人教版高中生物选修1专题5 课题1《DNA的粗提取与鉴定》导学案
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5.1DNA 的粗提取和鉴定学案【学习目标】 本课题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,理解DNA 粗提取以及DNA 鉴定的原理。
一、实验目的:初步掌握DNA 的粗提取和鉴定的方法。
二、实验原理:1.DNA 的溶解性:①NaCl 溶液中的溶解性: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。
②酒精溶液中的溶解性:DNA 溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则 溶于酒精。
利用这一原理,可以将DNA 与蛋白质进一步分离。
2.DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性:①蛋白酶:能水解 ,但对 没有影响。
②高温:大多数蛋白质不能忍受 ℃的高温,而DNA 在 ℃以上才会变性。
③洗涤剂:能够瓦解 ,但对DNA 没有影响。
3.动物细胞在 中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂,据此可得到含有核DNA 的溶液。
4.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。
三、实验材料: 鸡血细胞液思考题:生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,他们能否选用牛、羊、马血做实验材料?为什么?四、方法步骤1.制备鸡血细胞液在鸡血中加入质量浓度为0.1g/mL的 溶液,与新鲜的鸡血混合并搅拌,然后静置一天或离心机离心约2~3min ,除去上清液;(防止血液凝固,使血细胞与血浆分离)2.提取鸡血细胞的细胞核物质:取20mL 蒸馏水与约5~10mL 的鸡血细胞液混合并充分搅拌,然后用单层纱布过滤,取滤液于烧杯中;思考题:加入蒸馏水的目的是什么?为什么能达到此目的?班级 姓名 日期3.溶解细胞核内的DNA:加入2mol/L的氯化钠溶液,搅拌,使DNA呈溶解状态;DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度最4.析出含DNA的黏稠物:沿烧杯内壁慢慢加入蒸馏水并轻轻搅拌,至白色丝状粘稠物不再增加时停止加水,然后用多层纱布过滤,取纱布上的粘稠物;DNA的溶解度随氯化钠溶液浓度的降低而思考题:此时加入蒸馏水的目的是什么?这次过滤与上次过滤的目的一样吗?为什么?5.将DNA的黏稠物再溶解:用镊子夹取纱布上的粘稠物放入20mL浓度为氯化钠溶液中,搅拌至完全溶解,然后用两层纱布过滤,取其滤液放入小烧杯中,因为DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度最大思考题:过滤的目的是什么?为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?6.提取含杂质较少的DNA:DNA不溶于酒精,出现沉淀。
专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定一、基础知识(一)提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是选用一定的或方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在和性质方面的差异,提取,去除其他成分。
(1)DNA的溶解性:(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。
●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DNA 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 影响。
(二)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。
二、实验设计(一)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。
(二)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,同时用玻璃棒,过滤后收集滤液即可。
如果实验材料是植物细胞,需要先用溶解细胞膜。
例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的和,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
(三)去除滤液中的杂质方案一利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
方案二直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15min,嫩肉粉中的能够分解蛋白质。
方案三将滤液放在℃的恒温水浴箱保温10~15min,注意范围。
(四)DNA的析出与鉴定1、将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积、的酒精溶液(体积分数为),静置 min,溶液中会出现,这就是粗提取的DNA。
用玻璃棒搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
2、取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为的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。
5.1 DNA的粗提取与鉴定导学案【学习目标】1.尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取2.了解DNA的物理化学性质3.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理【重点和难点】DNA的粗提取和鉴定方法。
【课前预习】1. DNA在① mol/L NaCl溶液中的溶解度最低;DNA不溶于②溶液而细胞中的某些蛋白质则可溶;大多数蛋白质不能忍受60~80℃高温,而DNA在③℃以上才会变性;DNA在沸水浴条件下可被④染成蓝色。
2.提取DNA时一般选用①的生物组织,成功的可能性大。
破碎动物细胞时,在动物细胞液中加入一定量的②,同时用③搅拌,过滤后收集滤液即可;如果实验材料是植物细胞,需要加入一定的④,然后进行充分的⑤,过滤后收集研磨液。
3.在滤液中加入NaCl溶液,使其达到2mol/L,过滤后可除去①,再调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L,析出②,过滤去除溶液中的杂质。
直接在滤液中加入嫩肉粉,利用嫩肉粉中的③分解蛋白质。
将滤液放在60~75℃的恒温箱中保温10~15min,可使④。
4.将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的①,静置2~3min,溶液中会出现②,这就是粗提取的DNA。
取两支20mL的试管,各加入物质的量浓度为③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④。
混合均匀后,将试管置于⑤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⑥。
【课堂探究】一、基础知识以下是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?①。
DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的?②。
(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?①。
(3)析出的DNA中还含有某些蛋白质杂质,去除这些蛋白质的方法是①,原理是②。
(4)真核细胞中的DNA主要存在于染色体上,将染色体上DNA与蛋白质分开的方法有①。
人教版生物选修1:5.1DNA的粗提取与鉴定——DNA的粗提取教案教学设计-DNA的粗提取与鉴定教材分析DNA的粗提取与鉴定是高中生物选修一《生物技术实践》一书中专题五第1节内容。
DNA的粗提取与鉴定实验是开展分子生物学研究的基本技术,可以帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法,巩固课本中有关DNA的理论知识。
而DNA属于分子水平,学生对他的认识不是很直观,因此让学生亲自从细胞中提取和鉴定DNA,不但可以使学生学会有关方法技能,还可以激发学生学习生物的兴趣,加深对相关知识的认知。
教学对象高中二年级(7)班学情分析1.授课对象是普通高中学生,学生认知能力得到一定的发展,但不能很好地利用文字、图标以及数学方式等多种表达方式准确地描述生物学方面的内容。
2.日常生活中经常接触到“DNA鉴定”等名词,通过影视剧等多媒体了解DNA的用途较多,这利于教学工作的开展。
3.学生对DNA并没有实物感知,教学中一直是抽象概念或模型,这对吸引学生兴趣参与课堂有帮助。
4.授课班级为普通理科班,学生综合运用知识的能力一般,但经过磨合,小组合作能力突出。
教学目标1.知识目标1)了解提取生物大分子的基本思路和方法。
2)概述DNA的粗提取和鉴定的原理。
3)学习DNA的粗提取方法。
2.能力目标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。
3.情感、态度、价值观目标通过对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。
教学重点1.DNA的物理化学性质。
2.DNA粗提取和鉴定的原理和方法。
教学难点粗提取的DNA的除杂。
教学资源1.板书2.教学PPT等多媒体设备3.教材4.视频:甘肃白银事件5.导学案授课安排第一课时教学过程教学内容教学活动1.【导入】:借新闻事件“甘肃省白银市连环杀人案”,引出影视剧当中犯罪嫌疑人的确定:DNA比对技术。
抛出问题:DNA是什么样的?DNA的提取技术是整个基因工程技术基础。
《DNA 的粗提取及鉴定》导学案一、学习目标1、理解 DNA 粗提取和鉴定的原理。
2、学会 DNA 粗提取和鉴定的方法及步骤。
3、通过实验操作,提高动手能力和实验探究能力。
二、学习重难点1、重点(1)DNA 粗提取的原理和方法。
(2)DNA 鉴定的原理和方法。
2、难点(1)实验材料的选择和处理。
(2)去除杂质的方法和技巧。
三、知识链接1、 DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸,它由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。
2、 DNA 分子具有独特的双螺旋结构,两条链通过碱基互补配对原则相互连接。
四、实验原理1、 DNA 在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的。
当氯化钠的物质的量浓度为014mol/L 时,DNA 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。
2、 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。
五、实验材料和用具1、材料新鲜的鸡血细胞液(或菜花、洋葱等)2、用具(1)烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、滴管、离心机等。
(2)体积分数为 95%的酒精溶液、2mol/L 的氯化钠溶液、0015mol/L 的氯化钠溶液、二苯胺试剂等。
六、实验步骤1、制备鸡血细胞液(1)在鸡血中加入柠檬酸钠,防止血液凝固。
(2)将鸡血离心,去除血浆,留下血细胞。
2、提取细胞核物质(1)向血细胞中加入蒸馏水,使细胞吸水涨破,释放出细胞核物质。
(2)搅拌,加速细胞膜和核膜的破裂。
3、溶解细胞核内的 DNA向溶液中加入 2mol/L 的氯化钠溶液,搅拌,使 DNA 溶解。
4、析出含 DNA 的黏稠物(1)缓慢加入蒸馏水,降低氯化钠溶液的浓度,直至浓度为014mol/L,使 DNA 析出。
(2)用玻璃棒搅拌,卷起黏稠物。
专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定一、基础知识(一)提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是选用一定的或方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在和性质方面的差异,提取,去除其他成分。
(1)DNA的溶解性:(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。
●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DNA 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 影响。
(二)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。
二、实验设计(一)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。
(二)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,同时用玻璃棒,过滤后收集滤液即可。
如果实验材料是植物细胞,需要先用溶解细胞膜。
例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的和,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
(三)去除滤液中的杂质方案一利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
方案二直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15min,嫩肉粉中的能够分解蛋白质。
方案三将滤液放在℃的恒温水浴箱保温10~15min,注意范围。
(四)DNA的析出与鉴定1、将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积、的酒精溶液(体积分数为),静置 min,溶液中会出现,这就是粗提取的DNA。
用玻璃棒搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
2、取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为的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。
⼈教版⾼中⽣物选修1⽣物技术实践5.1DNA的粗提取与鉴定教案⼈教版⾼中⽣物选修1⽣物技术实践5.1DNA的粗提取与鉴定教案1教学⽬标1、知识⽬标理解DNA的理化特性及根据其理化特性⽽提取和鉴定的原理。
2、能⼒⽬标(1)初步掌握DNA的粗提取和鉴定的⽅法。
(2)在对实验原理、步骤的理解和分析过程中发展学⽣的科学思维。
3、情感、态度、价值观在科学实验过程中提⾼学⽣严谨细致、实事求是的科学态度。
2学情分析通过必修2《遗传与进化》的学习,学⽣已经了解了证明DNA是主要的遗传物质的实验证据,知道⽣物体的形状之所以能够遗传给后代,是由于⽣物体内具有DNA或RNA这些遗传物质。
通过本课题的学习,使学⽣对DNA有⼀定的感性认识。
本实验既是对组成细胞化合物的验证,也是加强学⽣对细胞中化合物的提取原理、⽅法、技巧的理解掌握,同时还是历年来各种考核的热点。
3重点难点DNA的粗提取与鉴定⽅法及其相关原理4教学过程4.1 第⼀学时4.1.1教学活动活动1【导⼊】新课导⼊同学们经常会通过不同媒介了解到在刑事案件现场采集⽑发和⾎迹来锁定犯罪嫌疑⼈,或者是对被拐⼉童进⾏亲⼦鉴定寻找他们的亲⽣⽗母的新闻,那么其中的技术⼿段就是DNA提取技术,可以说科学技术的发展与我们的⽣活密切相关。
那么这节课,我们⼀起学习“DNA的粗提取与鉴定”技术。
活动2【讲授】DNA的粗提取与鉴定实验材料的选择及实验原理⼀、⾸先,我们应该选取合适的实验材料。
问题:教材中列举了很多种材料,你认为我们应该选择什么样的实验材料?原则:凡是含有DNA的⽣物材料都可以考虑,但是,选⽤DNA含量相对较⾼的⽣物组织,成功的可能性更⼤。
教材中动物选择鸡⾎细胞液和菜花作为实验材料,那么我们今天的实验课选择的实验材料是鱼⽩(鱼的精巢)和⾹蕉。
(解析选择此两种实验材料的原因?)⼆、实验原理:1、DNA和蛋⽩质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
2、DNA不溶于酒精;3、DNA遇⼆苯胺变蓝;活动3【活动】DNA粗提取与鉴定实验步骤实验步骤:(⼀)鱼⽩DNA粗提取与鉴定实验步骤:⼀、破碎细胞释放DNA1.那么想⼀下,DNA位于细胞核中,我们怎么才能让其从细胞中出来呢?破碎鱼⽩细胞:我们在鱼⽩细胞液中加⼊⼀定量的蒸馏⽔,使其吸⽔胀破,达到破碎细胞的⽬的。
人教版选修一 5.1 D NA的粗提取与鉴定情境导入★知识能力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★能力目标掌握D NA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。
★教学重点DNA的粗提取和鉴定方法★教学难点DNA的粗提取和鉴定方法★学情分析:通过必修2《遗传与进化》的学习,学生已经了解了证明DNA是主要的遗传物质的实验证据,知道生物体的性状之所以能够遗传给后代,是由于生物体内具有DNA或RNA这些遗传物质。
同时也了解了DNA是双螺旋结构,稳定性较高,但对DNA的其他物理和化学性质不清楚,DNA究竟是什么样的呢?通过本课题的学习,使学生对DNA有一定的感性认识。
★教材分析:本实验既是对组成细胞化合物的验证,也是加强学生对细胞中化合物的提取原理、方法、技巧的理解掌握,同时还是历年来各种考核的热点。
教材首先介绍了该实验的“实验原理”。
接着说明了DNA的粗提取与鉴定的目的要求。
第三部分清楚地列出了该实验的材料用具。
第四部分更为详细地介绍了该实验的方法和步骤。
★教学建议:1.在教学过程中,教师要引导学生分析插图5-1“DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线”,使学生理解: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。
利用上述原理,可以将DNA溶于高浓度的NaCl溶液中,使其与其他物质分开。
2.教师要注意引导学生认识DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性的不同。
教材在实验设计中关于去除滤液中杂质的第二、第三个方案,正是利用了上述不同的特性,从而达到分离DNA和蛋白质的目的。
3.教材中介绍了用二苯胺法鉴定DNA的方法,教师可以引导学生结合教材中的资料,利用所学的知识,采用其他的方法鉴定DNA,如电泳法、紫外灯照射法等,同时要与甲基绿检测DNA在细胞中的分布进行比较。
高中生物 DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修1高中生物DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修1编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中生物DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修1)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1234A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA 等核物质B.搅拌时,要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C.在“析出DNA 粘稠物”时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中粘稠物不再增加D.在用酒精沉淀DNA 时,要使用冷酒精,甚至再将混合液放入冰箱中冷却E 在DNA 的溶解和再溶解时,要充分搅拌 7.DNA 的粗提取中,将与滤液体积相等的、冷却的( ),静置2—3min ,溶液中会出现白色丝状物。
A.0.9%的NaCl B 。
0.14mol/L 的NaCl 溶液 C 。
质量分数15%的HCl D.体积分数为95%的酒精溶液8。
以血液为实验材料时,需要向血液中加入( ),防止血液凝固. A.醋酸钠 B.龙胆紫 C 。
柠檬酸钠 D.醋酸洋红9.在向溶解DNA 的NaCl 溶液中,不断加入蒸馏水的目的是( )A 。
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.减小杂质的溶解度,加快杂质的析出10.去除滤液中的杂质时,直接在滤液中加入嫩肉粉,利用嫩肉粉中的( )分解蛋白质。
A.胃蛋白酶B.胰蛋白酶 C 。
木瓜蛋白酶 D.肠肽酶 【学后反思】答案:DCBDB BDCCC课后习题基础训练1.在DNA 的粗提取和鉴定的实验中,提取鸡血细胞的核物质和析出含DNA 的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水,其作用在于 ( )A .前者用来溶解血细胞,后者用来溶解DNAB .前者使血细胞吸水破裂,后者用来稀释NaCl 溶液C .前者用来分离细胞核与细胞质,后者用来提取DNAD .前者使DNA 从核中分离出来,后者使DNA 析出2.为了便于提取鸡血细胞中的DNA ,下列所采取的措施中,最恰当的是:向经抗凝剂处理的鸡血细胞液加入( )A .蒸馏水B .ATPC .0。
高中生物 5.1DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修11、通过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,掌握DNA粗提取技术。
3、利用DNA的性质、细胞的特征和试剂的使用方法进行实验设计和操作。
预学案一、基础知识1、提取DNA的方法(1)DNA的粗提取就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在①物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
(2)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的②NaCl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③DNA 充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。
(3)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:④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⑤80 ℃以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解⑥细胞膜,但对DNA没有影响。
2、DNA的鉴定:在⑦沸水浴条件下,DNA遇⑧二苯胺会被染成⑨蓝色。
二、实验设计1、实验材料的选取:选用⑩DNA 含量相对高的生物组织,成功的可能性更大。
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。
3、去除滤液中的杂质:当氯化钠的物质的量浓度为0、14 mol/L 时,DNA的溶解度最低,而蛋白质等会溶解,利用这一原理,可以使DNA在盐溶液中溶解或析出,从而达到分离。
4、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的、冷却的酒精溶液,静置2~3 min,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20 mL的试管,各加入物质的量浓度为 2 mol/L 的NaCl溶液5 mL,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。
人教版高中生物选修1专题5 课题1《DNA的粗提取与鉴定》导学
案
一、基础知识
(一)提取DNA的方法
提取生物大分子的基本思路是选用一定的或方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在和性质方面的差异,提取,去除其他成分。
(1)DNA的溶解性:
(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。
●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DNA 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 影响。
(二)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。
二、实验设计
(一)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。
(二)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,同时用玻璃棒,过滤后收集滤液即可。
如果实验材料是植物细胞,需要先用溶解细胞膜。
例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的和,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
(三)去除滤液中的杂质
方案一利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
方案二直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15min,嫩肉粉中的能够分解蛋白质。
方案三将滤液放在℃的恒温水浴箱保温10~15min,注意范围。
(四)DNA的析出与鉴定
1、将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积、的酒精溶液(体积分数为),静置 min,溶液中会出现,这就是粗提取的DNA。
用玻璃棒搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。
2、取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为的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的试剂。
混合均匀后,将试管置于中加热5min,待试管后,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。
,然后,用放有纱布的漏斗将血细胞过滤至
1、以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g ,防止。
2、加入洗涤剂后,动作要、,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,以免加剧,导致DNA 分子不能形成絮状沉淀。
3、二苯胺试剂要,否则会影响鉴定的效果。
四、课题成果评价
1、是否提取出了DNA
观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明DNA中的较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验,如果不呈现蓝色,可能所提取的DNA ,或是实验操作中出现,需要重新制备。
2、分析DNA中的杂质
本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有、、等杂质。
3、不同实验方法的比较
对于不同的实验方法,本课题可以采用分组的方法进行研究。
首先选取不同的实验材料,其次同种材料还可以采用不同方法,从多方面比较实验结果,如DNA
的、,二苯胺显色的等,看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。
五、课题延伸
本课题使用的洗涤剂是多组分的混合物,在严格的科学实验中很少使用。
实验室提取高纯度的DAN时,通常使用、或等化学试剂。
【教材答案】
(一)旁栏思考题
1.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液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞,再加上搅拌的,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?
答:洗涤剂是一些离子去污剂,能,有利于DNA的;食盐的主要成分是NaCl,有利于。
3.如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
答:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量,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?
答:可能含有、和等杂质。
5.为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
答:用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去;用低盐浓度使DNA析出,能除去。
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。
6.方案二与方案三的原理有什么不同?
答:方案二是利用分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对耐受性的不同,从而使蛋白质,与DNA分离。
(二)讨论题
图5-1是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线,请根据曲线图,思考下面的问题
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?
答:在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时, DNA的溶解度最小;当NaCl溶液浓度低于
0.14mol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,DNA的溶解度;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随着NaCl溶液浓度的升高,DNA的溶解度。
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?
答:根据DNA在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小的特性,一般先用较高浓度的NaCl溶液使DNA溶解,然后再用蒸馏水稀释至使DNA析出。
(三)练习
1.答:提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取DNA含量的生物材料,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;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要;第三步是DNA的纯化,即根据DNA的、对及的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。
2.答:提取蛋白质比提取DNA的难度大。
这是因为,与DNA相比,蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多,很容易;并且蛋白质的空间结构,理化性
质,使得蛋白质的提取没有一种统一的方法,只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件,设计特定的方法。
【知识拓展】
1.制备鸡血细胞液时,为什么要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠?
答:制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠,。
其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应,生成柠檬酸钙络合物,血浆中游离的Ca2+大大减少,血液便不会凝固。
2.鸡血离心或静置沉淀后,为什么要弃出上清液?
答:因为上清液是,没有血细胞。
DNA主要存在于试管底部的中,所以提取鸡血中的DNA时,要除去血液中的上清液。
3.盛放鸡血细胞液的容器最好是塑料容器,为什么?
答: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的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。
4.为什么析出DNA时要用冷却
..的酒精?
答:预冷的酒精溶液具有以下优点。
一是抑制核酸水解酶的活性,防止DNA 降解;二是降低分子运动,易于形成沉淀析出;三是低温有利于增加DNA分子的柔韧性,减少断裂。