高三生物一轮复习 DNA的粗提取与鉴定导学案 新人教版

1、第1讲 DNA的粗提取与鉴定【重难点突破】一DNA的理化性质有哪些1DNA的溶解性 DNA分子和蛋白质等其他分子在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。 DNA不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一点，可以将DNA与蛋白质进一步分离。DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。 溶解规律2mol/L NaCl O.14mol/L NaClDNA 溶解析出蛋白质NaCl浓度从2 mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大部分发生盐析沉淀 溶解 由上表可以看出，在NaCl为2mol/L时DN

2、A溶解，而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质；NaCl为O.14 mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶解的部分蛋白质。 2DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响(DNA水解酶能水解DNA分子)，大多数蛋白质不能忍受6080的高温，而DNA在80以上才会变性。洗涤剂能够分解细胞膜但对DNA没有影响。从细胞中提取DNA可用洗涤剂来破坏细胞膜。3DNA的鉴定 （1）二苯胺鉴定：在沸水浴的条件下，DNA被二苯胺染成蓝色。 (2)紫外线照射法：配制染色剂。用蒸馏水配制成万分之五的溴化乙锭(EB)溶液。将玻璃棒上缠绕的白絮状物抹于蜡纸上，再滴加1滴

3、EB溶液染色；将蜡纸放在紫外灯(260 nm)下照射(暗室中)，可见橙红色的荧光(DNA的紫外线吸收高峰在280 nm)处。【典题演示1】1.（09江苏生物）下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有（ ）A提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化【答案】BD 【解析】本题主要考查DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度，以及血红蛋白分离及提纯和相关知识。A选项，在提取DNA时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果

4、用植物细胞则不需要，而是用洗涤剂溶解细胞膜；用2 molL的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤出蛋白质，再降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。DNA和蛋白质样品都是带负电荷的，从负极向正极移动，移动的距离都和样品的分子量有关。C中透析用以出去小分子物质，DNA是大分子物质，D是常规方法比如用十二烷基磺酸钠，可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化【变式训练1】1（2010盐城三模）（多选）在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，发现DNA提取量不足。下列有关原因分析正确的是（ ） A经蒸馏水处理的红细胞用玻璃棒搅拌的时间过短 B用NaCl进行盐析，所调制的NaCl溶液浓度未达到2mol/L CDN

5、A再溶解时，玻璃棒搅拌方向是单向的 D用玻璃棒搅拌时力量过猛【答案】【解析】【变式训练2】、（2010盐城二模）在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下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95%的酒精（25）二苯胺乙菜花蒸馏水95%的酒精（冷却）双缩脲试剂丙猪血蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺丁鸡血蒸馏水95%的酒精（冷却）二苯胺A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甲组实验现象差的原因是25的酒精对DNA

6、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【答案】【解析】【变式训练3】、(2010南通二模)下图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：（1）鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为_。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是_。（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取 进行下一步实验。（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是 。（4）图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，其目的是_。【答案】二 以鸡血细胞为实验材料进行动物细胞中DNA的粗提取1实验材料的选取与制备（1）从理论上讲，凡是含有DNA的组织都可作为实验材料，但

7、从实验效果来看，DNA含量高的组织，实验成功率高。目前多半用鸡血，因其易得且廉价，实验步骤也简便易行。 此外，还可用菜花、洋葱等。从菜花细胞中提取的DNA，鉴定时可观察到浅蓝色，效果不及鸡血。再者处理菜花较麻烦，用冷冻法预处理菜花有利于研磨时易破碎细胞使染色质裸露，但实验中使用的研磨液在常温下形成结晶，研磨前需要通过加热溶解，加热的研磨液会使材料解冻而降低研磨效果。（2）材料的制备2. 方法步骤（以鸡血为实验材料）（2） 溶解核内DNA：上述滤液+2 molL-1的NaCl溶液，玻璃棒沿同一方向搅拌。（3） 过滤除去不溶杂质。（4） 析出含DNA的丝状物：向上述滤液缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一

8、个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水（此时NaCl浓度为0.14 molL-1）。（5） 过滤取含DNA的丝状物：用多层纱布过滤，含DNA的丝状物留在纱布上。（6） DNA丝状物再溶解：再次用2 molL-1的NaCl溶解DNA。（7） 提取含杂质较少的DNA：将上述滤液+体积分数95%的冷酒精静置23 min，溶液中出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。3植物细胞中DNA的粗提取以菜花为实验材料（1）材料准备：将新鲜菜花和体积分数为95的乙醇溶液放入冰冷冻室24 h。（2）取材：称取30 g菜花，去梗取花，切碎。（3）研磨：将碎菜花放人研钵中，倒入10mL研磨液

9、（洗涤剂和食盐），充分研磨10min。（4）过滤：在漏斗中垫上尼龙纱布，将菜花研磨液过滤到烧杯中(有条件的学校可将滤液倒入塑料离心管中进行离心，用1000 rmin的转速，离心25min，取上清液放入烧杯中)。在4冰箱中放置几分钟后，再取上清液。（5）沉淀：将一倍体积的上清液倒入两倍体积的体积分数为95的预冷乙醇溶液中，并且玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液(玻璃棒不要直插到烧杯底部)。沉淀35 min后，可见白色的DNA絮状物出现。用玻璃棒缓缓旋转，将絮状物缠绕在玻璃棒上。4、细胞中DNA的粗提取注意事项制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂，使血液分层，取下层血细胞沉淀。获取较多DNA的

10、关键是向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。实验中共3次过滤。过滤时使用的纱布层数与其滤液或黏稠物有关。第1、3次要用其滤液，使用的纱布为12层，第2次是要用其滤出的黏稠物，使用的纱布为多层。实验中有6次搅拌，除最后一次搅拌外，前5次搅拌均要朝向一个方向，并且在析出DNA，DNA再溶解和提取中，各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。实验中有两次使用蒸馏水。在第一次，加水是为了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌，不应低于5 min，使血细胞充分破裂；第二次加蒸馏水是在第三步，加水是为了稀释氯化钠溶液。实验中有三次加氯化钠溶液。在第二

11、步中，当加入氯化钠后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀，加速染色质中DNA与蛋白质分离，使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液中。在第五步中，加氯化钠溶液也是为了DNA的再溶解，不过这时溶液中蛋白质含量已很少。在第八步中，加的氯化钠溶液的浓度比前2次低的多，但还是为了溶解DNA。因为DNA易吸附在玻璃容器上，所以实验中最好使用塑料烧杯和试管，以减少DNA的减失。盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯和试管最好也是塑料制的，因为玻璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA含量。【典题演示2】1.（09江苏卷）下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有（ ）

12、A提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞 B用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化 【答案】BD【解析】A选项，在提取DNA时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果用植物细胞则不需要，而是用洗涤剂溶解细胞膜；用2 molL的NaCl溶液溶解DNA，然后过滤出蛋白质，再降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。DNA和蛋白质样品都是带负电荷的，从负极向正极移动，移动的距离都和样品的分子量有关。C中透析用以出去小分子物质，DNA是大分子物质，D是常规方法比如用十二烷基磺酸钠，可以

13、根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化【变式训练4】1.下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。这些操作目的正确的是（ ）A.是洗涤红细胞，去除血细胞表面的杂质B.是溶解DNA，去除不溶于酒精的杂质C.溶解DNA，去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质D.稀释NaCl溶液，去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质解析：本题主要考查DNA粗提取过程中去杂质的相关知识。考纲中的能力要求是B级。综合课本中给出的方案一的思路，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，目的是让鸡血细胞通过渗透吸水而胀破，从而释放出DNA；向溶解有DNA的烧杯中加95%的酒精是为了析出DNA。该图中去除DNA的杂质的原理是利用

14、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质，所以向溶解有DNA的烧杯中加蒸馏水的目的是为了稀释溶液，降低NaCl溶液的浓度，从而析出DNA。答案：C。【变式训练5】.（09苏、锡、常、镇联考）下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙述，错误的是 ( )ADNA在NaCl溶液中的溶解度随着溶液浓度的减小而减小B向鸡血细胞中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破，释放出其中的DNA C向滤液中加入冷却的酒精的目的是除去DNA中的杂质，纯化DNAD向初步纯化的DNA中加入二苯胺溶液，沸水浴后可观察到溶液显蓝色解析：理解DNA粗提取的原理及实验步骤是本题的解题突破

15、口。DNA在0.14mol/L的NaCl溶液的溶解度最低。高于或低于此浓度，DNA的溶解度增大。答案：B【变式训练6】、向溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程DNA和杂质蛋白质溶解度变化情况分别是 ( ) A减小；减小 B增大；增大 C先减小后增大；增大 D减小；增大解析：本题在考纲中的能力要求是B级。理解DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度的不同是本题的解题突破口。DNA在NaCl溶液中的溶解情况如图所示：在向溶有DNA的2 mol/L NaCl溶液中不断加入蒸馏水时，DNA的溶解度先减小后增大，而蛋白质在高浓度盐溶液中会沉淀，随盐浓度降低，蛋白质的

16、溶解度升高。答案：C。三 如何进行DNA的鉴定1原理：DNA+二苯胺蓝色2步骤 项目 两支20 mL的试管1号2号 实 验 步 骤 加入2 molL的NaCl溶液5 mL5 mL 加入丝状物(DNA) 用玻璃棒搅拌丝状物溶解 加入二苯胺试剂4 mL4 mL 沸水浴加热5min5min 观察现象不变蓝变蓝3二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。【典题演示3】1玻璃棒搅拌出的较纯净的DNA的颜色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)染上的颜色分别 ( ) A黄色、紫色 B白色、砖红色 C白色、蓝色 D蓝色、砖红色解析：识记DNA的颜色及二苯胺反应后的颜色是本题的解题突破口。DNA的颜色

17、为白色，在沸水浴中与二苯胺反应后呈蓝色。答案：C。【变式训练7】1.（多选）下面是四位同学的实验操作方法或结果，其中错误的是 （ ）A番茄汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料 B蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应CDNA与二苯胺会产生蓝色反应D脂肪与苏丹产生红色解析：该题是关于有关物质鉴定问题，物质的鉴定的原理是显色反应，所以要求所选择的材料应该无色且该种物质的含量要高，所A种说法是错误的；在物质鉴定的过程中，关于还原性糖的鉴定和DNA的鉴定需要水浴加热，所以C答案中应为DNA与二苯胺在沸水浴中会产生蓝色。答案：AC【变式训练8】、（2010苏北四市二模）下列有关生物学实验原理和技术操作的叙述中，正确的是（ ） A提取细胞中的DNA和蛋白质都必需用蒸馏水涨破细胞 B研究某遗传病的遗传方式，一定要调查患者家系的情况 C与利用鲜酵母相比，等量酵母菌制