高中生物专题5DNA和蛋白质技术5.1DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修.pdf

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5.1DNA的粗提取与鉴定一、学习目标通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质，尤其是DNA的溶解性；理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理，二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。二、学习重点和难点学习重点：DNA的粗提取和鉴定方法。学习难点：DNA的粗提取和鉴定方法。三、学习过程（一）基础知识1．DNA的溶解性：思考题1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？思考题2：利用什么原理来将DNA与

2、蛋白质分离开？2．DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解，但对没有影响。大多数蛋白质不能忍受℃的高温，而DNA在℃以上才会变性。能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。3．细胞在中易吸水而导致细胞膜和细胞核膜的破裂，据此可得到含有核DNA的溶液。4．DNA的鉴定：思考题3：依据什么原理来鉴定DNA？（二）实验材料：鸡血细胞液思考题4：生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，他们能否选用牛、羊、马血做实验材料？为什么？（三）实验步骤：1．制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为0．1g/mL的溶液，离心处理；2．提取鸡血细胞

3、的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯思考题5：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？3．溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；4．析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；思考题6：此时加入蒸馏水的目的是什么？5．滤取含DNA的黏稠物：过滤；思考题7：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？6．将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶

4、解状态；7．过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；思考题8：这一步骤的目的是什么？思考题9：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？8．提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；思考题10：这一步骤的目的是什么？思考题11：为什么加入的酒精需要冷却的？9．DNA的鉴定：取两支试管，各加入0．015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，两支各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后置于沸水中加热。思考题12：为什么要设置对照组？实验中能观察到什么现象？实验探究1．实验原理提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理

5、或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质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。DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的2⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯量浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出。DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提

6、取出含杂质较少的DNA。DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。2.实验步骤分析（1）破碎细胞，释放DNA鸡血细胞中的DNA与核蛋白结合，位于鸡血细胞的细胞核中，正常情况下是不会释放出3⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯名校名师推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯来的。为了使DNA从细胞核中释放出来，需要向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并且搅拌，从而使血细胞膜和核膜胀破。用玻璃棒搅拌可以加速细胞的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNA。一般5～10mL的鸡血

7、细胞液加入20mL蒸馏水搅拌5min。释放出来的大量DNA和RNA往往与蛋白质结合在一起，应用3～4层纱布进行过滤，除去一些颗粒较大的杂质。（2）溶解细胞核内的DNA在浓度较高的NaCl溶液中核蛋白容易解聚，游离出的DNA溶解在溶液中。在溶液中加入两倍体积的浓度为2mol/L的NaCl溶液，搅拌1min。注意应沿一个方向搅拌，使DNA充分溶解。（3）DNA的析出将溶液中的DNA与其他杂质分离，这一步骤是实验成败的关键。本案例选取方案一。加蒸馏水降低NaCl溶液浓度，使DNA析出。实验中应该缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向不

8、停地均匀搅拌，以利于DNA分子的附着和缠绕。同时应注意控制加水量，使NaCl溶液的终浓度为0.1～0.2mol/L。加水过程一般分三次进行，当总加水量为300mL左右时，DNA已基本析出。加水太多、溶液过稀，会使DNA分子又重新溶解。用3～4层纱布对DNA稀释液