《DNA的粗提取与鉴定》冲刺

《DNA的粗提取与鉴定》试卷[目标导航]1.了解DNA的物理性质。2.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。一、提取DNA的方法1．提取生物大分子的基本思路(1)选用一定的________或________方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。(2)DNA的粗提取就是利用DNA与________、________和________等在物理或化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2．提取DNA分子的基本原理(1)利用DNA的溶解性①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一点，选择适当浓度的NaCl溶液就能使DNA溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离的目的。DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。溶解规律2mol/LNaClmol/LNaClDNA在NaCl溶液中，浓度为________mol/L时溶解度________溶解析出蛋白质NaCl浓度从2mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大部分发生盐析溶解由上表可以看出，在NaCl为2mol/L时DNA________，而部分蛋白质发生盐析而生成________，通过过滤可除去部分________；NaCl为mol/L时DNA________，过滤可除去溶解的部分________。②DNA不____酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则____酒精。利用这一原理，可将DNA与蛋白质进一步分离。(2)利用DNA和蛋白质对酶、________和________的耐受性不同①蛋白酶能水解蛋白质，但对________没有影响。②大多数蛋白质不能忍受________的高温，而DNA在80℃以上才会变性。③洗涤剂能够溶解________，但对________没有影响。(3)DNA的鉴定：DNA在沸水浴的条件下，遇________会染成________。二、提取DNA及鉴定DNA的实验流程1．实验材料的选取实验材料的选择原则是选用________含量高的生物组织。有些材料不宜选用，如有些哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，无法提取DNA。实验中一般选用________或________作为实验材料。2．破碎细胞，获取含DNA的滤液(1)动物细胞一般采用____________破碎的方法。(2)植物细胞需要先用__________溶解细胞膜，再加入一定量________，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集________。归纳总结动、植物细胞在获取DNA滤液方面的比较原理方法动物细胞(鸡血细胞)在低渗溶液中会吸水涨破在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液植物细胞(洋葱)洗涤剂能够溶解细胞膜在切碎的洋葱中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液3.去除滤液中的杂质释放出的核物质是DNA、RNA和蛋白质等的混合物，根据不同的方案，可采用以下三种去除滤液中杂质的方案。原理方法方案一DNA在不同浓度的________溶液中溶解度不同①在滤液中加入NaCl，使其溶液浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质②调节滤液中的NaCl溶液浓度为mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中溶解的杂质方案二DNA对酶的耐受性直接在滤液中加入________，____________中的________________能够分解蛋白质，反应10～15min方案三DNA对高温的耐受性将滤液放在________的恒温水浴箱中保温10～15min，注意严格控制温度范围，使______沉淀，而________分子还未变性，可以将DNA与蛋白质分开的析出(1)原理：DNA不溶于________，但细胞中的某些蛋白质则能溶于酒精。(2)方法①将过滤得到的含DNA的黏稠物溶于________的NaCl溶液，再过滤得到含DNA的滤液。②向滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的、体积分数为______的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现________丝状物，它就是粗提取的DNA。③用玻璃棒沿同一方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。(3)目的①析出DNA；②去除溶于酒精的杂质。5．DNA的鉴定(1)鉴定原理：DNA＋________eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(5min))________(2)步骤项目两支20mL的试管1号2号实验步骤加入2mol/L的NaCl溶液5mL5mL加入丝状物(DNA)√用玻璃棒搅拌________溶解加入二苯胺试剂4mL4mL沸水浴加热5min5min观察现象________变蓝提醒(1)甲基绿可将DNA染成绿色，且不需水浴加热。二苯胺鉴定DNA属于颜色反应，需要水浴加热5min，可使DNA呈蓝色。(2)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定效果。6．对实验结果作出分析与评价(1)鉴别提取的DNA观察你提取的DNA颜色，如果不是________________，说明DNA中的杂质较多；二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功，如果不呈现________，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误，需要重新提取。(2)分析DNA中的杂质本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。(3)不同实验方法的比较对于不同的实验方法，本课题可以采用分组的方法进行研究。首先选取不同的实验材料，其次同种材料还可以采用不同方法，从多方面比较实验结果，如DNA的纯度、DNA的颜色、二苯胺显色的深浅等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。知识点一提取DNA的方法1．DNA的粗提取与鉴定实验，与下列哪项原理无关()A．DNA在mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低B．DNA易被龙胆紫溶液染成紫色C．DNA溶液中加入二苯胺试剂，加热后产生蓝色D．加入95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出2．下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是()知识点二DNA的提取流程3．下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置：(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的____________。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是________，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是___________________________________；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________。4．将粗提取的DNA丝状物分别加入mol/LNaCl溶液、2mol/LNaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中，然后用放有纱布的漏斗过滤，分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丢弃的是()A．P、Q、R B．p、q、r C．P、q、R D．p、Q、r一、选择题1．从鸡血细胞液中提取DNA所用的提取液是()A．NaCl溶液 B．酒精C．二苯胺 D．柠檬酸钠2．去除DNA杂质时，可直接在滤液中加入__________，反应10～15min()A．嫩肉粉 B．蒸馏水C．2mol·L－1NaCl溶液 D．酒精3．在“DNA的粗提取与鉴定”实验过程中，有两次DNA沉淀析出，其依据的原理是()①DNA在物质的量浓度为mol/L的NaCl溶液中溶解度最低②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出A．两次都是①B．两次都是②C．第一次是①，第二次是②D．第一次是②，第二次是①4．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是()A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出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，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却5．蛋白酶能使蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来，下列药品可达到上述同一目的的是()A．蒸馏水 B．NaCl溶液C．NaOH溶液 D．盐酸6．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，若需进一步提取含杂质较少的DNA，可以依据的原理是()A．在物质的量浓度为mol/LNaCl溶液中DNA的溶解度最小B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D．质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用7．若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是()A．有利于DNA的溶解B．分离DNA和蛋白质C．溶解细胞膜D．溶解蛋白质8．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．降低DNA的溶解度，加快DNA的析出D．降低杂质的溶解度，加快杂质的析出二、简答题9．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步实验无法进行。请指出该同学实验操作上的错误并改正。①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠，经离心后，除去血浆，留下血细胞备用。②取5～10mL血细胞放入50mL的塑料烧杯中，并立即注入20mLmol/L的氯化钠溶液，快速搅拌5min后经滤纸过滤，取得其滤液。③向滤液中加入40mL2mol/L的氯化钠溶液，并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌1min。④向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向不停地边轻轻搅拌边加入蒸馏水，直到溶液中出现丝状物为止，再进行过滤得含DNA的黏稠物。实验结果：所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步实验无法进行。(1)请指出并改正上述实验操作中的错误：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)要进一步提取DNA时，需加入冷却的酒精，其作用是____________和__________________。(3)由于鸡血较难找到，某同学试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)鉴定实验中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加________试剂，沸水浴，如果出现________现象，则该丝状物的主要成分为DNA。10．实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：试管序号AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺，混匀加4mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实现现象实验结论(1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？________________________________________________________________________。(3)在沸水浴中加热的目的是_______________________________________________，同时说明DNA对高温有较强的__________。(4)A试管在实验中的作用是__________。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与________________________________有关。第16课时DNA的粗提取与鉴定知识清单一、1.(1)物理化学(2)RNA蛋白质脂质2．(1)①最小溶解沉淀蛋白质析出蛋白质②溶于溶于(2)高温洗涤剂①DNA②60～80℃③细胞膜DNA(3)二苯胺蓝色二、鸡血菜花2．(1)加蒸馏水(2)洗涤剂食盐研磨液3．NaCl嫩肉粉嫩肉粉木瓜蛋白酶60～75℃蛋白质DNA4．(1)酒精(2)2mol/L②95%白色5．(1)二苯胺沸水浴蓝色(2)丝状物不变蓝6．(1)白色丝状物蓝色对点训练1．B[DNA在mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。DNA鉴定选用的试剂为二苯胺试剂，加热后(沸水浴)产生蓝色。加入95%的冷却的酒精，由于DNA不溶于酒精，DNA会从溶液中析出。]规律链接“DNA粗提取与鉴定”实验材料选用鸡血细胞液，而不是鸡全血，主要原因是DNA主要贮存于细胞核内，而不在血浆内，使用鸡血细胞液提高材料中的细胞数量和DNA含量，从而可以保证实验能提取到足够的DNA。2．C[在mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小。]3．(1)DNA(2)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于浓NaCl溶液使DNA析出解析题图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而最终破裂。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，如在mol/L的NaCl溶液中溶解度只有水中的1%，而在1mol/L的NaCl溶液中的溶解度为水中的2倍。即使DNA溶于NaCl溶液，图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再变小则DNA溶解度将增大)，使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。规律链接1．DNA粗提取与鉴定实验中的数字总结(1)1次加入酒精：提取含杂质较少的DNADNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。在含DNA的溶液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，其目的是为了提取含杂质较少的DNA。(2)2次加入蒸馏水：目的不同第一次向鸡血细胞液中加入蒸馏水，是为了得到浓度低于血细胞内部浓度的溶液。这样水分子会大量渗入血细胞中，使血细胞吸水涨破而释放DNA。第二次向2mol/LNaCl溶液中加入蒸馏水，是为了使NaCl溶液的浓度降低到mol/L，从而使DNA分子从NaCl溶液中析出。(3)3次过滤：DNA存在的部分及所用的纱布层数不同第一次过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液，是为了得到含DNA的滤液，使用的纱布为1～2层。第二次过滤含有黏稠物的NaCl溶液，是为了得到从低浓度的NaCl溶液中析出的附着在纱布上的含DNA的黏稠物，所用的纱布为多层。第三次过滤溶解有DNA的NaCl溶液，目的是为了使DNA再溶解，所以只要用两层纱布即可。(4)4次调整NaCl溶液的浓度：目的不同、使用的NaCl溶液的浓度不同第一次在含DNA的滤液中，加入NaCl，调整NaCl溶液的物质的量浓度为2mol/L，必须充分混合均匀。目的是加速染色质中DNA与蛋白质的分离，使DNA充分游离并溶解在NaCl溶液中。第二次调整NaCl溶液的物质的量浓度为mol/L，此时DNA的溶解度最小，目的是析出DNA。第三次调整NaCl溶液的物质的量浓度为2mol/L，目的是使DNA再次溶解。第四次调整NaCl溶液的物质的量浓度为mol/L(或2mol/L)，目的还是为了溶解DNA。(5)6次用玻璃棒搅拌：目的不同第一次搅拌加蒸馏水的鸡血细胞液，目的是加速鸡血细胞的破裂。第二次搅拌2mol/L含DNA的NaCl溶液，目的是加速DNA的溶解。第三次搅拌加蒸馏水的NaCl溶液，目的是均匀稀释NaCl溶液至mol/L，以析出更多的DNA。第四次搅拌含DNA的2mol/L的NaCl溶液，目的是加速DNA的溶解。第五次搅拌体积分数为95%的含DNA的酒精，目的是提取含杂质较少的DNA。第六次搅拌mol/L(或2mol/L)含DNA的NaCl溶液，目的还是加速DNA的溶解。2．该实验成功的关键(1)破碎细胞应彻底充分。(2)对提取的含杂质较多的DNA进行提纯时，所用的酒精必须经过充分预冷后才能使用。(3)实验过程中，搅拌时玻璃棒不能直插烧杯底部，并且搅拌要轻缓，以便获得较完整的DNA分子。(4)由于玻璃表面带电荷，DNA中的磷酸基也带电荷而被吸附于玻璃表面，故实验中应尽量不使用或少使用玻璃器皿，这样可以提取到较多的DNA。(5)常温下，二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。4．C[DNA在mol/LNaCl溶液中溶解度最小，过滤后DNA在黏稠物p中，可以丢弃P；DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解过滤后，DNA在滤液中，可以丢弃q；DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液，所以过滤后DNA在黏稠物r中，可以丢弃R。]联想DNA在mol/LNaCl溶液中溶解度最小，在高于或低于mol/L的NaCl溶液中溶解度变大，DNA不溶于酒精，但蛋白质能溶于酒精，所以用酒精溶液可以除去DNA中的部分蛋白质杂质。达标测试1．A[本题考查各试剂在“DNA的粗提取与鉴定”实验中的作用。NaCl溶液：溶解、析出DNA；酒精：溶解蛋白质，提纯DNA；二苯胺：鉴定DNA；柠檬酸钠：防止血液凝固。]2．A[嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解蛋白质。]3．C[考查DNA粗提取的原理，DNA的第一次析出是利用DNA的溶解度在mol/LNaCl溶液中最小而沉淀析出的。第二次析出是利用DNA不溶于冷却的95%的酒精，而蛋白质等杂质可溶解于冷却的95%的酒精这一原理，达到对第一次析出的DNA进一步分离提纯的目的。]4．B[A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子，使进入滤液中的DNA量尽量的多；C项是