DNA的粗提取和鉴定 课件-高二生物选择性必修3同步教学课件（苏教版）

DNA的粗提取和鉴定 1 一、基础知识 （一）提取DNA的方法 1.提取DNA的基本思路 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。 ⑴ DNA的溶解性 DNA和蛋白质等成分 在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同 选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀；或者让其他成分溶解，DNA析出 2.DNA等大分子的理化性质 DNA不溶于酒精溶液， 但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。 将DNA与蛋白质进一步分离。 ⑵ DNA不溶于酒精溶液 ⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 ① 蛋白酶——水解蛋白质， 对DNA没有影响 ② 高 温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃ 而DNA在80℃以上才会变性 ③ 洗涤剂——溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质 但对DNA没有影响 试剂： （二）DNA的鉴定 条件： 二苯胺 沸水浴条件下， DNA遇二苯胺被染成蓝色 沸水浴 现象： 二、实验设计 （一）实验材料的选取 从下列材料中选取2～3种 原则： 菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜； 鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞； 在液体培养基中培养的大肠杆菌 凡是含有DNA的生物材料都可以考虑 选用DNA含量相对较高的组织 （二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 1、动物细胞 2、植物细胞 ——容易破碎 ——需要溶解细胞膜 鸡血细胞溶液： 加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌， 过滤后收集滤液 想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？ 蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体， 水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂； 加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂， 从而释放出DNA ① 加入一定的洗涤剂和食盐 ② 充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液 想一想：洗涤剂和食盐的作用分别是什么？ 洗涤剂——离子去污剂，能溶解细胞膜，利于DNA释放 食 盐——NaCl，利于DNA的溶解于研磨液中 使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少， 导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等 为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理 讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？ 答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质 想一想：如果研磨不充分，会对实验结果产生 怎样的影响？ 1. DNA的溶解性 2. DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 （三）除去滤液中的杂质 讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？ 方案二：利用蛋白酶分解杂质蛋白，使提取的DNA 与蛋白质分开； 方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同， 使蛋白质变性，与DNA分离 （四） DNA的析出与鉴定 与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95％)， 静置2－3min，溶液中会出现白色丝状物 ——粗提取DNA 用玻璃棒沿一个方向搅拌， 卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水 1、DNA的析出 2. DNA的鉴定 ⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L NaCl 溶液5ml ⑵ 其中一支试管中加入DNA丝状物 ⑶ 各加入二苯胺试剂4ml ⑷ 混匀后，置于沸水浴中加热5min ⑸ 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化 观察现象： 溶解丝状物的溶液变为蓝色 观察你提取的DNA颜色， 如果不是白色丝状物， 说明DNA中的杂质较多； 二苯胺鉴定出现蓝色 说明实验基本成功， 如果不呈现蓝色， 可能所提取的DNA含量低， 或是实验操作中出现错误， 需要重新制备 四、课题成果评价： 是否提取出了DNA 课题延伸 本课题使用的洗涤剂是多组分的混合物，在严格的科学实验中很少使用。实验室提取高纯度的DNA时，通常使用十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）或吐温等化学试剂。 提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。 1、请解释提取DNA的实验操作主要步骤的目的 练习 2、你认为从细胞中提取某种特定的蛋白质与提取DNA一样容易吗？ 答：提取蛋白质比提取DNA的难度大。这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方