4.2DNA的提取与鉴定

1、 大许中学20092010学年度第二学期高一生物教学案第四章第2课时DNA的提取与鉴定一、课标要求：.知识目标：了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。.能力目标：尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取及鉴定。.情感目标：培养实事求是的科学态度和探索精神。二、课前预习本节知识结构归纳巾飕M耦DNA5DNA&播版融谴豳喊捕触枭MRNA拼琳|的户时坤施版:岫糖放肘触就楠械时m中遮福辨睛泉髓肥髓祗肃械州A蒯林械，鳍解械如斓储肺期DNA的推DNA疆酿雅质翻蚓触熊4髓；岫邂（杆不舒）期DNA的推DNA疆酿雅质翻DNA楣，楣M*拗股击鼬融炸迤出期叫行麻戊线摩曲驳SHQC依I而DN

2、A4WT：肚拴雅朝精解解|理,助明蛾旅*DHA嫌副胡楣麻椰邮A*DHA嫌副胡楣麻椰邮A*迎领靛乐雅理腓般臭DNA的期I典型例题分析：、实验材料的选择与数目较多，可以提供丰富的DNA。（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，主要原因是鸡血细胞液中DNA相对含量高。（3）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，结果是很又t提取到DNA，这是因为这些动物和人类一样，成熟的红细胞中无细胞核。但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为肝细胞有细胞核。（4）若选用动物肝脏做实验材料，提取之前，最好增力研磨程序，使组织细胞更易分离。【解

3、析】本题考查分析、比较能力，通过对多种材料的考虑，更进一步明了选材的要求。鸡红细胞中含有成形的完整的细胞核，而且红细胞数量比较多，因而DNA含量也较丰富。鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA，全血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液，DNA相对含量提高了。（3）哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞中的少量DNA，在实验中很难提取到。肝细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，有利于DNA的提取。（4）若使肝脏组织易分离，将肝脏组织剪碎、研磨是一种简便易行的方法。答案（1）含细胞核红DNA（2）X血细胞中DNA相Xt含量高（3）很难提取到DNA无细胞核肝细胞有细胞核（4）研磨【变式训练1】

4、.在DNA分子的粗提取与鉴定”实验中（一）A、B、C、D、E五个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均相同，而且正确，但实验结果却不同。组别实验材料提取DNA时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂A鸡血蒸馏水95%的酒精（25）二苯胺B菜花蒸馏水95%的酒精（冷却）双缩脲C人血浆蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺D人红细胞2mol/LNaCI0.14mol/LNaCI双缩脲E鸡血蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺实验材料选择错误的组别是C、D，其原因是人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少。实验步骤（不包括实验材）均正确

5、，但得不到DNA的组别是C。沸水浴中试管颜色变蓝的组别是A、E；蓝色较淡的是A，其中原因是一冷却的酒精对DNA的凝集效果较佳，该组使用的是25的酒精。（4）B组实验不成功的最主要原因是菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA。（二）在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己和思路，试做了如下实验，请你判断实验结果。（1）他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，留在纱布上最主要的血液成分是血细胞。他在含有DNA、RNA及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为2mol/LNaCl后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中需要提取的成分是DNA

6、。他在上述滤液中加入冷酒精（体积分数为95%），并用玻璃棒向一个方向搅拌，溶液中的丝状物的主要成分是DNA。（4）他把含有DNA、RNA、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为0.14mol/LNaCl溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是RNA。类型二、DNA分子的提取【例题2】下图是关于“DNA的粗提取和鉴定”实验，请据图回答下列问题：(1)实验材料选用鸡血球液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血球液中有较高含量的DNA_。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是使细胞膜破裂，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加8DNA；图C所示实验步骤中加蒸馏水的溶解度(3)

7、为鉴定实验所得丝状物的主要成分克情况下，结果丝状物被染成蓝色。(4)与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是(C)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.加蒸馏水同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出D.当丝状黏稠物不再增加时，此时NaCl的浓度相当于0.14mol/L命题意图:本题考查DNA粗提取实验中几个关键问题的分析。解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质(如DNA和蛋白质)，此时过滤液中只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤的相继处理，方能得到较纯的DN

8、A。DNA在0.14mol/LNaCl中溶解度最低，呈丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。加蒸馏水后降低NaCl的溶液浓度，从而逐渐降低DNA的溶解度，使其逐渐变为丝状黏稠物而析出。当NaCl溶液浓度降低时，蛋白质的溶解度增高，即蛋白质的盐溶现象，因而DNA析出时，蛋白质不能析出。由于DNA遇二苯胺(沸水浴)会呈蓝色，因此二苯胺可作为鉴定DNA的试剂。答案：(DDNA(2)使细胞膜破裂溶解细胞核内DNA降低NaCl浓度，进而降低DNA的溶解度二苯胺试剂蓝(4)C【变式训练2】.(09年南通模拟)某同学以菜花为实验材料，进行DNA的粗提取与鉴定”实验，步骤如下：步骤一：称取30g菜花，去梗取花，切碎

9、。步骤二：将碎菜花放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min。步骤三：在漏斗中垫上滤纸，将菜花研磨液过滤到烧杯中。在冰箱中放置几分钟，取上清液。步骤四：将一倍体积的上清液倒入两倍体积的某溶液中，并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液。将絮状物缠绕在玻璃棒上。(1)请指出并改正该同学实验操作中的错误：滤纸应改为纱布。(2)步骤二的目的是使菜花细胞破碎，释放DNA,加入研磨液的主要成分有洗涤剂和NaCl等。(3)如要使步骤三所得上清液中杂质减少，可进行离心操作后再置于冰箱。(4)步骤四中所用两倍体积的某溶液为体积分数为95%的冷酒精,需缓缓、轻轻地搅拌溶液的原因是防止DNA断裂_。(5)简要说明鉴

10、定步骤四所得絮状物是DNA的基本实验设计思路：将絮状物溶于0.015mol/L(或2mol/L)白NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴加热，观察颜色变化，同时，用相应浓度的NaCl做对口实验(2分)类型三、DNA分子的鉴定【例题3】实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：(1)根据上图。完成表格空白处的实验内容。(2)对B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？溶液颜色基本不变。(3)在沸水中加热的目的是加快颜色反应速度，同时说明DNA对高温有较强的耐受性。(4)A试管在实验中的作用是对照(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与DNA(丝状物)的多少有关。【解析】本题主要考查DNA分子的鉴定。

11、AB刃A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同,加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时与【答案】(1)实验现象：A溶液不变蓝色B5浴的条件下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜彳受性又t照(5)DNA(丝状物)的多少【变式训练】.病毒是一类没有细胞结构的分高致病性禽流感病毒(简称禽流感)，我国参与了打感的疫苗。要研制禽流感疫苗，必须知道其大分子实验原理:RNA液在浓盐酸中与苔黑酚试剂八八_蛋白质与双缩尿试剂显紫色DNA液与二苯胺试剂共热显蓝色(2)去掉病毒中大分子成分的简便方法是酶处理或用酶水解.仙M触：姒新据装抬,极机叫凡Ml#露趾闾神5耐仙M触：姒新据装抬,极机叫凡Ml#露趾闾神5耐2

12、嵇工in近二刹E!购刘4；林希5州第C部仲1-k-i：然3“j卜JIL双络麻栅摭曲鹏解析病毒的化学成分般是蛋白质、DNA或RNA。我们要探究其成分是蛋白质和DNA绿色）还是蛋白质和RNA，从题目提供的条件来看DNA绿色）应该采用口时限和蛋白质与有关试剂作用，产生颜色反应的方法来鉴定。而去掉大分子成分最简便的方法当然是酶处理。设计表格，应考虑到记录观察到的实验现象(实验结果)并根据此现象得出的结论。四、课后作业1关于艾弗里的肺炎双球菌转化实验的叙述中，错误的是(B)A.需对S型菌中的物质进行提取、分离和鉴定B.配制培养基的成分应只适合S型菌生长和繁殖CS型菌中能使R型菌转变的成分是DNAD.实验

13、证明了DNA是遗传物质而蛋白质不是【解析】配制培养基的成分应适合S型菌和R型菌的生长和繁殖。【答案】B2.“肺炎双球菌的转化实验”证明了DNA是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质。得出这一结论的关键是(D)A.用S型活细菌和加热杀死后的R型细菌分别对小白鼠进行注射，并形成对照B.用杀死的S型细菌与无毒的R型细菌混合后注射到小白鼠体内，测定小白鼠体液中抗体的含量C、从死亡小白鼠体内分离获得了S型细菌D.将S型细菌的各种物质分离并分别加入到各培养基中，培养R型细菌，观察是否发生变化【解析】实验的关键就是设法把DNA和蛋白质等其他物质分开，单独地、直接地观察各种物质的作用。【答案】D3在噬菌体侵染细菌的

14、实验中，对噬菌体蛋白质合成的正确叙述是(D)原料、模板和酶来自细菌模板和酶来自细菌，核糖体和氨基酸原料来自噬菌体C.指导蛋白质合成的DNA来自细菌，氨基酸原料来自噬菌体D.指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体，核糖体、酶和氨基酸原料来自细菌【解析】噬菌体侵染细菌过程中指导蛋白质合成的DNA来自噬菌体：其他物质如酶、ATP、原料及蛋白质合成场所等均由细菌提供。【答案】D.用35S标记的T2噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌、离心后发现放射性主要分布在上清液中，沉淀物的放射性很低，对于沉淀物中还含有少量的放射性的正确解释是(D)A.T2噬菌体的DNA分子上含有少量的35SB.少量含有

15、放射性35S的蛋白质进入大肠杆菌内C.离心速度太快，较重的T2噬菌体有部分留在沉淀物中D.经搅拌与离心后还是有少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上【解析】35S标记的是T2噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质不能进入细菌细胞内，所以在一般情况下，沉淀物中不含放射性，但可能会因为少量含有35S的T2噬菌体吸附在大肠杆菌上没有分离，进入沉淀物而导致出现少量放射性。【答案】D.噬菌体内的S用35S标记，P用32P标记，用该噬菌体侵染某细菌后，产生了许多子代噬菌体，那么在子代噬菌体中35S和32P的分布规律是(细菌体内含有32S和31P两种元素)(D)A.外壳内含有35S和325,核心内只含有32PB.外

16、壳内只含有325,核心内只含有32pC.外壳内含有35S和32$,核心内含有32P和31PD.外壳内只含有32$,核心内含有32P和31P【答案】.D点拨：子代噬菌体用细菌的原料合成自己的蛋白质外壳和DNA,亲代噬菌体注入细菌体内的是含放射性的DNA。6.在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需用蛋白水解酶处理，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(D)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.除去血细胞中的所有蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯【答案】.D点拨：蛋白酶可将细胞中的全部蛋白质水解。7.在蛋白质和DNA的混合液中，要想得到较纯的DNA,可采用的方法有(B)。向混合液中加入足量的蒸馏水向混合液中加入DNA水解酶向混合液中加入冷的95的酒精向混合液中加入蛋白质酶A.B.C.D.答案.B解析DNA分子在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最低，在冷的酒精中可析出，据此可将DNA和蛋白质分离；DNA水解酶能将DNA水解成脱氧核苷酸，而蛋白酶则将蛋白质水解成可溶性的多肽，从而将蛋白质与DNA分离。.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中有三次过滤：（1）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；过滤含黏稠物的0.14mol/LNaCI液；（3）过滤溶解有DNA的2mol/LNaC溶液。以上三次过滤分别