DNA的粗提取与鉴定-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

第3章基因工程探究▪实验DNA的粗提取与鉴定如何将DNA提取出来，并进行鉴定呢?学习目标1.掌握DNA粗提取与鉴定的实验原理2.理解并掌握DNA粗提取的过程与鉴定的方法自学指导：阅读课本P74-75内容，回答下列问题（4min）1.该实验的实验目的、实验原理、实验材料、试剂及其作用分别是？2.该实验的方法步骤可以简单的归纳为哪四步？3.研磨的目的是？4.如何取上清液（两种方法）？5.上清液中除DNA之外，可能含有哪些杂质？低温放置几分钟的作用是？6.搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的是？DNA的粗提取与鉴定探究和实践一、实验原理1.提取DNA的原理利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，对它们进行提取。(1)DNA

酒精，某些蛋白质

酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。(2)DNA在不同浓度的

中的溶解度不同，它能溶于

的NaCl溶液。不溶于溶于NaCl溶液2mol/L2.鉴定DNA的原理在一定温度下（沸水浴），DNA遇

试剂会呈现

。二苯胺蓝色当NaCl浓度为

2mol／L时，DNA的溶解度最大，浓度为0.14mol／L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使DNA在盐溶液中溶解或析出。DNA的粗提取与鉴定探究和实践二、目的要求：1.了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取和鉴定的原理。2.学会DNA粗提取的方法以及利用二苯胺试剂对DNA进行鉴定。三、材料用具：1.材料：DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等。（注意：不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。）洋葱花菜香蕉猪肝鸡血菠菜DNA的粗提取与鉴定探究和实践2.试剂及作用：(1)研磨液(2)体积分数为95%的酒精(3)2mol/L的NaCl溶液(4)二苯胺试剂(5)蒸馏水——溶解并提取DNA——析出DNA——溶解DNA——鉴定DNA，要现配现用滴入NaCl溶液中，使其浓度逐渐下降至0.14mol/L，从而析出DNA研磨液成分作用SDS使蛋白质变性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl缓冲液稳定DNA研磨液、二苯胺的配制方法在课本P117DNA的粗提取与鉴定探究和实践离心机

电子天平烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、剪刀DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤（四步）：1.研磨洋葱:研磨洋葱称取约30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10mL

，充分研磨。2.去除杂质，取上清液:过滤取上清液方案一：在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中

后，再取

。方案二：也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中，在1500r/min的转速下离心5min，再取

放入烧杯中。研磨液上清液上清液目的：破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中上清液中除DNA之外，可能含有核蛋白、多糖等杂质抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；放置几分钟DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤：3.析出DNA:方案一：在上清液中加入体积相等的、

溶液（体积分数为95%），静置2～3min，溶液中出现的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒

搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；方案二：将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。用冷却的酒精析出DNA预冷的酒精白色丝状物减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子低温可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；低温抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA的柔韧性，减少断裂。沿一个方向DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤：4.DNA的鉴定：取两支20mL的试管，各加入

溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCl溶液中。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，比较两支试管中溶液颜色的变化。DNA的鉴定空白对照组如何设计？2mol/L的NaCl二苯胺试剂沸水在等体积的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，将试管置于同等沸水浴中加热5min。实验组对照组溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关提取物颜色与DNA的纯度有关水浴加热DNA的粗提取与鉴定探究和实践(1)选什么样的材料实验更易成功？用洋葱做材料，为什么要充分研磨？(2)猪血和鸡血，哪个适合用作提取DNA的材料？操作时如何防止血液凝固？(3)如果用鸡血动物细胞做材料，也需要研磨裂解释放细胞中的DNA吗？猪血（哺乳动物的成熟红细胞）无细胞核，不适合；鸡血中红细胞有核DNA，且核DNA的量较多，适合。含DNA的生物材料都可以，选取DNA含量相对较高的生物组织，成功率更大。充分研磨，可以破坏细胞壁，裂解细胞，释放DNA。加入清水，让细胞吸水胀破，释放DNA。鸡血中加入柠檬酸钠，可防止血液凝固。那猪肝呢？1、操作提示(1)以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止__

。(2)加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧

，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。血DNA分子的断裂液凝固2、关键点拨1.利用动物细胞提取DNA时，破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可

使其吸水涨破。2.不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞

细胞核。3.提纯DNA时，选用体积分数为95%的冷酒精的原因：体积分数为95%的冷酒精

更佳。直接无提纯效果(1)研磨液的作用为溶解并提取DNA;体积分数为95%的酒精的作用为析出DNA,使DNA与杂质分开;浓度为2mol/L的NaCl溶液的作用为溶解丝状物用于DNA的鉴定。(2)在将待鉴定的提取物加入浓度为2mol/L的NaCl溶液中溶解时，需要不断搅拌以增加溶解的DNA的量,建议搅拌3min以上。(3)二苯胺试剂要现配现用,以保证实验效果。同时,加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5min及以上，且要等到冷却后再观察效果，这样才可以观察到较为明显的显色反应。3、操作注意事项：视频演示：DNA的粗提取与鉴定整理背诵1.该实验的实验目的、实验原理、实验材料、试剂及其作用分别是？2.该实验的方法步骤可以简单的归纳为哪四步？3.研磨的目的4.取上清液（两种方法）5.上清液中除DNA之外，含有的杂质低温放置几分钟的作用6.搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的1．下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的原理的叙述，错误的是（

）A．利用DNA不溶于酒精溶液，而蛋白质能溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离C．在用预冷的酒精沉淀DNA时，要用玻璃棒沿一个方向搅拌，防止DNA断裂D．利用DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，可将提取的丝状物或沉淀物溶解于NaCl溶液中B当堂检测2．下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，正确的是（）A．取材时可选用鸡血、洋葱、香蕉等富含DNA的材料进行实验B．将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，离心后弃去上清液C．可将洋葱置于