DNA的粗提取與鑒定-2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三

第3章基因工程探究?實(shí)驗(yàn)DNA的粗提取與鑒定如何將DNA提取出來(lái)，并進(jìn)行鑒定呢?學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握DNA粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)原理2.理解并掌握DNA粗提取的過(guò)程與鑒定的方法自學(xué)指導(dǎo)：閱讀課本P74-75內(nèi)容，回答下列問(wèn)題（4min）1.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、試劑及其作用分別是？2.該實(shí)驗(yàn)的方法步驟可以簡(jiǎn)單的歸納為哪四步？3.研磨的目的是？4.如何取上清液（兩種方法）？5.上清液中除DNA之外，可能含有哪些雜質(zhì)？低溫放置幾分鐘的作用是？6.攪拌時(shí)應(yīng)輕緩、并沿一個(gè)方向的目的是？DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐一、實(shí)驗(yàn)原理1.提取DNA的原理利用DNA、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，對(duì)它們進(jìn)行提取。(1)DNA

酒精，某些蛋白質(zhì)

酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。(2)DNA在不同濃度的

中的溶解度不同，它能溶于

的NaCl溶液。不溶于溶于NaCl溶液2mol/L2.鑒定DNA的原理在一定溫度下（沸水?。?，DNA遇

試劑會(huì)呈現(xiàn)

。二苯胺藍(lán)色當(dāng)NaCl濃度為

2mol／L時(shí)，DNA的溶解度最大，濃度為0.14mol／L時(shí)，DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使DNA在鹽溶液中溶解或析出。DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐二、目的要求：1.了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)，理解DNA粗提取和鑒定的原理。2.學(xué)會(huì)DNA粗提取的方法以及利用二苯胺試劑對(duì)DNA進(jìn)行鑒定。三、材料用具：1.材料：DNA含量相對(duì)較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等。（注意：不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核和線粒體，幾乎不含DNA。）洋蔥花菜香蕉豬肝雞血菠菜DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐2.試劑及作用：(1)研磨液(2)體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(3)2mol/L的NaCl溶液(4)二苯胺試劑(5)蒸餾水——溶解并提取DNA——析出DNA——溶解DNA——鑒定DNA，要現(xiàn)配現(xiàn)用滴入NaCl溶液中，使其濃度逐漸下降至0.14mol/L，從而析出DNA研磨液成分作用SDS使蛋白質(zhì)變性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl緩沖液穩(wěn)定DNA研磨液、二苯胺的配制方法在課本P117DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐離心機(jī)

電子天平燒杯、量筒、玻璃棒、研缽、紗布、漏斗、試管、試管架、剪刀DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐四、方法步驟（四步）：1.研磨洋蔥:研磨洋蔥稱取約30g洋蔥，切碎，然后放入研缽中，倒入10mL

，充分研磨。2.去除雜質(zhì)，取上清液:過(guò)濾取上清液方案一：在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過(guò)濾到燒杯中，在4℃冰箱中

后，再取

。方案二：也可以直接將研磨液倒入塑料離心管中，在1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，再取

放入燒杯中。研磨液上清液上清液目的：破碎細(xì)胞，使核物質(zhì)容易溶解在研磨液中上清液中除DNA之外，可能含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)抑制核酸水解酶的活性，進(jìn)而抑制DNA降解；抑制DNA分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀析出；放置幾分鐘DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐四、方法步驟：3.析出DNA:方案一：在上清液中加入體積相等的、

溶液（體積分?jǐn)?shù)為95%），靜置2～3min，溶液中出現(xiàn)的

就是粗提取的DNA。用玻璃棒

攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；方案二：將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。用冷卻的酒精析出DNA預(yù)冷的酒精白色絲狀物減少DNA斷裂，以便獲得較完整的DNA分子低溫可抑制核酸水解酶的活性，進(jìn)而抑制DNA降解；低溫抑制DNA分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀析出；低溫有利于增加DNA的柔韌性，減少斷裂。沿一個(gè)方向DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐四、方法步驟：4.DNA的鑒定：取兩支20mL的試管，各加入

溶液5mL。將絲狀物或沉淀物溶于其中一支試管的NaCl溶液中。然后，向兩支試管中各加入4mL的

?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜?/p>

中加熱5min。待試管冷卻后，比較兩支試管中溶液顏色的變化。DNA的鑒定空白對(duì)照組如何設(shè)計(jì)？2mol/L的NaCl二苯胺試劑沸水在等體積的NaCl溶液中加入二苯胺試劑，將試管置于同等沸水浴中加熱5min。實(shí)驗(yàn)組對(duì)照組溶液藍(lán)色的深淺與溶液中DNA的含量的多少有關(guān)提取物顏色與DNA的純度有關(guān)水浴加熱DNA的粗提取與鑒定探究和實(shí)踐(1)選什么樣的材料實(shí)驗(yàn)更易成功？用洋蔥做材料，為什么要充分研磨？(2)豬血和雞血，哪個(gè)適合用作提取DNA的材料？操作時(shí)如何防止血液凝固？(3)如果用雞血?jiǎng)游锛?xì)胞做材料，也需要研磨裂解釋放細(xì)胞中的DNA嗎？豬血（哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞）無(wú)細(xì)胞核，不適合；雞血中紅細(xì)胞有核DNA，且核DNA的量較多，適合。含DNA的生物材料都可以，選取DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功率更大。充分研磨，可以破壞細(xì)胞壁，裂解細(xì)胞，釋放DNA。加入清水，讓細(xì)胞吸水脹破，釋放DNA。雞血中加入檸檬酸鈉，可防止血液凝固。那豬肝呢？1、操作提示(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__

。(2)加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免加劇

，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。血DNA分子的斷裂液凝固2、關(guān)鍵點(diǎn)撥1.利用動(dòng)物細(xì)胞提取DNA時(shí)，破碎細(xì)胞的方法：動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，可

使其吸水漲破。2.不能選用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞

細(xì)胞核。3.提純DNA時(shí)，選用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精的原因：體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精

更佳。直接無(wú)提純效果(1)研磨液的作用為溶解并提取DNA;體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精的作用為析出DNA,使DNA與雜質(zhì)分開;濃度為2mol/L的NaCl溶液的作用為溶解絲狀物用于DNA的鑒定。(2)在將待鑒定的提取物加入濃度為2mol/L的NaCl溶液中溶解時(shí)，需要不斷攪拌以增加溶解的DNA的量,建議攪拌3min以上。(3)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,以保證實(shí)驗(yàn)效果。同時(shí),加入二苯胺試劑后沸水浴處理的時(shí)間要在5min及以上，且要等到冷卻后再觀察效果，這樣才可以觀察到較為明顯的顯色反應(yīng)。3、操作注意事項(xiàng)：視頻演示：DNA的粗提取與鑒定整理背誦1.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、試劑及其作用分別是？2.該實(shí)驗(yàn)的方法步驟可以簡(jiǎn)單的歸納為哪四步？3.研磨的目的4.取上清液（兩種方法）5.上清液中除DNA之外，含有的雜質(zhì)低溫放置幾分鐘的作用6.攪拌時(shí)應(yīng)輕緩、并沿一個(gè)方向的目的1．下列關(guān)于“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的原理的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．利用DNA不溶于酒精溶液，而蛋白質(zhì)能溶于酒精溶液，可將DNA與蛋白質(zhì)分離B．利用高溫能使蛋白質(zhì)變性，卻對(duì)DNA沒(méi)有影響的特性，可將DNA與蛋白質(zhì)分離C．在用預(yù)冷的酒精沉淀DNA時(shí)，要用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，防止DNA斷裂D．利用DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，可將提取的絲狀物或沉淀物溶解于NaCl溶液中B當(dāng)堂檢測(cè)2．下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述，正確的是（）A．取材時(shí)可選用雞血、洋蔥、香蕉等富含DNA的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B．將白色絲狀物置于2mol/L的NaCl溶液中，離心后棄去上清液C．可將洋蔥置于