DNA的粗提取与鉴定一轮复习
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【学案导航】-——明方向!【课程学习目标】1. 了解DNA的物理化学性质。
2。
理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理.第一层级:预学区.不看不讲【知识体系梳理】1.提取DNA的基本思路:(1)生物大分子的提取:选用一定的________方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
(2)DNA的粗提取:利用DNA与_______________等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
2.提取DNA的原理:(1)利用DNA的溶解度方面的性质。
①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的_______________中溶解度不同;②DNA不溶于________溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
(2)利用DNA的耐受性方面的性质。
①蛋白酶能水解________,但对DNA没有影响.②大多数________不能忍受60〜80°C的高温,而DNA在80°C以上才会变性。
③洗涤剂能够瓦解________,但对________没有影响。
3.DNA的鉴定:DNA+________________.4.“DNA的粗提取与鉴定”实验材料的选取:选用____________________的生物组织。
5.“DNA的粗提取与鉴定”的实验过程中,破碎细胞,获取含DNA的滤液:(1)动物细胞(以鸡血为例):在鸡血细胞液中加入一定量的________,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液。
(2)植物细胞(以洋葱为例):先将洋葱切碎,加入一定的____________________,充分搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
6.“DNA的粗提取与鉴定”的实验过程中,去除滤液中的杂质:(1)方案一:通过控制________溶液的浓度,去除杂质。
(2)方案二:直接在滤液中加入________,反应10〜15 min,嫩肉粉中的________能够分解蛋白质。
(3)方案三:将滤液放在60〜75 °C的恒温水浴箱中保温10〜15 min,注意严格控制温度范围,使蛋白质沉淀,将________分离。
高三生物一轮复习导学提纲(44)选修一:DNA的粗提取与鉴定班级______ 学号_____ 姓名____________ 学习目标:DNA的粗提取与鉴定(B)自主预习:1.对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述,正确的是()A.利用DNA能溶于酒精溶液,而蛋白质不溶于酒精溶液,可将DNA与蛋白质分离B.利用高温能使蛋白质变性,却对DNA没有影响的特性,可将DNA与蛋白质分离C.在溶有DNA的2mol/LNaCl溶液中缓缓加入蒸馏水,轻轻搅拌后过滤,取滤液进行以后的实验D.在DNA滤液中加入嫩肉粉,通过木瓜蛋白酶的作用,可将DNA与蛋白质分离2.下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。
这些操作目的正确的是()A.①是洗涤红细胞,去除血细胞表面的杂质B.②是溶解DNA,去除不溶于酒精的杂质C.③溶解DNA,去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质D.④稀释NaCl溶液,去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质3.在DNA的粗提取与鉴定的实验中,初步析出DNA和提取纯净的DNA所用的药品和浓度是:①0.1g/mL柠檬酸钠溶液;②2mol/LNaCl溶液;③0.14mol/LNaCl溶液;④体积分数为95%的酒精溶液;⑤0.015mol/LNaCl溶液。
以上几点正确的是()A.①③⑤B.③④C.②④D.②③④4.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(11江苏) ()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5.下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是(12江苏) ()A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少6.关于DNA的粗提取与鉴定的实验,依据的实验原理有(多选) ()A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的不同而不同B.利用DNA不溶于酒精的性质,可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC.DNA是大分子有机物,不溶于水而溶于某些有机溶剂D.在沸水中DNA遇二苯胺会出现蓝色反应7.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。
高三生物一轮复习 DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版【重难点突破】一DNA的理化性质有哪些1.DNA的溶解性DNA分子和蛋白质等其他分子在不同浓度的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。
DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
利用这一点,可以将DNA与蛋白质进一步分离。
DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。
NaCl浓度从2 mol/L降低过程中,溶解度逐渐增大由上表可以看出,在NaCl为2mol/L时DNA溶解,而部分蛋白质发生盐析而生成沉淀,通过过滤可除去部分蛋白质;NaCl为O.14 mol/L时,DNA析出,过滤可除去溶解的部分蛋白质。
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(DNA水解酶能水解DNA分子),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。
洗涤剂能够分解细胞膜但对DNA没有影响。
从细胞中提取DNA可用洗涤剂来破坏细胞膜。
3.DNA的鉴定(1)二苯胺鉴定:在沸水浴的条件下,DNA被二苯胺染成蓝色。
(2)紫外线照射法:配制染色剂。
用蒸馏水配制成万分之五的溴化乙锭(EB)溶液。
将玻璃棒上缠绕的白絮状物抹于蜡纸上,再滴加1滴EB溶液染色;将蜡纸放在紫外灯(260 nm)下照射(暗室中),可见橙红色的荧光(DNA的紫外线吸收高峰在280 nm)处。
【典题演示1】1.(09江苏生物)下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述,正确的有()A.提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B.用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C.蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD.蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化【答案】BD【解析】本题主要考查DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度,以及血红蛋白分离及提纯和相关知识。
第38讲植物有效成分的提取DNA的粗提取与鉴定(限时:40分钟)1.(2015吉林白城二模)下列是与芳香油提取相关的问题,请回答:(1)玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取,其理由是玫瑰精油具有的性质。
蒸馏时收集的蒸馏液(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油,原因是。
(2)当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则精油提取量会,原因是。
(4)密封不严的瓶装玫瑰精油保存时最好存放在温度地方,目的是。
解析:(1)玫瑰精油具有易挥发、难溶于水、化学性质稳定的特点,所以玫瑰精油适合用水蒸气蒸馏法提取;蒸馏时,玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物,而不是纯的玫瑰精油。
(2)蒸馏时,影响因素有水、原料、蒸馏时间和蒸馏温度,当蒸馏瓶中的水和原料量一定时,蒸馏过程中,影响精油提取量的主要因素有蒸馏时间和蒸馏温度。
(3)如果蒸馏过程中不进行冷却,则部分精油会随水蒸气挥发而流失,精油提取量会下降。
(4)温度低会使精油挥发速度慢,因此可减少精油的挥发。
答案:(1)易挥发、难溶于水、化学性质稳定不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来,所得到的是油水混合物(2)蒸馏温度(3)下降部分精油会随水蒸气挥发而流失(4)较低减少挥发2.回答下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的问题。
下面为该实验过程中的一些重要操作示意图。
(1)正确的操作顺序是。
(2)上图C、E步骤都加入蒸馏水,但其目的不同,分别是和。
(3)上图A步骤中所用酒精溶液必须经过才能使用,该步骤的目的是。
(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA,可滴加试剂后沸水浴,如果出现则证明该丝状物的主要成分为DNA。
解析:DNA粗提取时,一般过程为选材→破碎细胞→获取DNA→除杂质→DNA的析出与鉴定,故正确的操作顺序为C→B→E→D→A;DNA几乎不溶于冷酒精。
因此为使DNA析出获得较纯净的DNA,需对酒精冷却处理;DNA与二苯胺反应结果呈蓝色,此过程需沸水浴处理。
DNA的粗提取与鉴定【考试说明要求】1.制备和应用固定化酶(A)2. 酵母细胞的固定化(B)【课堂活动】[基础回顾]一、实验原理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,利用这一特点,选择适当的盐浓度(如2mol/L)就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反(DNA在浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中,溶解度最小),以达到分离目的。
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蛋白质,但是对DNA没有影响。
大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温,而DNA在80o C以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
3.DNA的鉴定在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验材料的选取凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是使用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大,如鸡血(原因:DNA含量丰富,材料易得,鸡血细胞吸水易胀破)。
若用动物组织如猪肝,则需研磨。
三、过程1.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蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。
如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
注意:①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?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。
②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA 的溶解。
③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
2.去除滤液中的杂质方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
注意:①为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。
因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
②方案二与方案三的原理有什么不同?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;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离(60~75℃的恒温水浴保温10~15min)。
3.DNA的析出与鉴定将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液,静置2~3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。
用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。
然后,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,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。
四、注意事项1.以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g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,不利于后续步骤地操作。
加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
3.二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。
4.DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。
5.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。
鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。
因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。
[诊断检测]1.下列图示中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是:2.在DNA粗提取的实验过程中,得到的丝状物主要成分就是DNA,依据是A.丝状物易溶于2mol/L的氯化钠溶液中B.丝状物溶解后,遇二苯胺(沸水浴)变蓝色C.丝状物能在约为O.14mol/L氯化钠溶液中析出D.加酒精可使溶解的丝状物再被析出3.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,向5mL血细胞液中加入20mL蒸馏水的目的是A.使血细胞破裂B.防止血液凝固C.析出DNAD.使蛋白质与DNA分离4.在NaCl溶液中反复溶解、析出并过滤,就能除去DNA溶液中的杂质的理由不包括 ( )A.用高浓度盐溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质B.用低浓度盐溶液使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质C.反复操作就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质D.反复操作就能够使各种杂质变性而沉淀析出[典例引路]在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,如果需要进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是( )A.在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会变成蓝色C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D.质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用有关DNA粗提取的操作,错误的是A.向溶解DNA的烧杯中加蒸馏水的目的是漂洗DNAB.DNA和杂质分子在95%的冷酒精中溶解度存在差异C.提取植物细胞DNA时需在研钵中加入洗涤剂和氯化钠等试剂D.提取动物细胞DNA时可用鸡血与蒸馏水混合后用玻璃棒搅拌[归纳总结]1.鸡血细胞的DNA提取2.实验关键(1) 取材不用哺乳动物的血细胞( 由于成熟红细胞无细胞核)。
(2)获取 DNA 时要向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水,以便使细胞膜和核膜破裂,把核内物质释放出来。
(3)实验中的搅拌,除最后一次搅拌外,其余搅拌均要朝一个方向。
并且,在析出 DNA、DNA 再溶解和提取中,各步骤搅拌都要轻缓,玻璃棒不要直插烧杯底部,防止 DNA 分子断裂。
3.此实验过程中有几次使用蒸馏水?几次过滤,几次析出,几次搅拌?答:整个实验共“两次蒸馏水,三次过滤,两次析出”①两次蒸馏水第一次:细胞吸水胀破第二次:使 DNA黏稠物析出②三次过滤第一次: DNA存在于滤液里第二次: DNA被留在纱布上第三次: DNA存在于滤液里过滤时使用的纱布层数与需用滤液或黏稠物有关,第二次要用其滤出的黏稠物有关,所以要使用多层纱布,第一次和第三次均要用其滤液,使用的纱布为1-2层③两次析出第一次:用0.14 mol/L 的NaCl溶液,含杂质多第二次:用冷却的95%的酒精4.预冷的酒精溶液具有的优点①抑制核酸水解酶活性,防止 DNA降解。
②降低分子运动易于形成沉淀析出。
③低温有利于增加 DNA 分子柔韧性,减少断裂。
5.评价:观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明DNA中的杂质较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功,如果不呈现蓝色,可能所提取的DNA含量低,或是实验操作中出现错误,需要重新制备本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质6.酒精的使用①观察花生种子子叶细胞脂肪颗粒时,用体积分数为50%的酒精洗去浮色②叶绿体色素的提取和分离实验中,用无水酒精作有机溶剂提取色素③制作洋葱根尖细胞装片时,用盐酸和酒精的混和液对根尖进行解离④DNA粗提取过程中,用体积分数为95%的冷却酒精可以进一步纯化DNA⑤70%的酒精用于消毒,如果酒的制作[变式训练](多选)下列DNA粗提取的实验操作中,经离心或过滤后取上清液或滤液的有A.在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,混合均匀后离心B.在盛有血细胞的塑料烧杯中加蒸馏水,快速搅拌后过滤C.在2mol/L的氯化钠溶液中放入丝状物,轻轻搅拌后过滤D.在溶有DNA的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水,轻轻搅拌后过滤[当堂反馈]1.下列关于 DNA 粗提取与鉴定的说法中,正确的是A.析出 DNA 时要缓慢地加蒸馏水,当析出黏稠物时即不再加水B.在探究洗涤剂对植物细胞 DNA 提取的影响实验中,自变量是洗涤剂和食盐C.提取的 DNA 溶解后加入二苯胺试剂即可染成蓝色D.将含有 DNA 的滤液放在 60℃~75℃的恒温水浴箱中保温后过滤,能去除蛋白质杂质2.(多)“DNA粗提取与鉴定”实验中,将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2mL的四种溶液中,经搅拌后过滤,获得4种滤液,含DNA较少的是A.滤液E B.滤液F C.滤液G D.滤液H3.在DNA的粗提取与鉴定试验中,有两次DNA的沉淀析出,其依据的原理是①DNA在NaCl的物质的量的浓度为O.1 4mol/L时,溶解度最低②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出A.两次都是① B.两次都是②C.第一次是①,第二次是② D.第一次是②,第二次是①4.(多选)有关DNA粗提取的操作,正确的是A.盛放鸡血细胞液的容器最好是塑料容器B.将鸡血细胞液与蒸馏水混合,用玻璃棒沿一个方向快速搅拌,释放DNAC.向溶解DNA的烧杯中加蒸馏水的目的是漂洗DNAD.用漏斗和滤纸过滤析出的DNA,得到DNA粘稠物5.在《DNA粗提取》实验中,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作:①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆留下血细胞备用。
②取5—10mL血细胞放入50mL的塑料烧杯中,并立即注入20mid.015mol/L的氯化钠溶液,快速搅拌5min后经滤纸过滤,取得其滤液。
③滤液中加人40mL2mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒一个方向快速搅拌lmin。
④上述溶液中缓缓加人蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌,同时加蒸馏水,直到溶液中出现丝状物为止,再进行过滤而得到含DNA的黏稠物。
实验结果是:所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行。
请指出并改正该同学的实验操作上的三个错误:(3分),,。
(2)按正确操作提取和过滤黏稠物后,再溶解黏稠物所用的溶剂为(标明浓度);提取含杂质较少的DNA的方法是。