3.1 实验突破1 DNA的粗提取与鉴定 （课件）-【步步高】2023-2024学年高二生物学选择性必修3 生物技术与工程（人教版，鲁湘辽）

实验突破一 DNA的粗提取与鉴定 第3章　第1节　重组DNA技术的基本工具 一、实验原理 1.提取DNA的原理 利用DNA与_______、________和脂质等在物理和化学性质方面的差异，选用适当的物理或化学方法提取DNA，去除其他成分。 如：(1)DNA在酒精溶液中的溶解性：___________不溶于酒精，但某些_______溶于酒精。 (2)DNA在NaCl溶液中的溶解性：DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于________的NaCl溶液。 2.鉴定DNA的原理 在一定温度下，DNA遇_____________会呈现_______。 RNA 蛋白质 DNA 蛋白质 2mol/L 二苯胺试剂 蓝色 二、实验步骤 纱布 酒精 三、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__________。 2.加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧_______________，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。 血液凝固 DNA分子的断裂 四、关键点拨 1.利用动物细胞提取DNA时，破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可直接使其_________。 2.不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。 3.提纯DNA时，选用体积分数为95%的冷酒精的原因：体积分数为95%的冷酒精__________更佳。 4.实验中进行了2次静置或离心，目的是将_______和__________分开，第1次操作后，DNA存在于_____________中；第2次操作后DNA存在于_________________或______________中。 吸水涨破 提纯效果 DNA 杂质分子 上清液 析出的白色丝状物 离心管沉淀 选项 试剂 操作 作用 A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNA B 2 mol/L NaCl溶液 与提取出的DNA混合 溶解DNA C 冷却的酒精 加入到离心后的上清液中 溶解DNA D 二苯胺试剂 加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 鉴定DNA 例1　如表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述，不正确的是 √ DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离，C错误。 例2　(2023·河北邯郸高二期中)如图为DNA的粗提取与鉴定实验的部分操作流程。下列相关叙述正确的是 A.将图1中的研磨液过滤后保留沉淀 B.图2过程中，用玻璃棒进行交叉搅拌会使DNA析出更快 C.图2析出得到的白色丝状物只能溶于2 mol/L的NaCl溶液中 D.图3对提取后的DNA进行鉴定，两支试管中均要加入二苯胺试剂 √ 将图1中的研磨液过滤后应保留上清液，A错误； 图2过程中，用玻璃棒搅拌要轻轻搅拌且沿同一方向进行，以免加剧DNA分子的断裂，B错误； 图2析出得到的白色丝状物主要成分是DNA，DNA在NaCl溶液中的溶解度是随着NaCl的浓度变化而改变的，不是只能溶于2 mol/L的NaCl溶液中，C错误。 1.(2022·山东，13)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是 A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确； 离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误； 在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确； 细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，可能有蛋白质不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一块析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。 2.下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是 A.用蒸馏水使家兔的红细胞涨破，可获取富含DNA的滤液 B.DNA不溶于95%的冷酒精，但可溶于2 mol/L的NaCl溶液 C.新鲜的洋葱和猪肝可作为实验材料提取DNA，而菠菜不能用于提取 DNA D.鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 兔属于哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，不能用于DNA的粗提取，A错误； DNA含量高，并且材料易得的生物都可以作为提取DNA的材料，所以菠菜也可以作为提取DNA的材料，C错误； 鉴定DNA时，将丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，进行沸水浴，冷却后溶液呈蓝色，D错误。 3.下列与“DNA的粗提取与鉴定”实验相关的说法，错误的是 A.研磨液中应加入DNA酶的抑制剂，以防细胞破碎后DNA酶降解DNA B.研磨时需要控制好时间，以防影响DNA的提取量 C.鉴定时加入二苯胺试剂后沸水浴即可观察到较为明显的显色反应 D.鉴定时溶液蓝色的深浅与DNA含量的多少有关 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 DNA主要存在于细胞核中，DNA酶能降解DNA，研磨液中应含有DNA酶抑制剂，DNA酶抑制剂能防止细胞破碎后DNA酶降解DNA，A正确； 由于研磨时，细胞结构会破裂，DNA可能会被细胞中的DNA酶降解，从而使DNA含量减少，因此研磨时需要控制好时间，以防影响DNA的提取量，B正确； 鉴定时加入二苯胺试剂混合均匀后，将试管置于沸水中加热5 min，待试管冷却后，可观察到较为明显的显色反应，C错误； 在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，溶液蓝色深浅能反映DNA含量的多少，D正确。 4.(不定项)(2023·江苏南通高二期中)下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是 A.取材时可选用鸡血、洋葱、香蕉等富含DNA的材料进行实验 B.将白色丝状物置于2 mol/L的NaCl溶液中，离心后弃去上清液 C.可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来 D.鉴定DNA时，将丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂， 混匀后即呈蓝色 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 √ √ √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，将白色丝状物置于2 mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，离心后应保留上清液，B错误； 将洋葱置于清水中，由于细胞壁的支持保护作用，植物细胞不会吸水涨破，C错误； 鉴定DNA时，将丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，混匀后再在沸水中加热，冷却后会出现蓝色，D错误。 5.研究人员比较了不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，实验结果如图所示。下列有关叙述错误的是 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 A.提纯DNA时可加入75%酒精去除蛋白质等物质 B.新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取DNA的量不是最多 C.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA D.DNA不溶于酒精，在NaCl溶液中的溶解度随溶液浓度的不同而不同 √ 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 DNA不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，所以DNA的粗提取和鉴定实验中，提纯DNA时，加入冷却的、体积分数为95%的酒精溶液是为了溶解蛋白质，形成含杂质较少的DNA丝状物，A错误； 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不高，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B正确； 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 冷冻3 d处理提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，颜色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，C正确； DNA在不同NaCl溶液中的溶解度不同，D正确。 6.如图为鸡血细胞中DNA的粗提取和鉴定实验过程中的部分操作示意图，请据图分析，回答下列问题： (1)右述图示中，该实验的正确操作顺序是________________ ______(用序号与箭头表示)。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 ③→②→①→④ →⑤ (2)步骤④中使用2 mol/L NaCl溶液的目的是____________。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 溶解DNA DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液。 (3)步骤①的目的是__________ __________，其依据的原理是_________________。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 析出并 获得DNA DNA不溶于酒精 步骤①的目的是利用DNA不溶于酒精的性质，除去细胞中溶于酒精的物质并提取DNA。 (4)步骤①中所得到的丝状物为____色，若要鉴定其主要成分为DNA，可滴加________试剂，____________后，如果出现______则证明该丝状物的主要成分为DNA。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 白 二苯胺 沸水浴冷却 蓝色 提取的DNA呈白色丝状物，鉴定DNA用二苯胺试剂，沸水浴加热 5 min，冷却后溶液呈蓝色。 (5)由于鸡血较难找到，某学生试图用猪血代替，结果没有成功，其原因最可能是________ _______________________________________________。 跟踪训练 1 2 3 4 5 6 猪是哺乳动物，哺乳动物血液中成熟的红细胞没有细胞核 猪是哺乳动物，哺乳动物血液中成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，因此用猪血代替鸡血来进行该实验难以取得成功。 $$