专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定-2021-2022学年高中生物选修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

课题1　DNA的粗提取与鉴定 学习目标：1.了解DNA的物理、化学性质。(重点)　2.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。(重点)　3.尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。(难点) 1．提取DNA的思路及原理 (1)基本思路 ①提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。 ②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或化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 (2)实验原理 ①分离原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的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，以达到分离的目的。 ②提纯原理： ⅰDNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于酒精。 ⅱ蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。 ⅲ大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80_℃以上才会变性。 ⅳ洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 ③鉴定原理： DNA＋二苯胺蓝色。 2．实验设计 (1)方法步骤 ①实验材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。 ②破碎细胞，获取含DNA的滤液： ⅰ动物细胞的破碎——以鸡血为例：在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。 ⅱ植物细胞的破碎——以洋葱为例：先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。 ③去除滤液中的杂质： 方案一 方案二 方案三 利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质 直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质 将滤液放在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，注意严格控制温度范围 ④DNA的进一步提纯：利用DNA不溶于酒精溶液这一原理，可从溶液中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为白色丝状物。 ⑤DNA的鉴定：将呈白色丝状物的DNA溶解于5 mL物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺试剂，沸水中加热5 min，冷却后观察溶液的颜色，注意要同时设置对照实验。 (2)操作提示 ①以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止血液凝固。 ②加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。 ③鉴定DNA用的染色剂二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。 1．判断对错 (1)用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物。 (　　) (2)将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。 (　　) (3)用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同。 (　　) (4)调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，可去除部分杂质。 (　　) 提示：(1)×　用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L后，过滤并收集析出物。 (2)×　利用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色。 (3)×　用菜花为实验材料，需加入洗涤剂和食盐，并对材料进行研磨。 (4)√ 2．在DNA粗提取与鉴定实验中，除去杂质时将滤液放在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min的目的是(　　) A．使DNA变性　　 B．使蛋白质变性 C．使DNA和蛋白质变性 D．分解蛋白质 B　[大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性。在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，目的是使蛋白质变性，然后分离得到DNA。] DNA粗提取的原理和鉴定方法 [合作交流] 1．如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？ 提示：用物质的量浓度高于或低于0.14 mol/L的NaCl溶液可溶解DNA，用物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液可析出DNA。 2．DNA和蛋白质在酒精中的溶解性有何特点？根据该特点如何将DNA与蛋白质进一步分离？ 提示：DNA不溶于酒精溶液，某些蛋白质能溶于酒精溶液。向溶解有DNA和蛋白质的溶液中加入冷却的酒精溶液，溶液中会出现白色丝状物即DNA。 [归纳总结] 1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解度 项目 溶解规律 2 mol/L 的NaCl溶液 0.14 mol/L 的NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白质 部分发生 盐析沉淀 溶解 总结