2018-2019学年高中生物人教版选修1（课件+试题+教师用书）：专题5 DNA和蛋白质技术 (10份打包)

课题1　DNA的粗提取与鉴定 1．了解DNA的物理、化学性质。(重点) 2．理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。(重点) 3．尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。(难点) 提 取 DNA 的 思 路 及 原 理 1．基本思路 (1)提取生物大分子的基本思路是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)对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理或化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 2．实验原理 (1)分离原理：DNA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，以达到分离的目的。 (2)提纯原理： ①DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于酒精。 ②蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。 ③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。 ④洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 (3)鉴定原理： DNA＋二苯胺蓝色。 探讨：如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？ 提示：用物质的量浓度高于或低于0.14 mol/L的NaCl溶液可溶解DNA，用物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液可析出DNA。 探讨：DNA和蛋白质在酒精中的溶解性有何特点？根据该特点如何将DNA与蛋白质进一步分离？ 提示：DNA不溶于酒精溶液，某些蛋白质能溶于酒精溶液。向溶解有DNA和蛋白质的溶液中加入冷却的酒精溶液，溶液中会出现白色丝状物即DNA。 1．DNA粗提取的原理 溶解规律 2 mol/L NaCl溶液 0.14 mol/L NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白质 NaCl溶液浓度从2 mol/L降低的过程中，蛋白质溶解度逐渐增大 部分发生盐析沉淀 溶解 总结 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。在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；在0.14 mol/L时，DNA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 2.利用耐受性提取DNA 项目 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 1．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同来提取的，DNA的溶解度与图示曲线的对应点相符合的是(　　) 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】　用高浓度的NaCl溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质，用低浓度的NaCl溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质，因此，反复溶解、析出DNA，能除去与DNA溶解度不同的杂质。从题图可以看出，DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小，因此最适合析出DNA。 【答案】　B 2．在混合物中提取DNA分子的基本思路是(　　) A．根据各种大分子的理化性质的差异 B．根据各种大分子的理化性质的共性 C．根据各种大分子在细胞内的功能 D．根据各种大分子的结构和在细胞内的位置 【解析】　提取DNA分子是将DNA与其他物质分开，因此利用的是大分子的理化性质的差异。 【答案】　A DNA 的 粗 提 取 与 鉴 定 的 实 验 设 计 1．方法步骤 (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的进一步提纯：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：将呈白色丝状物的DNA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