2014-2015学年人教版选修1专题5课题1DNA的粗提取和鉴定课件(共30张PPT).ppt

1,课题 DNA的粗提取与鉴定,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。,2,DNA的粗提取与鉴定,1原理、方法和目的,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6080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,3,1）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6080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,4,2.实验材料 动物,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，但却是提取血红蛋白的理想材料。,鸡血红细胞、白细胞中都有细胞核，含大量的DNA,既经济又易取,植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。,5,3、方法与过程,1).制鸡血细胞液,500mL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,血细胞,6,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。,7,2)实验方法步骤：,在上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并沿一个方向轻轻搅拌，出现丝状物；当丝状物不在增加时，停止加水（此时NaCl溶液的浓度相当于0.14mol/L）。,用多层纱布过滤，含DNA的粘稠物留在纱布上。,滤液中含有DNA。,所得的滤液体积分数为95%的冷却酒精50mL，用玻棒沿一个方向轻缓搅拌，溶液中（析出）出现乳白色丝状物，用玻棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。,利用细胞吸水破裂，细胞核内物质释放出来，后用纱布过滤取其滤液。,血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂，据此可得出含核DNA的溶液。,8,鉴定,均加入： 4 mL二苯胺试剂 2mol/LNaCl溶液5 mL,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。,9,10,注 意 事 项 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。 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; 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。 鉴定DNA时需沸水浴加热。 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. 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）,11,DNA的直径约为2010-10 m，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2 nm。丝状物是多个DNA聚在一起形成的。,12,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.是洗涤血细胞，去除血细胞表面的杂质 B.是溶解DNA，去除不溶于酒精的杂质 C.是溶解DNA，去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质 D.是稀释NaCl溶液，去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质,是释放核物质,是提纯DNA，去除溶于酒精的杂质，,稀释NaCl溶液，析出DNA。,C,13,甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。相关叙述正确的是 甲 乙 A图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaCl溶液，但两者浓度不同 B图乙试管经少许加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试管中的溶液不变蓝 C图甲操作需用玻棒迅速搅拌以使DNA成为絮状沉淀并缠绕在玻棒上 D图乙操作中所用的二苯胺需现配现用以达到较好的鉴定效果,D,14,小结:生物体内有机物与化学试剂的特定颜色反应,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,15,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。,16,方法步骤,1、将30g香蕉或菜花切碎，放入研钵中。向研钵中加入2g氯化钠，研磨直至成半流体状。,3、将混合液用两层纱布过滤，向滤液中加入预冷的10ml乙醇溶液，静置，可产生絮状的DNA。,4、取两支试管，分别加入5ml生理盐水，将DNA挑至其中一支试管中，轻轻搅拌使其溶解。,有利于DNA的溶解,2、向研钵中加入10ml蒸馏水或凉开水，搅拌。然后加入10ml洗涤剂，轻轻搅拌。,能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；,DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质,17,2007年高考生物试题: 在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因，该对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。（列举两点）,选择NaCl溶液的合适浓度，利用DNA和其它杂质在不同NaCl溶液中溶解 度不同的特性，达到分离目的； 加人一定量酒精，使部分蛋白质杂质溶解于酒精， 与DNA分离； 加人蛋白酶，除去蛋白质杂质的干扰； 控制DNA提取的温度，使大多数蛋白质杂质变性。,18,1.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）,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）。,19,2：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（ ）,C,20,B,溶解度与析出量的关系是相反,21,4.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,B,22,5.（09江苏四市）下列操作可以达到目的的选项是,B,微火加热并不断搅拌，其目的是防止海藻酸钠焦煳,促使血细胞破裂,防止根尖过分解离，对染色造成影响。,因玻璃纸是半透膜，所以将装有蛋白质粗制品的透析袋（玻璃纸制成）放入透析液中，可以将蛋白质与其他小分子化合物分离。,23,6.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E B滤液F C滤液G D滤液H,CD,7、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,24,8、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/L E.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,A,25,10.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,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,26,11.（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（ ）,AC,27,12.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。,28,16.实验中NaCl的物质的量浓度为2 molL和0.14 molL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DNA,B,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,29,18.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_。 A0.14 mol/L B2 mol/L C0.15 mol/L D0.3 mol/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_ 。,A、B,去除杂质,某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质,30,19(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