3.1.2 DNA的粗提取与鉴定课件高二下学期生物人教版选择性必修3

DNA是主要遗传物质

第三章基因工程第1节重组DNA技术的工具选必三RENJIAOBANGAOZHONGSHENGWUXUANBISAN如何将DNA提取出来，并进行鉴定呢?探究实践:DNA的粗提取与鉴定一、实验原理1.提取DNA的原理利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，对它们进行提取。(1)DNA

酒精，某些蛋白质

酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。(2)DNA在不同浓度的

中的溶解度不同，它能溶于

的NaCl溶液。不溶于溶于NaCl溶液2mol/L2.鉴定DNA的原理在一定温度下（沸水浴），DNA遇

试剂会呈现

。二苯胺蓝色某种蛋白质的溶解度当NaCl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。探究实践:DNA的粗提取与鉴定二、目的要求：1.了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取和鉴定的原理。2.学会DNA粗提取的方法以及利用二苯胺试剂对DNA进行鉴定。三、材料用具：1.材料：DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等。（注意：不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。）洋葱花菜香蕉猪肝鸡血菠菜可以用鸡血细胞，需加入柠檬酸钠，防止血液凝固探究实践:DNA的粗提取与鉴定2.试剂及作用：(1)研磨液(2)体积分数为95%的酒精(3)2mol/L的NaCl溶液(4)二苯胺试剂(5)蒸馏水——溶解并提取DNA——析出DNA——溶解DNA——鉴定DNA，易氧化，要现配现用滴入NaCl溶液中，使其浓度逐渐下降至0.14mol/L，从而析出DNA研磨液成分作用SDS使蛋白质变性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl缓冲液稳定DNA探究实践:DNA的粗提取与鉴定离心机

电子天平烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、剪刀探究实践:DNA的粗提取与鉴定取材研磨过

滤DNA析出DNA鉴定问题：如果研磨不充分会对实验结果产生怎样的影响？研磨不充分，会使DNA分子不能从细胞核中释放出来，从而使研磨液中的DNA含量较低，影响最终提取的DNA量。称取30g洋葱，切碎，放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨。四、方法步骤：探究实践:DNA的粗提取与鉴定取材研磨DNA析出DNA鉴定破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中防止研磨时产生的热量影响DNA的提取量研磨效果好（有利于充分研磨）(4)研磨不宜太用力(1)研磨的目的：(2)研磨时间不宜太长：(3)有条件的可以在材料处理的过程中加入纤维素酶、果胶酶过

滤称取30g洋葱，切碎，放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨。四、方法步骤：探究实践:DNA的粗提取与鉴定取材研磨过

滤DNA析出DNA鉴定方法一：在漏斗中垫上

过滤研磨液，4℃冰箱中静置后取

；方法二：将研磨液倒入塑料离心管中离心，取

。纱布上清液上清液问题1：过滤的纱布能用滤纸代替吗？不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失。问题2：上清液中除DNA之外，可能含有哪些杂质？可能含有核蛋白、多糖等杂质四、方法步骤：①抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；②抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；探究实践:DNA的粗提取与鉴定DNA析出DNA鉴定取材研磨过

滤方案一：在上清液中加入体积相等的

溶液（体积分数为95%）,静置2~3min，溶液中出现的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；预冷的酒精白色丝状物四、方法步骤：问题1：此步骤的目的是？使蛋白质等溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。探究实践:DNA的粗提取与鉴定DNA析出DNA鉴定取材研磨过

滤方案一：在上清液中加入体积相等的

溶液（体积分数为95%）,静置2~3min，溶液中出现的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；预冷的酒精白色丝状物四、方法步骤：问题2：酒精预冷的作用？①低温可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；②低温抑制分子运动，使DNA易形成沉淀析出；③低温有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。探究实践:DNA的粗提取与鉴定DNA析出DNA鉴定取材研磨过

滤方案一：在上清液中加入体积相等的

溶液（体积分数为95%）,静置2~3min，溶液中出现的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；预冷的酒精白色丝状物四、方法步骤：问题3：为什么搅拌时应轻缓、并沿一个方向目的？减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子探究实践:DNA的粗提取与鉴定DNA析出DNA鉴定取材研磨过

滤四、方法步骤：方案二：将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。方案一：在上清液中加入体积相等的

溶液（体积分数为95%）,静置2~3min，溶液中出现的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；预冷的酒精白色丝状物探究实践:DNA的粗提取与鉴定实验组对照组沸水浴加热DNA析出DNA鉴定取材研磨过

滤加入2mol/L氯化钠溶液不加入丝状物加入4ml二苯胺试剂加入2mol/L氯化钠溶液加入丝状物加入4ml二苯胺试剂将丝状物或沉淀物溶于

溶液中，加入

试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。二苯胺2mol/L的NaCl四、方法步骤：溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关探究实践:DNA的粗提取与鉴定二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等。1.提取出丝状物或沉淀物一定是白色的吗？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多。

本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？3.本实验的检测结果蓝色较浅的原因可能是什么？①材料中的核物质没有充分释放出来，如研磨不充分。②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。③二苯胺最好现用现配，二苯胺易被空气氧化，影响鉴定效果。5、结果分析与评价探究实践:DNA的粗提取与鉴定为了提纯DNA，某同学提出以下实验方案，请分析原因：操作2:上述得到的DNA提取液，缓缓加入蒸馏水，调节NaCl溶液的浓度为0.14mol/L，玻璃棒搅拌，析出DNA。操作1:得到的DNA粗提取物（丝状物或沉淀）加入2mol/L的NaCl溶液溶解，过滤，取滤液（DNA提取液）。加2mol/L的NaCl溶液的目的：加蒸馏水的目的：溶解DNA，除掉高盐溶液中不能溶解的杂质，提纯DNA液。降低NaCl溶液浓度，从而降低DNA分子在NaCl溶液中的溶解度，使DNA析出，除掉溶解在低盐溶液中的杂质。6、进一步探究通过反复溶解与析出DNA，就能够除去

的多种杂质。与DNA溶解度不同探究实践:DNA的粗提取与鉴定1.如果选用鸡血细胞进行实验，如何快速破碎细胞？将鸡血细胞置于蒸馏水中，待细胞涨破后，收集滤液。利用蛋白酶分解杂质蛋白，不分解DNA，有利于DNA与蛋白质分开。2.有时会在DNA滤液中添加嫩肉粉（木瓜蛋白酶），这样有什么好处？拓展探究：如果是猪肝呢？特别提醒1．以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止血液凝固。2．利用动物细胞提取DNA破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可直接吸水涨破。3．不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。4．为减少DNA的损失，过滤过程一般使用纱布过滤（滤孔大）特别提醒5．提纯DNA时，选用体积分数为95%的冷酒精的原因：①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；②抑制分子运动，使DNA易形成沉淀析出；③低温有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。6.实验中出现的丝状物的主要成分是DNA，实际上每一根“丝”都是由许多DNA分子聚集在一起形成的，应用玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，避免破坏DNA，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。7.粗提取的DNA中可能含有少量的蛋白质等1.如图为鸡血细胞中DNA的粗提取和鉴定实验过程中的部分操作示意图，请据图分析，回答下列问题：(1)右述图示中，该实验的正确操作顺序是__________________________

(用序号与箭头表示)。(2)步骤④中使用2mol/LNaCl溶液的目的是

。③→②→①→④→⑤溶解DNA(3)步骤①的目的是

，其依据的原理是

。析出并获得DNADNA不溶于酒精(4)步骤①中所得到的丝状物为

色，若要鉴定其主要成分为DNA，可滴加_______试剂，

后，如果出现

则证明该丝状物的主要成分为DNA。白二苯胺沸水浴加热蓝色(5)由于鸡血较难找到，某学