生物学案：课堂探究专题课题DNA的粗提取与鉴定

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究探究点一提取DNA的原理·问题导引·欧洲的“马肉风波"以及“鱼肉掺假”事件搞得沸沸扬扬，肉类造假也挺普遍，有时候光靠肉眼很难鉴别。有关部门可提供基因检测:切下50克肉取样，对肉的样品进行搅碎、混匀等处理，然后对处理后的样品进行DNA的提取和基因检测。如果要提取DNA，基本思路是什么？提示:DNA主要在染色体上，染色体的化学成分是DNA和蛋白质，提取DNA要去除蛋白质。·名师精讲·1．利用DNA的溶解特性粗提取DNA(1）DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。溶解特性物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液物质的量浓度为0。14mol/L的NaCl溶液DNA在NaCl溶液中,0。14mol/L时溶解度最小溶解析出蛋白质NaCl的物质的量浓度从2mol/L降低过程中,溶解度逐渐增大部分发生盐析溶解（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可将DNA与蛋白质进一步分离.2．利用DNA对酶、高温及洗涤剂的耐受性提取DNADNA蛋白质蛋白酶没影响水解高温80℃以上才会变性60～80℃会变性洗涤剂没影响溶解细胞膜【例题1】下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是(）A．利用DNA溶于酒精,而蛋白质不溶于酒精，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．在溶有DNA的物质的量浓度为2mol/L的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤,取滤液进行以后的实验D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用,可将DNA与蛋白质分离解析：利用DNA不溶于酒精,而蛋白质溶于酒精,可将DNA和蛋白质分开.温度过高使蛋白质变性，却不能使DNA与蛋白质分离。在物质的量浓度为2mol/L的氯化钠溶液中DNA溶解度最大，但加入蒸馏水后，溶解度降低，DNA析出，过滤后应取其黏稠物进行以后的实验。蛋白酶能分解蛋白质，而不能分解DNA，可将DNA与蛋白质分离。答案：D变式训练1蛋白酶能将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．盐酸解析：蛋白酶是利用酶的专一性将DNA和蛋白质分离,而NaCl溶液则是利用DNA和蛋白质在该溶液中的溶解度不同将其分离。答案：B探究点二DNA提取与鉴定过程·问题导引·DNA粗提取只能选用鸡血细胞吗？DNA鉴定只能用二苯胺吗？提示：DNA粗提取还可以用植物细胞。DNA鉴定除去用二苯胺外，还可以用甲基绿。·名师精讲·1．提取DNA的具体步骤（1）提取血细胞的核物质eq\b\lc\｛\rc\(\a\vs4\al\co1(①血细胞液＋蒸馏水→玻璃棒搅拌,②纱布过滤:除去细胞膜等破碎物，得滤液，③原理：蒸馏水相对于细胞内液是低渗溶液，，细胞吸水涨破，玻璃棒搅拌加速其破裂))↓（2）溶解核内DNA：滤液中加入NaCl，使其物质的量浓度为2mol/L↓（3）过滤：除去不溶的杂质，得滤液↓（4）析出含DNA的黏稠物：向滤液中缓缓加入蒸馏水，并用玻璃棒轻轻沿一个方向不停地搅拌，直到丝状物不再增加时，停止加水（此时NaCl浓度约为0。14mol/L）↓(5）过滤：用多层纱布过滤，含DNA的黏稠物被留在纱布上↓（6)DNA的黏稠物再溶解:将其溶解在2mol/L的NaCl溶液中↓（7)过滤：用两层纱布再次过滤得含DNA的滤液↓(8）对DNA进一步提纯：向滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精,静置2～3min,溶液中会出现白色丝状物,即粗提取的DNA2．DNA鉴定比较加入物质结果图示实验组均加入:①4mL二苯胺试剂②物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5mL丝状物（DNA）溶液逐渐变蓝对照组不变蓝特别提醒（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。【例题2】下图为“DNA的粗提取与鉴定"实验的相关操作。（1）图中实验材料A可以是______等,研磨前加入的B应该是______________。（2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是__________，再过滤得到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是_____________________.（3）在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的4种溶液中，经搅拌后过滤,获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液______。1B液中搅拌研磨后过滤滤液E22mol/L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液F30.14mol/L的NaCl溶液中搅拌后过滤滤液G4冷却的体积分数为95%的酒精溶液中搅拌后过滤滤液H（4)DNA鉴定的原理是___________________________________________。解析：（1）用洋葱、菜花等的破碎细胞作实验材料时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜,有利于DNA的释放，食盐主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。(2）在含有DNA的滤液中，加入2mol/L的NaCl溶液,可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA溶解度最小而析出.（3）在滤液E中，除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中,除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液G中，因DNA析出，则含DNA较少;在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精,则含DNA最少。(4）DNA遇二苯胺（沸水浴）会被染成蓝色。答案:（1）洋葱（菜花等）洗涤剂和食盐（2）使DNA溶解使DNA（溶解度下降而沉淀）析出（3）H（4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色方法点拨实验操作步骤中三次过滤的比较过滤液过滤后纱布上滤液中1加蒸馏水的细胞滤液细胞膜、核膜、糖类、蛋白质等含杂质的DNA2物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液不溶于物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液的杂质含杂质较少的DNA3物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液DNA溶于物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液的杂质变式训练2在DNA提取过程中涉及三次过滤：a.过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；b。过滤含黏稠物的物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液；c。过滤溶解有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液。以上三次过滤分别为了获得（)A．含核物质的滤液、纱布上含DNA的黏稠物、含DNA的滤液B．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液C．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNAD．含较纯DNA的滤液、纱布上含DNA的黏稠物、含DN