2017-2018学年高二生物人教版选修1（课件+课下能力提升+教学案）：专题5　DNA和蛋白质技术 （9份打包）

一、基础知识 1．提取DNA的方法和原理 (1)提取生物大分子的思路：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)DNA粗提取方法：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。 2．DNA的性质 (1)DNA的溶解性 ①DNA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，以达到分离目的。 ②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 (2)DNA的耐受性 ①蛋白酶能水解蛋白质，但是对 DNA没有影响。 ②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。 ③洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 (3)DNA的鉴定 DNA＋二苯胺蓝色。 二、实验设计 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 (1)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。 (2)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 4.DNA的折出：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。 5．DNA的鉴定：将白色丝状物溶解于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，同时设置不含DNA的NaCl溶液作为对照实验。 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。 [共研探究] DNA主要分布于细胞核中，要将DNA分离出来，必须利用DNA的性质将DNA与其他细胞成分分开。 1．DNA的溶解性 (1)DNA在NaCl溶液中的溶解度 如图所示，当NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时，DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低；当NaCl溶液浓度等于0.14 mol/L 时，DNA的溶解度最小；当NaCl溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大。 (2)在酒精中的溶解度：DNA不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步地分离。 2．提取DNA的方法 (1)利用溶解性提取DNA NaCl溶液 酒精(体积分数为95%的冷酒精) DNA 不溶 蛋白质 NaCl溶液物质的量浓度从2 mol/L逐渐稀释的过程中，蛋白质溶解度逐渐增大 某些蛋白质可溶 (2)利用耐受性提取DNA DNA 蛋白质 蛋白酶 没影响 水解 高温 80 ℃以上才会变性 60～80 ℃会变性 洗涤剂 没影响 瓦解细胞膜 3.DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色，可用来鉴定DNA。 [总结升华] DNA的相关性质 DNA 在不同浓度的 NaCl溶液 中的溶解性 2 mol/L 溶解 0.14 mol/L 析出 　) 在酒精溶液 中的溶解性 析出 对高温的耐受性 80 ℃以上才会变性 对蛋白酶的耐受性 无影响 鉴定方法 与二苯胺在沸水浴条件下反应呈蓝色 【易错易混】　根据DNA的溶解性判断DNA的去向 (1)DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解，过滤后要保留滤液。 (2)DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中析出，过滤后要保留黏稠物，舍弃滤液。 (3)DNA在酒精溶液中析出，用玻璃棒卷起丝状物即可，不用过滤。 [对点演练] 1．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，据图分析，下列叙述正确的是(　　) A．a点浓度最适合析出DNA B．b点浓度最适合析出DNA C．c点浓度最适合析出DNA D．d点浓度最适合析出DNA 解析：选B　从题图可以看出，DNA在浓度为0.14 mo