高二生物选修1教学案(三)

高二生物选修1教学案（三）

DNA的粗提取与鉴定（选修IP54）

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：

思考题1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？

思考题2：利用什么原理来将DNA与蛋白质分离开？

2．DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。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。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。

3．细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和细胞核膜的破裂，据此可得到含有核DNA的溶液。4．DNA的鉴定：

思考题3：依据什么原理来鉴定DNA？

三、实验材料：鸡血细胞液

思考题4：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、实验步骤：

1．制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为0．1g/mL的柠檬酸钠溶液，离心处理；

2．提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；

思考题5：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？

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；

4．析出含DNA的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；

思考题6：此时加入蒸馏水的目的是什么？

5．滤取含DNA的黏稠物：过滤；

思考题7：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？

6．将DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；

7．过滤含有DNA的氯化钠溶液：过滤；

思考题8：这一步骤的目的是什么？

思考题9：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？

8．提取含杂质较少的DNA：加入冷却的95%的酒精，搅拌；

思考题10：这一步骤的目的是什么？

思考题11：为什么加入的酒精需要冷却的？

9．DNA的鉴定：取两支试管，各加入0．015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，两支各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后置于沸水中加热。

思考题12：为什么要设置对照组？实验中能观察到什么现象？

五、课堂练习：

1．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液加入（）

A．蒸馏水B．ATP C．0.3g/mL的蔗糖溶液D．二氧化碳

2．下列不适宜作为DNA提取的实验材料是（）

A．鸡血细胞 B．蛙的红细胞 C．人的成熟红细胞 D．菜花

3．用过滤的方法得到细胞中的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，可以得到较纯化的DNA．这是因为：（）

A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精

4．（多选）下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述．正确的是：试剂操作作用

A 柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固

B 蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状

C 蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物

D 冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应

①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸，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20ml 0.015mol／L的氯化

钠溶液，快速搅拌5分钟后经滤纸过滤，取得其滤液。

③滤液中加入40ml 2mol／L的氯化钠溶液，并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌1分钟。

④上述溶液中缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，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：所得到的含DNA的黏稠物极少，导致下一步试验无法进行。

（1

，，

。

(2)要进一步提取DNA时，需加入冷却的酒精，其作用是和。

(3)能否用牛血或牛肝代替鸡血做实验？为什么？

6．在DNA粗提取与鉴定的实验中，选择适当浓度

的NaCl溶液就能充分溶解DNA而使杂质沉淀，

或析出DNA过滤去除溶液中的可溶性杂质。请

在右图中作出DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线。

DNA的粗提取与鉴定参考答案

思考题：

思考题1、DNA在氯化钠溶液中的溶解度，随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为0．14mol/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；

思考题2、DNA不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步地分离。

思考题3、DNA遇二苯胺（沸水浴）被染成蓝色，所以可用二苯胺作鉴定。

思考题4、不能。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，仅靠白细胞和淋巴细胞中的少数DNA，在实验中很难提取到。

思考题5、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；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。

思考题6、使氯化钠溶液浓度接近0．14mol/L，使DNA最大限度地析出。

思考题7、不一样；这次过滤是为了去除不溶于氯化钠溶液的杂质，而上次过滤是为了去除破裂的细胞膜等物质。

思考题8、除去含有DNA滤液中的杂质；

思考题9、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。

思考题10、去除溶于酒精的杂质；

思考题11、可抑制核酸水解酶的活性，防止降解DNA；降低分子的运动，易于形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。

思考题12、确定二苯胺不与氯化钠发生颜色反应；实验组试管中可看到溶液变蓝色。

课堂练习：1．A2．C3．B4．AC5．（1）②中“20ml 0.015mol／L的氯化钠溶液”错误，应改为“20ml 蒸馏水”

②中“经滤纸过滤”错误，应改为“经纱布过滤”

④中“直到溶液中出现丝状物为止”错误，应改为“直到溶液中丝状物不再增加时为止”

（2）凝集DNA 溶解其他细胞物质（3）不能哺乳动物的红细胞无DNA

6．