[中学联盟]江苏省扬州市宝应县画川高级中学生物(人教版)选修一：专题五-DNA的粗提取与鉴定

1、2014-2015学年画川高级中学高二生物导学案（选修1） 主备人：张勇 授课日期： 月 日专题五 DNA和蛋白质技术课题：DNA的粗提取与鉴定【课题目标】1、理解DNA粗提取与鉴定原理2、熟悉实验课题的操作过程及相关步骤原理【导学诱思】一、DNA的粗提取与鉴定原理1、提取原理：DNA与杂质在不同浓度的 中溶解度不同，在 溶液中溶解度最低；DNA （能，不能）溶解于酒精溶液，而蛋白质 （能，不能）溶解于酒精溶液，利用这一特点能将DNA和蛋白质分离；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。可以利用升

2、高温度、添加洗涤剂、加入蛋白酶等方法进行提取除杂。2、鉴定原理：在 条件下，DNA遇 会被染成 色，因此该试剂可以作为鉴定DNA的试剂。二、DNA粗提取与鉴定实验设计流程（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。思考：在本实验材料选取时，有人建议使用鸡的红细胞，但也有人建议使用哺乳动物猪的红细胞，你觉得哪种材料更好？说说其中的道理。（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液（释放）：如果使用的是鸡的红细胞，怎样才能使其破碎？如果使用的是植物细胞呢？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？（3）去除滤液中的杂

3、质（纯化）：阅读课本的三个方案，思考下列问题：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 。三本实验操作提示以血液为实验材料时

4、，每100ml血液中需要加入3g ，防止 。加入洗涤剂后，动作要 、 ，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 ，以免 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。二苯胺试剂要 ，否则会影响鉴定的效果。问题探讨1、实验过程中两次用到蒸馏水，这两次使用的目的有什么不同？2、本实验为什么要用冷却的酒精？预冷的酒精溶液有以下优点？3、本实验使用了两种不同浓度的NaCl溶液，它们的作用分别是什么？4、请根据教材DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图思考：在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶

5、液中溶解或析出？5、制备鸡血细胞液时，在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因是什么？6、盛放鸡血细胞液的容器，为什么要选用塑料容器？7、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。这三次过滤的目的是什么？8、你认为从细胞中提取某种蛋白质与提取DNA一样容易吗？为什么？【反思总结】【高考、模拟题回放】1、（2010·江苏省盐城市高三第二次凋考）在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不同。下列有关叙述不正确的是（ ）A实验材

6、料选择错误的组别是丙B沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁C甲组实验现象差的原因是25的酒精对DNA的凝集效果差D乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂2、（2010·江苏高考）某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份每份l0 g。剪碎后分成两组，一组置于20、另一组置于一20条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放人研钵中，各加入l5 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注人10mL滤液，再加人20 mL体积分数为95的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一

7、个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的2 molL NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂。混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表。分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验课题名称是 。(2)第二步中”缓缓地”搅拌，这是为了减少 。(3)根据实验结果，得出结论并分析。结论1：与20相比，相同实验材料在-20条件下保存，DNA的提取量较多。结论2： 。针对结论I请提出合理的解释： 。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步

8、提高DNA纯度，依据氯仿的特性在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是： 。然后用体积分数为95的冷酒精溶液使DNA析出。【巩固训练】1、关于DNA粗提取与鉴定实验的有关说法中正确的是（ ）A.充分理解DNA的盐溶液是0.14mol/L的NaCl溶液B.实验中提取较纯净的DNA利用了DNA不溶于酒精的特点C.对最后提取出的DNA用二苯胺试剂鉴定时不需要加热D.实验操作过程中先后两次加入蒸馏水的作用相同2、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

9、蛋白质D.除去血细胞中的所有的蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯3与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（ ）A.操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度 B.在操作A时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整 C.加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出D.当丝状粘稠物不再增加时，此时NaCl的浓度相当于0.14mol/L4洗涤剂能够瓦解（ ），但对DNA没有影响。A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞核 D.细胞质5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6在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（ ）A.不

10、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7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E在DNA的溶解和再溶解时，要充分搅拌8DNA的粗提取中，将与滤液体积相等的、冷却的（ ），静置23min，溶液中会出现白色丝状物。A.09%的NaCl B.0.14mol/L的NaCl溶液 C.质量分数15%的HCl D.体积分数为95%的酒精

11、溶液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、去除滤液中的杂质时，直接在滤液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的（ ）分解蛋白质。A、胃蛋白酶 B、胰蛋白酶 C、木瓜蛋白酶 D、肠肽酶11、在制备鸡血细胞液的过程中，加入柠檬酸钠的目的是（ ）A、防止凝血 B、加快DNA析出 C、加快DNA溶解 D、加速凝血12、关于“DNA粗提取和鉴定”的实验原理的叙述中，正确的是（ ）A用猪血为实验材料的原因是猪血的红细胞有细胞核，DNA含量多B利用 DNA 在2

12、mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，易析出的特性提取DNAC利用 DNA 不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯DNAD利用DNA与二苯胺作用而显现紫色的特性鉴定DNA13、在DNA粗提取与鉴定实验中，将获得的含有DNA的黏稠物(含较多物质)分别处理如下 放入2molL的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物A和滤液a；放入O.14 molL的氯化钠溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物B和滤液b；放入冷却的95的酒精溶液中，搅拌后过滤，得到黏稠物C和滤液c。以上过程获得的滤液和黏稠物中，因为只含有少量DNA而可以丢弃的是（ ）AAbC BABc CAbc Dabc14、（多选）关于DNA在

13、NaCl溶液中的溶解度，下面的叙述不正确的是（ ）A随着NaCl溶液浓度的增大，DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大B随着NaCl溶液浓度的减小，DNA在NaCl溶液中的溶解度也减小CDNA在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度无关D当NaCl溶液的浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低15、（多选）下列关于DNA粗提取与鉴定的说法不正确的是（ ）A洗涤剂能瓦解细胞膜，同时也能控制DNA在NaCl溶液中的溶解度B在探究洗涤剂对植物细胞DNA提取影响实验中，需要控制的变量是洗涤剂和植物细胞C常温下，DNA遇二苯胺被染成蓝色D将滤液放在6075的恒温水浴箱中保温1015分钟能去除滤液

14、中的杂质，其原理是利用了DNA和蛋白质对高温耐受性的不同16、填写本实验完成下列实验操作时所用试剂。提取鸡血细胞中核物质 溶解核内DNA： 析出2mol/LNaCl溶液中的DNA DNA粘稠物的再溶解 提取杂质较少的DNA白色乳状丝状物 DNA的鉴定 17、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 细胞树木较多，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。18、（2010·江苏省南通、扬州、泰州三市