课题5DNA的粗提取与鉴定-温州第二高级中学

DNA 的粗提取与鉴定
一、实验原理：
1、析出DNA 的原理：DNA 在NaCL 溶液中的溶解度是随着NaCL 浓度的变化而变化的，当NaCL 的物质的量浓度为0.14mol/L 时，DNA 的溶解度最低，高于或低于这一浓度溶解度都会增高。

如图：
2、提纯DNA 的原理：
DNA 不溶于冷酒精，而细胞中某些物质可溶于冷酒精。

3、鉴定原理：DNA 遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色。

二、方法步骤：
材料准备：常用鸡血细胞液
柠檬酸钠(抗凝剂)+鸡血−−−→静置或离心
血浆(弃去)+鸡血细胞液。

如图：
说明：①柠檬酸钠防止血液凝固。

②弃去上清液，是因为DNA 存在于血细胞中，血浆很少(没有)。

③用鸟类血细胞是因为鸟类成熟红细胞含DNA ，而哺乳动物成熟红细胞不含DNA ，所以不能用。

④本实验还可以用菜花或动物肝脏等作实验材料。

第一次在2中，使DNA与蛋白质分离
①两次加入高浓度NaCL
第二次在5中，DNA再溶解
第一次在1中，使细胞吸水涨破
②两次加入蒸馏水
第二次在3中，降低DNA的溶解度
第一次在1中，取滤液(含核物质)
③三次过滤第二次在4中，取黏稠物质
第三次在6中，取滤液
说明：在第一、三次取滤液时，纱布1—2层，第二次取黏稠物时纱布应多层。

④5次搅拌均要求超一个方向，轻缓，防止DNA断裂。

(二
璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA。

DNA粗提取与鉴定实验总结袁开米222010317011032DNA粗提取与鉴定是高中生物选修一专题五——DNA与蛋白质技术中课题1中的内容，该实验内容在中学生物教学中具有重要意义。

虽然学生在必修课中学习了与DNA相关的知识，对DNA的结构与功能有了一定的了解，但就像“雾里看花，水中望月”，总隔着一层，因此，本实验对学生来说有着很大的价值，给他们一次直接从生物体内直接提取DNA的机会，对DNA有了一定的现实及情感体验！为了很好的锻炼与提升自己的实验教学技能，我们组的成员都十分重视本次实验教学。

在接到实验任务后，组长进行了合理而严密的分工，充分发动小组成员为本次实验教学做准备。

每个小组成员都进行资料查询与整理，制定出自己的实验设计方案，然后进行小组讨论敲定本次实验教学的最终教学方案及教学设计等。

令人欣慰的是在制定教学方案的过程中我还是发现了自己在很多地方的不足，比如，对DNA的相关知识仍然掌握得不到位，经过本次实验教学后对DNA的基础知识有了一个全方位的归纳与整理，同时也激发了我对DNA前沿知识的学习望，其次，之前我一直认为DNA的粗提取与鉴定这个实验太过简单，其实当自己亲自进行实验教学时发现并不是这么回事！因此，小事情中看大人物的自我体验又让我体验了一遍，也许这点体验在以后的生活中还会多次出现，但我相信，有了这一次小小的体验后，我的做事态度从此之后又是另一种状态，即便仅仅只有一小点变化！实验方案与教学设计敲定后，我们就开始准备预实验！若要说本次实验教学让人感触最深的我认为还是预实验。

说实话，或许是我对该实验比较感兴趣的缘故，我在预实验中充分体验到了实验的乐趣。

刚开始做预实验时，我做的实验材料是香蕉，他们其他人做的预实验材料为菜花，虽然我做了七八次以香蕉为实验材料的DNA粗提取与鉴定实验都没有观察到明显的实验现象，但无论从实验教训、实验态度，还是从经验积累方面来说，我对自己的表现还是感觉欣慰。

我用香蕉为实验材料的实验经验与教训为后面以菜花为材料的预实验积累了经验与教训，使我们在后续实验中进展得相对较顺利！在预实验中，虽然预实验失败后会感觉到有点郁闷，但我喜欢这种感觉，希望以后能够从事这一方面的事业！经过小组成员的不懈能力，我们的预实验顺利结束！一切实验教学准备好后，我们小组进入了实验教学阶段，实验教学阶段开展得很顺利，实验讲解很到位，教学氛围很好，实验过程中同学合作融洽，只是实验现象没有达到预期目标，DNA的鉴定没有观察到明显的现象。

因此，我们可以设计实验，通过破碎细胞，释放DNA→溶解细胞核内的DNA→DNA的析出→DNA的初步纯化→DNA的鉴定
完成DNA的粗提取与鉴定
视频：DNA的粗提取与鉴定
小结
小结
板书设计
DNA的粗提取与鉴定
1.破碎细胞，释放DNA
2.去除滤液中的杂质
（1）溶解细胞核内的DNA
（2）DNA的析出
3.DNA的初步纯化
背景介绍;DNA的溶解性
图片：DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线
问题：
在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？
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。
第一步：
在浓度较高的NaCl溶液溶液中核蛋白容易解聚，游离出的DNA溶解在溶液中。
方法：在溶液中加入两倍体积的浓度为2mol/L的NaCl溶液，用玻璃棒沿一个方向搅拌1min，使DNA充分溶解。
板书：（1）溶解细胞核内的DNA
第二步：
加蒸馏水降低NaCl溶液浓度，使DNA析出。
方法：缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于DNA分子的附着和缠绕。同时应注意控制加水量，使NaCl溶液的终浓度为0.14mol/L，直到溶液中丝状物不再增加时为止。
4.DNA的鉴定
教学反思
那么教材中选择鸡血细胞液作为实验材料，而相对于其他材料鸡血细胞液，有什么优点呢？
1.鸡是真核生物，真核生物的DNA都在染色体上。
2.鸟类的血细胞核大，DNA多（从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺乳动物血0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条）

《DNA的粗提取与鉴定》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 了解DNA粗提取的主要步骤，理解DNA在不同溶剂、温度、盐浓度下的溶解度差别。

2. 掌握DNA鉴定方法，了解DNA的结构和功能。

3. 培养实验操作技能，提高观察、分析和解决问题的能力。

二、教学重难点：1. 教学重点：掌握DNA粗提取的基本步骤，理解不同条件对DNA溶解度的影响。

2. 教学难点：实验操作过程中细节的把握，以及观察和分析实验结果。

三、教学准备：1. 准备所需的实验器械和试剂，确保实验条件适宜。

2. 准备教材、PPT和相关视频资料，用于教室讲解和演示。

3. 提前安置学生预习相关内容，熟悉实验步骤和注意事项。

4. 准备好问题和讨论话题，以便教室互动和总结。

四、教学过程：1. 导入新课教师展示一些与DNA相关的图片或视频，如DNA指纹、亲子鉴定、基因诊断等，引导学生思考DNA在生物体中的重要作用。

然后引出本节课的主题——DNA的粗提取与鉴定。

2. 实验原理讲解教师详细讲解实验的原理，包括DNA在不同浓度盐溶液中的溶解度差别、DNA在不同溶剂中的溶解度差别以及离心原理等。

3. 小组讨论与合作学生分组，根据教师提供的材料（鸡血、细胞膜成分、酒精、9%氯化钠溶液等）进行讨论和合作，尝试提取DNA。

每组推选一名代表汇报本组的实验结果和遇到的困难。

4. 教师指导教师根据学生实验情况进行指导，对实验过程中出现的问题进行解答，并对实验操作细节进行强调。

5. 实验总结与评判学生完成实验后，教师引导学生对实验结果进行分析和总结，并针对学生的表现进行评判。

教师可以提出一些问题，如“你们是如何判断DNA是否提取成功的？”“在实验过程中遇到了哪些困难？是如何解决的？”等，引导学生思考和讨论。

6. 拓展延伸教师引导学生思考在实际生活中的应用，如生物技术在医学、法医学、农业等方面的应用，鼓励学生利用课余时间进行探索和钻研。

7. 作业安置教师安置一些与本节课内容相关的作业，如查阅相关资料、撰写小论文等，以稳固学生对本节课知识的掌握和应用能力。

引发学生思考，比较澄清科学史。
环节二问题驱动，明确原理
教师引导学生通过阅读教材，分析本实验涉及的DNA物理性质和化学性质，以表格形式进行归纳总结。
1.DNA存在于真核细胞的什么部位？（主要细胞核）
2.如何使DNA从细胞内到达细胞外？（破坏生物膜）
3.如何将DNA与不溶性杂质分离？（过滤）
4.如何将DNA与可溶性蛋白等杂质分离？（利用溶解性）
实施实验活动，提升探究能力。
环节五分享与交流（调查结束以后）
组织、评价
由课题组织在班内分享研究过程及成果，并针对班级学生及学科老师的提问进行解释与说明。
培养学生的合作交流意识与能力。
作业布置
以上活动全部结束以后，由课题组长负责撰写研究报告。
教学反思
以课题组为单位开展实验活动，交流研究成果的学习形式，既解决了学校实验条件有限的客观困难，也充分发挥了部分学科积极分子的学习积极性，提升了他们的专业特长。小组中各成员具有明确的分工，有利于小组成员在实验过程中地贡献一份力量，增强参与实验的积极性。
3.通过自主改进并优化实验材料、试剂、操作方法，借助实验评价量化表记录并评价实验过程和分析实验结果，培养实验方案设计及对结果展开讨论的科学探究能力。
教学重点
DNA的提取原理和方法
教学难点
DNA的鉴定方法
教学方法
讨论法，实验法，讲授法
实验原理
1.DNA提取原理：利用葱白、洋葱和猕猴桃等材料提取DNA，依据了到哪不溶于酒精，而其他有机物易溶于酒精，且不同浓度氯化钠溶液中DNA的溶解度不同等原理。
5.鉴定DNA的原理。
意在培养学生自主归纳总结的能力，问题设计符合学生的已有认知水平且层层递进，并有助于引导学生层层剖析，逐步理解提取类和鉴定类实验的一般流程。

②对照调零 以蒸馏水作为空白对照，在波长260nm处，将紫 外分光光度计的读数调节至零
③测定并计算
取DNA稀释液100µL至比色杯中，测定260nm处 的光吸收值
DNA含量（g/mL）＝50×(260nm的读数)×稀释倍数
课堂小结
多 聚
PCR原理
DNA的复制需要酶、原料、能量、引物 DNA的变性和复性受温度影响
可以通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。 第二次过滤，除
去蛋白质沉淀
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。 第三次过滤，除去蛋白质滤液
二、 PCR实验操作
（一）设备及用具
1、PCR仪 实质上是能够自动调控温度的仪器
2、微量离心管 一种薄壁塑料管，总容积为0.5mL
3、微量移液器 用于定量转移PCR配方中的液体，其 上的一次性吸液枪头用一次更换一次 4、离心机 一种通过高速转动产生离心现象， 能将固体与液体分开的设备。
（二）操作步骤：
DNA不溶于酒精，但细胞质中某些蛋白质溶于酒精。
专题5课题2
《多聚酶链式反应扩增DNA片断》
基础知识
1.元素组成： C、H、O、N、P
2.基本单位: 脱氧核苷酸
脱氧核 苷酸
磷酸 脱氧核苷
脱氧核糖
含氮 嘌呤 碱基
嘧啶
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
3.脱氧核苷酸链的形成
脱氧核苷酸链结构简图
3、原理：当不同的蛋白质通过凝胶时，相 对（相对分子质量较小）的蛋白质容易进入 凝胶内部的通道，路程（ 较长 ），移动速 度（ 较慢），而（相对分子质量较大）的蛋 白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 （凝胶外部）移动，路程（较短），移动速 度（较快），相对分子质量不同的蛋白质因 此得以分离。

DNA的粗提取与鉴定（一）实验原理鸟类血液中红细胞有细胞核，细胞核内DNA与蛋白质结合成染色质。

利用DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，而蛋白质此时的溶解度高的特点，可以使DNA与蛋白质分离，形成沉淀析出，通过过滤，得到粗提取的滤出物DNA。

再利用DNA不溶于酒精，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，进一步提取出含杂质较少的DNA。

利用DNA遇二苯胺（沸水浴）成蓝色的特性，可以鉴定提取的DNA。

（二）实验材料（以鸡血为例）鸡血细胞液：先配备10%的柠檬酸钠溶液，按180mL新鲜鸡血混合100mL10%柠檬酸钠溶液的比例，立即将血液与柠檬酸钠充分混合，同时用玻璃棒搅拌以免凝血。

然后，用离心机以2000转/min的速度离心4min后，用吸管除去离心管上清液，就可获得所需的鸡血细胞悬液。

每组大约需要5—10mL鸡血细胞悬液。

如果无离心机，可将与柠檬酸钠充分混合的血液置于冰箱内，静置一天，使血细胞自行沉淀后，也可获得所需的鸡血细胞悬液。

（三）试剂与仪器1、2mol/L的NaCl溶液称取117g的NaCl，加蒸馏水至1000mL，使之完全溶解，即可获得2mol/L 的NaCl，须按此配方配备大量的2mol/L 的NaCl。

2、二苯胺试剂A液——1.5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中，再加1.5mL浓硫酸，用棕色瓶保存。

B液——体积分数为0.2%的乙醛溶液。

实验前，将0.1mL的B液加入到10mL的A液中，现配现用。

3、0.015mol/L的NaCl溶液称取0.88g氯化钠加蒸馏水至1000mL，使之完全溶解。

4、塑料杯和试管DNA易吸附在玻璃器皿上，用塑料杯和试管可减少提取过程中DNA的损失。

（四）实验方法与步骤1、提取细胞核物质取5—10mL鸡血细胞悬液入烧杯中，加蒸馏水20mL，同时，用玻璃棒沿一个方向快速充分搅拌，使血细胞过度吸水破裂，细胞核内物质释放出来，然后用纱布过滤取其滤液。

2、溶解核内的DNA在滤液中加入2mol/L的NaCl40mL，并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min，核中DNA游离并充分溶解，染色质中的DNA和蛋白质分离。

省海中高二生物（选修）教学学案课题5DNA的粗提取与鉴定一、达标（一）知识目标知识与技能: 1、通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质。

2、理解DNA粗提取与鉴定的原理过程与方法:掌握DNA如提取计数，能利用DNA的性质进行实验设计和操作情感态度与价值观:通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。

（二）重点和难点重点: DNA的粗提取和鉴定方法难点: DNA的粗提取和鉴定方法二、基础知识1．提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是。

对于DNA的粗提取而言，就是要利用、等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。

1）DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。

图5—1是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线，请根据曲线图，思考：①在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？此外，DNA不溶于溶液，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DNA与蛋白质进一步的分离。

2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解，但是对没有影响。

大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在以上才会变性。

洗涤剂能够瓦解，但对DNA没有影响。

3）DNA的鉴定在条件下，DNA遇会被染成色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

2．实验设计1）实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑，但是使用的生物组织，成功的可能性更大。

在下面的生物材料中选取适合的实验材料：鱼卵、猪肝、菜花（花椰菜）、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌思考：哺乳动物的红细胞的特点？2）破碎细胞，获取含DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的，同时用搅拌，过滤后收集滤液即可。

思考： 阅读教材中（ 思考 ： 阅读教材中 （ P55-56） 的三个方 ） 分析： 案 ， 分析 ： 方案二与方案三的原理有什 么不同？ 么不同？ 答 ： 方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白， 方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白， 从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案 与蛋白质分开； 从而使提取的 与蛋白质分开 三利用的是DNA和蛋白质对高温的耐受 三利用的是 和蛋白质对高温的耐受 性的不同，从而使蛋白质变性， 性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA 分离。 分离。
实验设计
（一）实验材料的选取 （二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 （三）去除滤液中的杂质 思考： 思考：此步骤获得的滤液中可能含有 哪些细胞成分？ 哪些细胞成分？ 可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂 答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂 质。
实验设计
思考：为什么反复地溶解与析出DNA， 思考：为什么反复地溶解与析出 ， 能够去除杂质？ 能够去除杂质？ 用高浓度的盐溶液溶解DNA，可以 答 ：用高浓度的盐溶液溶解 ， 除去在高浓度盐溶液中不能溶解的杂质。 除去在高浓度盐溶液中不能溶解的杂质 。 用低浓度的盐溶液析出DNA，可以除去 用低浓度的盐溶液析出 ， 溶解在低浓度盐溶液中的杂质。因此， 溶解在低浓度盐溶液中的杂质 。 因此 ， 通过反复地溶解与析出DNA，就能够除 通过反复地溶解与析出 ， 去与DNA溶解度不同的多种杂质。 溶解度不同的多种杂质。 去与 溶解度不同的多种杂质
基础பைடு நூலகம்识
DNA的鉴定 （四）DNA的鉴定
请阅读《教材》 内容， 请阅读《教材》P54内容，分析： 内容 分析： 思考：DNA鉴定时用到什么试剂 鉴定时用到什么试剂？ 思考：DNA鉴定时用到什么试剂？需要什么条 呈现什么颜色？ 件？呈现什么颜色？ 试剂：二苯胺。 试剂：二苯胺。 条件：沸水浴。 条件：沸水浴。 现象：溶液呈现蓝色。 现象：溶液呈现蓝色。

实验 DNA的粗提取与鉴定目的要求1.了解实验原理。

2.学会DNA的粗提取和鉴定的方法，观察提取出来的DNA物质。

3．通过本实验培养实验操作能力和观察能力。

实验原理1. DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的浓度的变化而改变的。

当NaCl的物质的量浓度为0.14mOl／L时,DNA的溶解度最低。

利用这一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。

2.DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。

利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。

3.DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

注意事项1.步骤3析出含DNA的黏稠物中，蒸馏水要沿烧杯内壁缓缓加入，不能一次快速倒入。

2.实验中有多个步骤都要用玻璃棒进行搅拌，但是在不同的步骤中玻璃棒的用法不同。

实验用具鸡血细胞液（5～10mL）；体积分数为95％的冷酒精，蒸馏水，质量浓度为0．1g／mL的柠檬酸钠溶液，物质的量浓度分别为2mol／L和0．015mol／L的NaCl溶液，二苯胺试剂；烧杯（100mL，1个， 50mL，500mL，各2个），漏斗，试管（20mL，2个），玻璃棒，滴管，量筒（100mL，1个），纱布，镊子，滤纸，铁架台，铁环，三角架，酒精灯，石棉网，载玻片，试管夹。

课时安排一课时课前准备制备鸡血细胞液，方法是：将质量浓度为0.1g／mL的柠檬酸钠溶液100mL，置于500mL烧怀中，注入新鲜的鸡血（约180mL），用玻璃棒搅拌，使其充分混合，以免凝血。

静置于冰箱内一天，使血细胞自行沉淀。

（也可以用离心机离心2 min（转速1000转/分）。

用吸管吸去上清液。

板书（提前写好）DNA的粗提取与鉴定实验原理：1.析出溶解在NaC1溶液中的DNA。

2.用冷酒精提取出含杂质较少的DNA。

3.DNA在沸水浴时被二苯胺染成蓝色。

方法步骤：1．提取细胞核物质：顺时针方向搅拌，稍快，稍重。

⑶.过滤：在漏斗中垫上尼龙纱布，将菜花研 磨液过滤到烧杯中(有条件的学校可将滤液倒 入塑料离心管中进行离心，用1000 r/min的转 速，离心2～5 min，取上清液放入烧杯中)。 在4 ℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液 ⑷.沉淀：将一倍体积的上清液倒入两倍体积 的体积分数为95％的预冷乙醇溶液中，并用玻 璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液(玻璃棒不要直插 到烧杯底部)。沉淀3～5 min后，可见白色的 DNA絮状物出现。用玻璃棒缓缓旋转，将絮状 物缠绕在玻璃棒上
⑸.将DNA的粘稠物再溶解
取 1个 50 mL烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为 2 mol／L的溶 液 20mL。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中，用玻璃择不停 地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中
⑹.过滤含有DNA的氯化钠溶液
取1个100 mL烧杯，用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤 液，DNA溶于滤液中
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.如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶 液中溶解或析出？
当氯化钠的物质的量浓 度为 2 mol／L时，DNA 的溶解度最大，浓度为 0．14 mol／L时，DNA的 溶解度最低。利用这一 原理，可以使DNA在盐溶 液中溶解或析出
㈡.破碎细胞，获取含DNA的滤液
1、动物细胞 动物细胞的破碎较易，例如，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。 讨论：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？ 答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体， 水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂， 再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的 破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。

专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定庖丁巧解牛知识•巧学一、提取DNA的方法1.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。

2.DNA的理化性质（1）DNA的溶解性，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,此外，DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。

利用上述特点可达到分离DNA的目的.(2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。

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。

洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响.要点提示 DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：当NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA 的溶解度降低；当NaCl溶液浓度高于0.14 mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。

3。

DNA的鉴定DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定Ｄ。

Ａ的试剂.知识拓展蛋白质的溶解度与盐溶液浓度的关系：在中性盐溶液中，低浓度时，蛋白质的溶解度较高即盐溶现象；高浓度时，蛋白质的溶解度较低，并可析出即盐析现象.二、实验设计1。

实验材料的选取一定要选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难.2。

破碎细胞，获取含DNA的滤液以动物细胞为实验材料时,破碎细胞较容易，例如,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。

以植物细胞为材料时，充分研磨破坏了细胞壁，洗涤剂中的表面活性剂成分能够与膜蛋白结合从而破坏细胞膜，这些为核DNA的释放提供了通道.3.去除滤液中的杂质根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开。

4.DNA的析出与鉴定难点剖析在DNA的析出步骤中，用玻璃棒搅拌时,注意动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

鉴定
自变量
比较
加入物质
结果
图示
实验组 对照组
均加入：
丝状
①4 mL二苯胺 物
试剂
(DNA)
②2mol/LNaCl
溶液5 mL
——
溶液逐渐 变蓝
不变蓝
鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关。 你能采用其他方法对DNA进行鉴定吗？ 取少许丝状物，置玻片中央，
加1滴甲基绿溶液，丝状物变成绿色。
鉴定所用的试剂是二苯胺或甲基绿。
DNA量，所以一般采用鸡血 （2）实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们做实验材料，而不用 鸡全血，主要原因是 鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA， 全血中除掉血浆后就是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了。
（3）生活在牧区的人们，采集羊、牛和马血比较方便，若他们按 实验要求完成实验步骤后，结果是 在实验中很难提取到DNA，
4
3、方法与过程
1).制鸡血细胞液
0.1g/mL柠檬酸钠100mL 500mL烧杯中，玻棒搅拌，
活鸡鲜血180mL
离心或静置沉淀。
血浆
血细胞 离心或静置后去掉上清液
5
关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较， 最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：
（新1陈）代鸡谢血旺中盛红，细因胞而含血有液完中整红的、细成胞形数的目细较胞多核，，可家以鸡提属供于丰鸟富类的，
能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；
3、将混合液用两层纱布过滤，向滤液中 加入预冷的10ml乙醇溶液，静置，可产生
絮状的DNA。DNA析出，除去溶于酒精的蛋白质
4、取两支试管，分别加入5ml生 理盐水，将DNA挑至其中一支试 管中，轻轻搅拌使其溶解。

一、基础知识（阅读教材P54～55）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――→沸水浴蓝色。

二、实验设计（阅读教材P55～56）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（阅读教材P56）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。

DNA的粗提取与鉴定一、实验原理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。

2.DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。

DNA在物质的量浓度为0.14 mol／L的氯化钠溶液中的溶解度最低，利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出。

3.DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质则可以溶于酒精。

利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。

4.DNA遇二苯胺（沸水浴）会变成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

二、方法与过程1.制鸡血细胞液（活鸡鲜血经分离或沉淀获得）0.1g/mL柠檬酸钠100mL+活鸡鲜血180mL，加入500mL烧杯中，玻棒搅拌，离心、分离或静置沉淀。

2.提取DNA。

⑴.提取血细胞核物质：①取血细胞5-10mL＋20mL蒸馏水，用玻棒沿一个方向快速搅拌。

②纱布过滤：滤液中含DNA和其他核物质，如蛋白质。

③原理：血细胞的细胞膜、核摸吸水胀破，玻璃棒快速搅拌，机械加速血细胞破裂。

⑵.溶解核内的DNA：滤液＋2mol/L的NaCl溶液40mL，玻棒沿一个方向轻缓搅拌。

⑶.析出含DNA的粘稠物：在上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并沿一个方向轻轻搅拌，出现丝状物；当丝状物不再增加时，停止加水（此时NaCl溶液的浓度相当于0.14mol/L）。

⑷.滤取含DNA的粘稠物：用多层纱布过滤，含DNA的粘稠物留在纱布上。

⑸. DNA粘稠物的再溶解：20mL2mol/L的NaCl溶液+步骤⑷含DNA的粘稠物在20mL烧杯中轻缓搅拌3min，使尽可能多的DNA溶解在NaCl溶液。

⑹.过滤含有DNA的NaCl溶液：用放有两层纱布的漏斗过滤步骤⑸所得的溶液，滤液中含有DNA。

⑺.提取含有杂质较少的DNA：步骤⑹所得的滤液，加入体积分数为95%的冷却酒精50mL，用玻棒沿一个方向轻缓搅拌，溶液中（析出）出现乳白色丝状物，用玻棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。

【情景创设】当你制作DNA 的双螺旋结构模型，模拟DNA 的复制，绘制DNA 指导蛋白质的合成过程图后，对DNA 的结构与功能一定有了不少的了解。

但是，仅仅从课本上了解DNA ，就像“雾里看花、水中望月”，总隔着一层。

本课题为你提供了从生物体内直接提取DNA 的机会。

【问题设计】1. 提取DNA 分子的基本思路是什么？说说DNA 分子的物理化学性质，并回答P54楷体字部分的问题。

2. DNA 分子粗提取及DNA 分子鉴定的原理分别是什么?3. 什么样的实验材料适合提取DNA ？举例说明。

如何破碎细胞，获取含DNA的滤液?回答旁栏思考题1、2、3、4、4. 如何去除滤液中的杂质？回答P55旁栏思考题5题和P56旁栏思考题。

5. 如何对DNA 分子进行进一步的提纯？6. 说说DNA 分子鉴定的实验操作步骤及注意事项。

【达标检测】（必做）1. DNA 的粗提取与鉴定实验，与下列哪项原理无关A. DNA 在0.14mol/L 的NaCl 溶液中，溶解度最低B. DNA 易被龙胆紫溶液染成紫色C. DNA 溶液中加入二苯胺试剂，加热后产生蓝色D. 加入95%的冷酒精，DNA 会从溶液中析出2. 在利用鸡血进行“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是A.用蒸馏水将NaCl 溶液浓度调至0.14 mol/L ，滤去析出物B.调节NaCl 溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在2 mol/L NaCl 溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同3. 向溶解DNA 的NaCl 溶液中，不断加入蒸馏水的目的是【使用时间】 第 8周 第 1 课时 【编辑】刘萍萍【审核】刘萍萍 【编号】2262081 【主题】 专题五 课题1 DNA 的粗提取与鉴定 2012.04.07A．加快溶解DNA的速度B．加快溶解杂质的速度C．减少DNA的溶解度，加快DNA析出D．减少杂质的溶解度，加快杂质的析出（选做）某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。

《DNA的粗提取和鉴定》实验中的两个常见问题陶晓东（江苏省常州市武进高级中学生物组213161）摘要：中学实验中提取DNA的实验材料的选择问题，几种实验材料各自的优缺点；DNA鉴定过程中易出现的一些常见问题及具体的解决方案。

关键词：鸡血细胞DNA提取液二苯胺试剂人教版高中生物教材第二册（必修）中的实验十一《DNA的粗提取和鉴定》是一个比较重要的学生实验。

该实验比较复杂，在实际操作过程中需要注意的细节问题也非常多，而且往往因为某个环节的操作不当，结果不能观察到明显的实验现象。

因此，有必要对实验过程中应当注意的问题做一些探讨。

从我个人和学生的实际实验操作过程中，我认为有以下两个问题值得注意。

一、实验材料的选择问题：虽然各种生物细胞中都含有大量的DNA，但是并不是每一种生物组织都适合做提取DNA的原材料。

比较好的实验材料最好应该满足以下几个条件1．组织中DNA的含量比较丰富,能够适合大量提取。

2．该组织中所含化合物种类应比较单纯,避免由于其他物质化学性质与DNA相近，从而对实验现象产生某些干扰。

3．实验材料的价格适宜，从而能相对的降低实验成本。

4．实验材料在实验过程中的可操作性较强，在相对简单的条件下能大量提取出DNA，便于学生实验操作。

可用于提取DNA的实验材料很多，人教版高中生物第二册教师教学用书中提供了两类可用于提取DNA的实验材料：鸡血和植物组织（新鲜菜花、蒜黄、菠菜等）；另外在《实验教学与仪器》杂志2002年第一期的《探讨“DNA 的粗提取与鉴定”的实验改进》一文中提供了另一种可行的实验材料：鱼类的精巢；此外，在高教出版社《生化实验方法和技术》一书中还介绍了一种从动物胸腺中提取DNA的方法，这是一种大学教材上提供的方法。

这几种实验材料由于各自性质的差异，实验的操作过程和步骤有很大的差别，以下是四种实验材料特点的粗略比较。

注：SDS ：十二烷基磺酸钠EDTA ：乙二胺四乙酸二钠根据以上对比可以看出,如果从取材方面来考虑的话,以动物胸腺组织作为实验材料是不经济的,而且还要面临中学实验条件的限制等问题。