DNA的粗提取与鉴定(学案).doc

高二年级生物科导学案 学案类型： 新授课导学案 材料序号： 编稿教师： 审稿教师： 5.1 DNA的粗提取与鉴定【学习目标】（一）知识目标 知识与技能: 1、通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质。2、理解DNA粗提取与鉴定的原理过程与方法: 掌握DNA如提取计数，能利用DNA的性质进行实验设计和操作情感态度与价值观: 通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。（二）重点和难点：重点: DNA的粗提取和鉴定方法 难点: DNA的粗提取和鉴定方法【课前预习】(一)实验原理：1提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言，就是要利用 、 等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。1）DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080oC的高温，而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ，但对DNA没有影响。 3）DNA不溶于 ，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。2.DNA的鉴定：DNA遇 （沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。（二）实验设计1、实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是使用 的生物组织，成功的可能性更大。2、 破碎细胞，获取含DNA的滤液 1） 制备和提取细胞核物质：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例。在鸡血细胞液中加入一定量的 ，同时用 搅拌，得到鸡血细胞液。过滤后收集研磨液；如果实验材料是植物细胞，需要先用 溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的 和食盐，进行充分的搅拌和研磨。过滤后收集研磨液。思考：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？2）溶解细胞核的DNA：向收集的滤液中加入 的溶液，搅拌使DNA呈溶解状态。3、去除滤液中的杂质 方案一的原理是DNA在不同浓度 溶液中溶解度不同； 方案二的原理是蛋白酶分解 ，但不分解 ；方案三的原理是 和 的变性温度不同。思考：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？方案二与方案三的原理有什么不同？4、DNA的析出与鉴定 将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、冷却的 ，静置 ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为 的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的 。混合均匀后，将试管置于 中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变 。【课内探究】以鸡血细胞DNA的提取和鉴定为例1制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为01g/mL的柠檬酸钠溶液，离心处理；2提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；讨论1：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？ 3溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；4析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；讨论2：此时加入蒸馏水的目的是什么？ 5滤取含DNA的黏稠物：过滤；讨论3：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？ 6将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；7过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；讨论4：这一步骤的目的是什么？ 讨论5：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？ 8提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；讨论6：这一步骤的目的是什么？ 讨论7：为什么加入的酒精需要冷却的？ 讨论8：本实验中有三次过滤：过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液 过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液以上三次过滤分别为了获得（ ）A含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液B含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液C含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布上的DNAD含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液【突破训练】1下列图示中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是 （ ）2在DNA的粗提取和鉴定的实验中，提取鸡血细胞的核物质和析出含DNA的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水，其作用在于 （ ）A前者用来溶解血细胞，后者用来溶解DNAB前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释NaCl溶液C前者用来分离细胞核与细胞质，后者用来提取DNAD前者使DNA从核中分离出来，后者使DNA析出3在DNA的粗提取和鉴定的实验中，提取含杂质较少的DNA时必须用（ ）A0.14 mol/L的NaCl溶液 B玻璃棒充分搅拌直至丝状物溶解C经充分预冷的95的酒精溶液 D0.lg/mL的柠檬酸钠溶液4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（ ）DNA在氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时溶解度最低DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出A两次都是B两次都是C第一次是，第二次是D第一次是，第二次是5为了便于提取鸡血细胞中的DNA，下列所采取的措施中，最恰当的是：向经抗凝剂处理的鸡血细胞液加入（ ） A蒸馏水BATPC0.3g/mL的蔗糖溶液 D二氧化碳6下列不适宜作为DNA提取的实验材料是 （ ） A鸡血细胞 B蛙的红细胞 C人的成熟红细胞 D菜花7用过滤的方法得到细胞中的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，可以得到较纯化的DNA这是因为： （ ）ADNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精BDNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精CDNA和滤液中其他成分更易溶于酒精DDNA和滤液中其他成分都不溶于酒精8.在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需要蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是（ ）A.除去血浆中的蛋白质 B.除去染色体上的蛋白质 C.除去血细胞表面的蛋白质D.除去血细胞中的的蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯9.在向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（ ）A.加快溶解DNA的速度 B.加快溶解杂质的速度 C.减少DNA的溶解度，加快DNA析出 D.减小杂质的溶解度，加快杂质的析出10在沸水浴的条件下，DNA遇（ ）会被染成蓝色。A.斐林试剂 B.苏丹染液 C.双缩脲试剂 D.二苯胺11在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（ ）A.不易破碎 B.减少提取过程中DNA的损失 C.增加DNA的含量 D.容易洗刷12下列操作中，对DNA的提取量影响最小的是（ ）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，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C.在“析出DNA粘稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增加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13.以血液为实验材料时，需要向血液中加入（ ），防止血液凝固。A.醋酸钠 B.龙胆紫 C.柠檬酸钠 D.醋酸洋红14.关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：鸡血细胞中红细胞 ，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 。实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是 。生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是 ，这是因为这些动物和人一样，成熟的红细胞中 ，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为 。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。DNA的粗提取与鉴定 参考答案 15 CBCCA 6-9 CBDC 10-13 DBBC1因为上清液是血浆，不含有血细胞，DNA存在于试管底部的鸡血细胞的细胞核中2 蒸馏水2mol/LNaCl溶液蒸馏水2mol/LNaCl溶液冷却的95%的酒精二苯胺3含细胞核；红；DNA 鸡血细胞液中DNA相对含量很难提取到DNA；无细胞核；肝细胞有细胞核研磨取1个50ml烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为2mol/L的溶液20ml。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中，用玻璃棒不停地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中。6 过滤含有DNA的氯化钠溶液取1个100ml烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤液，DNA溶于滤液中。7 提取含杂质较少的DNA在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为95%的溶液50ml（使用冷却的酒精，对DNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现含有杂质较少的丝状物。用玻璃棒将