2024届高三生物二轮复习：专题五 DNA的粗提取与鉴定

专题5课题1 《DNA的粗提取与鉴定》 DNA的粗提取与鉴定 DNA从哪提取？ 怎样将DNA与细胞中的其他物质分离？ 怎样鉴定我们提取的DNA？ 原理 选材 步骤 鉴定 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。 提取原理 2、DNA的溶解性 DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线 蛋白质在NaCl溶液中的溶解度曲线 析出 溶解 溶解 析出 0.14mol/L NaCl溶液 2mol/L NaCl溶液 提取思路：选择适当的盐浓度使DNA充分溶解，而杂质沉淀， 或者相反，以初步分离的目的。 1.血细胞在蒸馏水中会渗透吸水过度而导致细胞膜和细胞核膜的破裂。利用此特性可得到含有DNA的溶液。 DNA不溶于酒精，但细胞质中某些蛋白质溶于酒精。 DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 ——将DNA与蛋白质进一步分离 ①蛋白酶——水解蛋白质， ②高温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃ ③洗涤剂——瓦解细胞膜 ——对DNA无影响 ——而DNA在80℃以上才会变性 ——但对DNA没有影响 提取原理 提取原理 二、DNA的鉴定 试剂： 条件： 现象： 二苯胺 沸水浴 沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色 鉴定原理 实验设计 实验材料的选取 破碎细胞，获取含DNA的滤液 除去滤液中的杂质(纯化) DNA的析出与鉴定 实验设计 【1】实验材料的选取 鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌 原则：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但选用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。 你会选哪种材料进行实验？ 思考题：能否选用牛、羊、猪红细胞血做实验材料？为什么？ 常用材料：新鲜的鸡血 不能，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核 鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得 鸡血细胞极易吸水胀破 实验设计 【2】破碎细胞，获取含DNA的滤液 (1)制备鸡血细胞液 取0.1g/ml的柠檬酸钠溶液100ml置于500ml烧杯中，加鸡血180ml，用玻璃棒缓慢搅拌，离心2~3min，除去上清液。 防止血液凝固 (2)破碎细胞，获取含DNA的溶液 向鸡血中加入20ml蒸馏水，单向快速搅拌，最后用1~2层纱布过滤。 使细胞吸水涨破，释放胞内物质 核液 第一次过滤，得到杂质较多的DNA溶液。 若是植物细胞需要先用一定的洗涤剂溶解细胞膜。提取洋葱DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液 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 有利于DNA的溶解 1、为什么植物细胞要用洗涤剂溶解细胞膜？ 2、为什么加入蒸馏水可以使鸡血细胞破裂？ 因为植物细胞有细胞壁，吸水不会胀破。 因为细胞内液的浓度大于外界溶液的浓度即细胞内渗透压高于外界渗透压，细胞一直吸水。 实验设计 【3】除去滤液中的杂质(纯化) 利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，可以通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。 在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质，再加入蒸馏水，调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L，析出DNA，过滤除去溶液中的杂质，再用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA。 【方案一】 DNA 再溶解 第二次过滤，除去蛋白质沉淀 第三次过滤，除去蛋白质滤液 实验设计 【3】除去滤液中的杂质(纯化) 直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10~15min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。 【方案二】 将滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温10~15min，注意严格控制温度范围。 【方案三】 思考题：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 实验设计 【4】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。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 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。 由于玻璃表面带电荷，DNA中的磷酸基业带电荷而被吸附于玻璃表面，故实验中用塑料杯和试管可减少损失。 实验设计 【4】DNA的析出与鉴定 鉴定DNA时在试管中先加入物质的量的浓度为2mol/L 的NaCl溶液5ml于两只试管中，其中一只加入DNA丝状物，各加入二苯胺4ml 试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后，比较