（參考）DNA的粗提取與鑒定預(yù)習(xí)學(xué)案

1、DNA的粗提取與鑒定 學(xué)習(xí)目標(biāo)1.嘗試對植物或動物組織中的DNA進(jìn)行粗提取2.了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)3.理解DNA粗提取以及DNA鑒定的原理學(xué)習(xí)重點(diǎn)與難點(diǎn)DNA的粗提取和鑒定方法自主學(xué)習(xí)一基礎(chǔ)知識1提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是 。對于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與 、 和 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。1）DNA的溶解性 DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的 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 充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。 課本圖51是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線，請根據(jù)曲線圖，【思考】在什么濃度下，

2、DNA的溶解度最?。緿NA在NaCl溶液中的溶解度是如何變化的？如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？此外，DNA不溶于 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。2）DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是對 沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而DNA在 以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解 ，但對DNA沒有影響。3）DNA的鑒定 在 條件下，DNA遇 會被染成 色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計1）實(shí)驗(yàn)材料的選取 凡是含有 的生物材料都可以考慮，但是選用 的生物組織，成功的可能性更大。

3、在下面的生物材料中選取適合的實(shí)驗(yàn)材料：魚卵、豬肝、菜花（花椰菜）、香蕉、雞血、哺乳動物的紅細(xì)胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養(yǎng)基的大腸桿菌【思考】哺乳動物的紅細(xì)胞的特點(diǎn)？2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液 動物細(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 ，同時用 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 溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時，在切碎的洋蔥中加入一定的 和 ，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液?！舅伎肌繛槭裁醇尤胝麴s水能使雞血細(xì)胞破裂？加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？如果研磨不充分，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?此步驟獲得的濾液中可能

4、含有哪些細(xì)胞成分？3）去除濾液中的雜質(zhì) 閱讀課本的三個方案，【思考】為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？方案二與方案三的原理有什么不同？4）DNA的析出與鑒定 將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積 、冷卻的 ，靜置 ，溶液中會出現(xiàn) ，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒 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 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 ?；旌暇鶆蚝?，將試管置于 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 。3操作提示以血

5、液為實(shí)驗(yàn)材料時，每100ml血液中需要加入3g ，防止 。加入洗滌劑后，動作要 、 ，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，動作要 ，以免 ，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。二苯胺試劑要 ，否則會影響鑒定的效果。4結(jié)果分析與評價疑難點(diǎn)撥1 DNA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，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，隨濃度升高，DNA的溶解度升高。2 制備雞血細(xì)胞液時，要在新鮮的雞血中加入檸檬酸鈉的原因制備雞血細(xì)胞液時，要在新鮮的雞血中加入抗凝劑檸檬酸鈉，防止血液凝固。其原理是

6、檸檬酸鈉能與血漿中Ca2+發(fā)生反應(yīng)，生成檸檬酸鈣絡(luò)合物，血漿中游離的Ca2+大大減少，血液便不會凝固，因?yàn)殡u血紅細(xì)胞，白細(xì)胞都有細(xì)胞核，DNA主要存在于細(xì)胞核中，所以在離心或靜置沉淀后，要棄出上層清液血漿。3提取DNA的第一步是材料的選取，其目的是一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則會由于實(shí)驗(yàn)過程中或多或少的損失而造成檢測的困難；第二步是DNA的釋放和溶解，這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的DNA全部溶解；第三步是DNA的純化，即根據(jù)DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開；最后一步是對DNA進(jìn)行鑒定，這是對整個實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測。4在DNA

7、的析出的步驟中用到玻璃棒攪拌時，注意動作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。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。典例解析本實(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

8、、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的濾液答案：A解析:用蒸餾水稀釋雞血細(xì)胞液，使血細(xì)胞的細(xì)胞膜、核膜破裂，釋放出核物質(zhì)，此時過濾只能得到含DNA和其他物質(zhì)如蛋白質(zhì)的濾液，這種濾液必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)中其他步驟得相繼處理，方能得到較純的DNA。DNA在0.13mol/LNaCl溶液中溶解度最低，成絲狀粘稠物，可經(jīng)過濾留在紗布上。隨堂練習(xí)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)

9、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.操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B.在操作A時，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C.加蒸餾水可同時降低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，此時NaCl的濃度相當(dāng)于0.14mol/L3洗滌劑能夠瓦解（ ），但對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

10、，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，要使用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌C.在“析出DNA粘稠物”時，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，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，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

11、積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液8.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時，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，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）1提取雞血中DNA時，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？請回答下列問題：雞血細(xì)胞中紅細(xì)胞 ，家雞屬于鳥類，新陳代謝旺盛，因而血液中 細(xì)胞數(shù)目較多，可以提供豐富的 。實(shí)驗(yàn)前由老師制備血細(xì)胞液供同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)材料，而不用雞全