3.1.2 DNA的粗提取与鉴定-2023-2024学年高二生物同步优选备课一点通（人教版2019选择性必修3）

目标 01 02 03 关注基因工程的诞生和发展历程，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。 （社会责任） 探究DNA的物理与化学性质，进行DNA分子的提取与鉴定。（科学思维） 运用结构与功能观说明基因工程的各种工具的特点。 （生命观念） 学习目标 1 一、实验原理： （1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精。 （2）DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L NaCl溶液。 （3）在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 DNA的粗提取与鉴定 DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等。 不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA。 二、材料用具 1.选材： 2.试剂： ①研磨液 ②体积分数为95%的酒精 ③2mol/L 的NaCl溶液 ④二苯胺试剂 ⑤蒸馏水 含有NaCl、EDTA、SDS、Tris和HCl 析出DNA 溶解DNA 鉴定DNA，要现配现用 DNA的粗提取与鉴定 三、方法步骤： 取材、研磨 过滤或离心取上清液 预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA NaCl溶液溶解DNA并鉴定 DNA的粗提取与鉴定 DNA的粗提取与鉴定 1.取材、研磨： 称取30g洋葱，切碎，放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨。 研磨目的：使细胞核充分破碎，释放较多的DNA。 2.过滤或离心取上清液： 在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液。也可直接将研磨液倒入塑料离心管中，1500r/min的转速下离心5min，再取上清液放入烧杯中。 思考：上清液中除DNA之外，可能含有哪些杂质？ 可能含有核蛋白、多糖等杂质。 DNA的粗提取与鉴定 3.预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA 在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%)，静置2-3min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。或将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。 ⑴搅拌时应轻缓、并沿一个方向目的： 避免破坏DNA。 DNA的粗提取与鉴定 ⑵析出DNA时必须用“冷酒精”。预冷的酒精具有以下优点： ①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解。②抑制分子运动，使DNA易形成沉淀析出。③低温有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。 实验组 对照组 水浴加热 4.NaCl溶液溶解DNA并鉴定 取两支20mL的试管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCI溶液中。向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化。 DNA的粗提取与鉴定 四、结果分析与评价 1.你提取出白色丝状物或沉淀物了吗？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？ 观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多。二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等。 2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？ 可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。 3.与其他同学提取DNA进行比较，看实验结果有何不同，分析产生差异原因。 本实验可以采取分组的方式进行。可以选取不同的实验材料；也可以查阅资料了解其他提取DNA的方法，对同种材料采用不同的方法。最后从多方面比较实验结果，如DNA的纯度、DNA的颜色、二苯胺试剂显色的深浅等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。 DNA的粗提取与鉴定 五、进一步探究 实验室提取纯度较高的DNA的方法有不少。例如，可以先添加质量分数为25%的SDS溶液，使蛋白质变性后与DNA分开；随后，加入氯仿—异丙醇混合液(体积比为24：1)，通过离心将蛋白质及其他杂质除去，取上清液；可重复上述操作几次，直至上清液变成透明的黏稠液体。此外由于苯酚可以迅速使蛋白质变性，抑制核酸酶的活性，因此还可以先用苯酚处理，然后离心分层，这时DNA溶于上层水相，蛋白质变性后存在于酚层中，用吸管、微量移液器等实验用具就可以将两者分开。 DNA的粗提取与鉴定 当实验试剂缺乏时，可以用家用洗洁精或洗衣粉（含有蛋白酶的表面活性剂）代替研磨液，也能达到裂解细胞膜、让蛋白质变性的目的。 还可以在研磨过滤后的滤液中加入嫩肉粉（含