进行，请指出该同学在实验操作上的错误并改正。(1)在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆留下血细胞备用。(2)取5～10mL血细胞放入50mL的塑料烧杯中，并立即注入20mL2mol/L的氯化钠溶液，轻缓搅拌5min后，经滤纸过滤，取得其滤液。(3)滤液中加入40mL2mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌1min。(4)往上述溶液中缓慢加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中丝状物出现为止,再进行过滤得含DNA的黏稠物。

一题多变答案解析答案(2)中2mol/L的氯化钠溶液应改为蒸馏水；滤纸应改为纱布；(4)中直到溶液中丝状物出现为止应改为直到溶液中丝状物不再增加为止。解析答案解析将鸡血细胞中的核物质析出，要用蒸馏水，因血细胞在低浓度溶液中吸水破裂；而过滤不能用滤纸，滤纸的孔太小，DNA分子不能通过，应改用纱布；实验最后要得到尽可能多的丝状物(DNA)，就需要搅拌至溶液中丝状物不再增加为止。课堂小结DNADNADNARNANaCl溶液乙醇溶液沸水浴当堂检测1.用甲种病毒的RNA和乙种病毒的蛋白质外壳组成一种杂种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是A.甲种病毒的特征 B.乙种病毒的特征C.丙种病毒的特征 D.子代病毒特有的特征√23451答案解析子代病毒的特征只与其遗传物质有关，由于该子代病毒的RNA是由甲种病毒提供的，因此，子代病毒表现为甲种病毒的性状特征。解析解析蛙的成熟红细胞具有细胞核，其中含有遗传物质DNA，A错误；自然界中生物遗传物质的基本单位大多数是脱氧核苷酸，少数是核糖核苷酸，B错误；HIV的遗传物质是RNA，C正确；噬菌体是由蛋白质的外壳和其中的DNA构成的，D错误。2.下列关于遗传物质的叙述，正确的是A.蛙的成熟红细胞中不含有遗传物质DNAB.自然界中生物遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸C.HIV的遗传物质是RNAD.噬菌体中的DNA分布在拟核中√答案23415解析234153.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是A.DNA是绝大多数生物的遗传物质B.有些生物的遗传物质是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质

√答案解析具有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质；病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。解析234154.下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D.用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少答案解析√23415解析洗涤剂可瓦解植物细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误；常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶，其活性较高，会影响DNA的提取，C项正确；用玻璃棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。5.下图为“DNA的粗提取”的实验装置。23415答案解