河北省容城中學(xué)高中生物 課題5 DNA的粗提取與鑒定復(fù)習(xí)教案 新人教版.doc

河北省容城中學(xué)高中生物 課題5 dna的粗提取與鑒定復(fù)習(xí)教案 新人教版 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】本課題通過嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的dna進(jìn)行粗提取，了解dna的物理化學(xué)性質(zhì)，理解dna粗提取以及dna鑒定的原理。【復(fù)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)】復(fù)習(xí)重點(diǎn)：dna的粗提取和鑒定方法。復(fù)習(xí)難點(diǎn)：dna的粗提取和鑒定方法?！局R(shí)回顧】一、實(shí)驗(yàn)原理提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于dna的粗提取而言，就是要利用dna與rna、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取dna，去除其他成分。1dna的溶解性 dna和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的nacl溶液中溶解度不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使dna充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。此外，dna不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將dna與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。2dna對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)dna沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oc的高溫，而dna在80oc以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對(duì)dna沒有影響。3dna的鑒定 在沸水浴條件下，dna遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定dna的試劑。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1 實(shí)驗(yàn)材料的選取 凡是含有dna的生物材料都可以考慮，但是使用dna含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大。2破碎細(xì)胞，獲取含dna的濾液 動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的dna時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。注意：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加上攪拌的機(jī)械作用，就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出dna。加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于dna的釋放；食鹽的主要成分是nacl，有利于dna的溶解。如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的dna釋放不完全，提取的dna量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？可能含有核蛋白、多糖和rna等雜質(zhì)。2 去除濾液中的雜質(zhì) 方案一的原理是dna在不同濃度nacl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解dna；方案三的原理是蛋白質(zhì)和dna的變性溫度不同。注意：為什么反復(fù)地溶解與析出dna，能夠去除雜質(zhì)？用高鹽濃度的溶液溶解dna，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使dna析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過反復(fù)溶解與析出dna，就能夠除去與dna溶解度不同的多種雜質(zhì)。方案二與方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的dna與蛋白質(zhì)分開；方案三利用的是dna和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與dna分離。3dna的析出與鑒定 將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置23min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的dna。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/l的nacl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有dna的溶液是否變藍(lán)。三、實(shí)驗(yàn)步驟以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料1稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒入10ml 2mol/l的氯化鈉溶液，充分研磨。洋蔥含有揮發(fā)性刺激物，有效減少刺激，才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。上課前，教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會(huì)兒，使其涼透但又不能結(jié)冰；或?qū)⒀笫[切成幾大塊，放入清水泡一會(huì)兒，讓其揮發(fā)性刺激物溶于水，可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細(xì)胞破裂，使dna溶于2mol/l的氯化鈉溶液，沒必要將洋蔥研成粥糊狀，后者既浪費(fèi)時(shí)間又影響實(shí)驗(yàn)效果。研磨時(shí)，切忌使用攪拌器（榨汁機(jī)）。使用攪拌器雖可以提高研磨效率，但攪拌器將洋蔥切成極細(xì)小的顆粒，無法通過過濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中，許多洋蔥小顆粒因?yàn)檩p會(huì)漂浮起來，dna藏在其中，無法分辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的dna。2研磨后，用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中，得到濾液。3向?yàn)V液中加入95%的酒精溶液20ml，沿?zé)诰従彽谷?，不要震?dòng)或攪拌。此時(shí)，燒杯中的液體分為上、下兩層，下層較渾濁，上層澄清，很快上層溶液中就會(huì)有白色纖維狀粘稠物析出，用玻璃棒可將其輕輕卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)dna。dna析出的過程中，切忌震動(dòng)和攪拌（不震動(dòng)易于分層，我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物；攪拌會(huì)使非常柔軟的dna斷裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒dna不易卷起，可改用表面打毛的牙簽，dna提取物就纏繞在牙簽上了。4鑒定：取兩支試管，編為1、2號(hào)，各加入2mol/l的氯化鈉溶液2ml，向1號(hào)試管中加入一些白色纖維狀物，振蕩使其溶解，然后向兩支試管中各加入2ml二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘。四、注意事項(xiàng)1以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。2加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免dna分子的斷裂，導(dǎo)致dna分子不能形成絮狀沉淀。3二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。4dna的溶解度與nacl溶液濃度的關(guān)系：當(dāng)nacl溶液濃度低于0.14mol/l時(shí)，隨濃度的升高，dna的溶解度降低；當(dāng)nacl溶液濃度高于0.14mol/l時(shí)，隨濃度升高，dna的溶解度升高。5盛放雞血細(xì)胞液的容器，最好是塑料容器。雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的dna，容易被玻璃容器吸附，由于細(xì)胞內(nèi)dna的含量本來就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的dna就會(huì)更少。因此，實(shí)驗(yàn)過程中最好使用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過程的dna的損失?！镜淅馕觥勘緦?shí)驗(yàn)中有三次過濾：過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細(xì)胞液過濾含粘稠物的0.14mol/lnacl溶液過濾溶解有dna的2mol/lnacl溶液以上三次過濾分別為了獲得（ ）a含核物質(zhì)的濾液、紗布上的粘稠物、含dna的濾液b含核物質(zhì)的濾液、濾液中dna粘稠物、含dna的濾液c含核物質(zhì)的濾液、濾液中dna粘稠物、紗布上的dnad含較純的dna濾液、紗布上的粘稠物、含dna的濾液 【習(xí)題鞏固】一、選擇題（10個(gè)）1.在研究dna的基因樣本前，采集來的血樣需要蛋白水解酶處理，然后用有機(jī)溶劑除去蛋白質(zhì)。用蛋白水解酶處理血樣的目的是（ ）a.除去血漿中的蛋白質(zhì) b.除去染色體上的蛋白質(zhì) c.除去血細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)d.除去血細(xì)胞中的所有的蛋白質(zhì)，使dna釋放，便于進(jìn)一步提純2與析出dna粘稠物有關(guān)的敘述，不正確的是（ ）a.操作時(shí)緩緩滴加蒸餾水，降低dna的溶解度 b.在操作a時(shí)，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證dna分子完整 c.加蒸餾水可同時(shí)降低dna和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出d.當(dāng)絲狀粘稠物不再增加時(shí)，此時(shí)nacl的濃度相當(dāng)于0.14mol/l3洗滌劑能夠瓦解（ ），但對(duì)dna沒有影響。a.細(xì)胞壁 b.細(xì)胞膜 c.細(xì)胞核 d.細(xì)胞質(zhì)4在沸水浴的條件下，dna遇（ ）會(huì)被染成藍(lán)色。a.斐林試劑 b.蘇丹染液 c.雙縮脲試劑 d.二苯胺5在dna提取過程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（ ）a.不易破碎 b.減少提取過程中dna的損失 c.增加dna的含量 d.容易洗刷6下列操作中，對(duì)dna的提取量影響最小的是（ ）a.使雞血細(xì)胞在蒸餾水中充分破裂，放出dna等核物質(zhì)b.攪拌時(shí)，要使用玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪拌c.在“析出dna粘稠物”時(shí)，要緩緩加蒸餾水，直至溶液中粘稠物不再增加d.在用酒精沉淀dna時(shí)，要使用冷酒精，甚至再將混合液放入冰箱中冷卻e在dna的溶解和再溶解時(shí)，要充分?jǐn)嚢?dna的粗提取中，將與濾液體積相等的、冷卻的（ ），靜置23min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物。a.09%的nacl b.0.14mol/l的nacl溶液 c.質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的hcl d.體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液8.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，需要向血液中加入（ ），防止血液凝固。a.醋酸鈉 b.龍膽紫 c.檸檬酸鈉 d.醋酸洋紅9.在向溶解dna的nacl溶液中，不斷加入蒸餾水的目的是（ ）a.加快溶解dna的速度 b.加快溶解雜質(zhì)的速度 c.減少dna的溶解度，加快dna析出 d.減小雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出10.去除濾液中的雜質(zhì)時(shí)，直接在濾液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的（ ）分解蛋白質(zhì)。a.胃蛋白酶 b.胰蛋白酶 c.木瓜蛋白酶 d.腸肽酶二、非選擇題（3個(gè)）1提取雞血中dna時(shí)，要除去血液中的上清液，這是因?yàn)槭裁矗?填寫本實(shí)驗(yàn)完成下列實(shí)驗(yàn)操作時(shí)所用試劑。提取雞血細(xì)胞中核物質(zhì) 溶解核內(nèi)dna： 析出2mol/lnacl溶液中的dna dna粘稠物的再溶解 提取雜質(zhì)較少的dna白色乳狀絲狀物 dna的鑒定 3.關(guān)于dna粗提取的實(shí)驗(yàn)材料的選擇，也經(jīng)過了多次實(shí)驗(yàn)效果的比較，最終選擇雞血做實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？請(qǐng)回答下列問題：雞血細(xì)胞