新教材高中生物选择性必修3课件：第3章 实验突破(一) DNA的粗提取与鉴定(人教版)

实验突破(一)

DNA的粗提取与鉴定一、实验原理1.提取DNA的原理利用DNA与

、

和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。如：(1)DNA在酒精溶液中的溶解性：

不溶于酒精，但某些

溶于酒精。(2)DNA在NaCl溶液中的溶解性：DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于

的NaCl溶液。2.鉴定DNA的原理在一定温度下，DNA遇

会呈现

。RNA蛋白质DNA蛋白质2mol/L二苯胺试剂蓝色二、方法步骤1.称取约30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨。2.去除滤液中的杂质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℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液方案二直接将研磨液倒入塑料离心管中，在1500r/min的转速下离心5min，再取上清液3.DNA的析出方案一在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%)，静置2～3min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA；用玻璃棒沿一个方向搅拌，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，将管底的沉淀物晾干4.DNA的鉴定取两支20mL的试管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶解于其中一支试管的NaCl溶液中，再向两支试管中加入4mL的

试剂。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。二苯胺沸水三、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。血液凝固DNA分子的断裂四、关键点拨1.利用动物细胞提取DNA破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可____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：95%的冷酒精

更佳。直接无提纯效果例1若从植物细胞中提取DNA，发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等，其可能的原因是①植物细胞中DNA含量低②研磨不充分③过滤不充分④95%冷酒精的量过大A.①② B.③④ C.①④ D.②③√例2如图所示为“DNA的粗提取和鉴定”实验的相关操作。请回答下列问题：(1)图中实验材料A可以是___________(答出两项即可)等，研磨前加入的B液应是______。洋葱、菜花研磨液(2)在“DNA的粗提取和鉴定”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种不同溶液中，经搅拌后过滤，获得4种滤液，含DNA最少的是滤液__(填表中字母)。1B液搅拌后过滤滤液E22mol/L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液F30.14mol/L的NaCl溶液搅拌后过滤滤液G4冷却的体积分数为95%的酒精搅拌后过滤滤液H(3)DNA鉴定的原理是____________________________________________。H在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色1.DNA粗提取与鉴定实验中所依据的原理是①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA易被甲紫溶液染成紫色③溶解有DNA的NaCl溶液加入二苯胺试剂沸水浴后会呈现蓝色④加入体积分数为95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出⑤加入体积分数为70%的冷酒精，DNA会从溶液中析出A.①②③ B.①③④

C.②③④ D.①③⑤解析甲紫溶液容易将染色体(质)染成紫色，而不会将DNA染成紫色；在DNA粗提取实验中应用体积分数为95%的冷酒精提纯，故②⑤不符合题意。跟踪训练123456√2.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能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液，可将DNA与蛋

白质分离B.利用高温能使DNA变性，却对蛋白质没有任何影响的特性，可将DNA

与蛋白质分离C.利用DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最大的特点，可将DNA与蛋

白质分离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123456√解析DNA不溶于酒精，而蛋白质等杂质溶于酒精，A项错误；蛋白质比DNA对温度的耐受性更差，因此更容易变性，B项错误；DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小，而蛋白质在该浓度的NaCl溶液中溶解度较大，因此可将DNA与蛋白质分离，C项错误；嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白质水解，而对DNA没有影响，因此，可将DNA与蛋白质分离，D项正确。1234563.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除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123456组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂甲鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(25℃)二苯胺试剂乙菜花蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)双缩脲试剂丙猪血蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺试剂丁鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺试剂123456A.实验材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.甲组实验现象不明显的原因是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组别实验材料提取核物质时加入的溶液去除杂质时加入的溶液DNA鉴定时加入的试剂甲鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(25℃)二苯胺试剂乙菜花蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)双缩脲试剂丙猪血蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺试剂丁鸡血蒸馏水体积分数为95%的酒精(冷却)二苯胺试剂√解析鸡血、菜花中都含有DNA，而猪是哺乳动物，其成熟的红细胞中没有细胞核和各种细胞器，不含DNA，因此实验材料选择错误的组别是丙，A正确；甲、乙、丁组的实验材料中都含有DNA，但乙组为植物，将植物细胞放入蒸馏水中时，植物细胞不会吸水涨破，且DNA应该用二苯胺试剂鉴定，而不能用双缩脲试剂鉴定，因此沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁，B正确、D错误。123456A.提纯DNA时可加入酒精去除蛋白质等物质B.新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，提取DNA

的量也最多C.木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNAD.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3d处理后提取的DNA4.(2019·山东济南实验中学测试)研究人员比较了不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是123456√123456解析

DNA不溶于酒精，因此提纯DNA时可加入酒精去除溶于酒精的蛋白质等物质，A正确；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不是最高的，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；123456DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，且木瓜蛋白酶只能水解蛋白质，对DNA没有影响，因此木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNA，C正确；冷冻3d处理后提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3d处理后提取的DNA，D正确。5.实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作，分析回答下列问题：123456试管序号AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂，混匀加4mL二苯胺试剂，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象

实验结论

(1)根据右图，完成表格空白处的实验内容。溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何变化？________________。123456试管序号AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂，混匀加4mL二苯胺试剂，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象溶液不变蓝色

溶液逐渐变蓝色

实验结论DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色

溶液颜色基本不变(3)在沸水浴中加热的目的是_________________，同时说明DNA对高温有较强的______。123456试管序号AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂，混匀加4mL二苯胺试剂，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象溶液不变蓝色

溶液逐渐变蓝色

实验结论DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色

加快颜色反应速率耐受性(4)A试管在实验中的作用是_____。123456(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与______________________________有关。试管序号AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂，混匀加4mL二苯胺试剂，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象溶液不变蓝色

溶液逐渐变蓝色

实验结论DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色

对照加入试管中的DNA(丝状物)的量123456解析A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水中加热5min，这样可加快颜色反应的速率，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。试管序号AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂，混匀加4mL二苯胺试剂，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象溶液不变蓝色

溶液逐渐变蓝色

实验结论DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色

6.某生物兴趣小组以苹果为材料开展细胞中DNA含量测定研究，主要实验流程如图，其中SDS(十二烷基硫酸钠)具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性等作用，苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它们的密度均大于水。请分析回答下列问题：123456(1)步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理的主要优点是_________________。在常温条件下，也可向切碎的组织材料中加入一定量的______，再进行充分搅拌和研磨。123456充分破碎植物细胞研磨液(2)根据实验流程可推知，步骤③、④所依据的原理是_______________________________________________________。123456DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白质等杂质能溶于苯酚、氯仿解析由苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它们的密度均大于水，且DNA能够溶于水，离心后获得的是上清液(其中含有DNA)，由此可推知，步骤③、④所依据的原理是DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白质等杂质能溶于苯酚、氯仿。(3)步骤⑤加入2～3倍体积分数为95%的酒精的目的是_________________________________________________________。123456使DNA析出，同时除去部分蛋白质等杂质(提取杂质较少的DNA)解析DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质能溶于酒精。步骤⑤加入2～3倍体积分数为95%的酒精能够使DNA析出，同时除去部分蛋白质等杂质(提取杂质较少的DNA)。123456(4)下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤：①取1支20mL试管，向其中先后加入2mol·L－1的NaCl溶液5mL和少量絮状DNA沉淀，用玻璃棒搅拌使其