DNA的粗提取与鉴定(学案)

1、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： 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

2、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 60 80oC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。 的鉴定：DNA遇 （

3、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，讲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

4、，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

5、浓度为 的NaCI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0. 1g/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2moI/L的氯化钠溶液，搅拌，使 DNA呈溶解状态; 4 .析出含

6、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 2moI/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 过滤溶解有 D

7、NA的2mol/LNaCI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 DNA D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NaCI溶液浓度之间关系的是（） LNaCI溶液 NaC I锻度伽ol/IJ A. 0J4 NaC I羅理(eEFL) B. 忖aW取ecZ j C 0J4 NaC JiK/? imol/L D 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

8、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DNA B. 前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释 NaCI溶液 C. 前者用来分离细胞核与细胞质，后者用来提取 DNA D. 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（） A. moI/L的NaCI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D. 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L时溶解度最低 DNA在冷却的体

9、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B. ATPC. 0.3g/m啲蔗糖溶液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： （ ） A. DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精 B. DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精

10、C. DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精 D. DNA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NaCI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

11、.苏丹川染液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.

12、 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 CBCCA6-

13、9 CBDC 10-13 DBBC 1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/LNaCI溶液蒸馏水2mol/LNaCI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2moI/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