DNA的鉴定

3．在实验中，有两次DNA的沉淀析出．其依据的原理是 (C) ①DNA在氯化钠的物质的量浓度为0.14mol／L时熔解度最低 ②DNA在冷却的体积分数为95H的酒精中能沉淀析出 (A)两次都是① (B)两次都是② (C)第一次是①，第二次是② (D)第一次是②，第二次是① 4 4．一位同学受老师委托去采集鸡血，鸡群中有雌鸡也有雄鸡， 他想应该取含红细胞最多的个体的血．结果他选了下列一只鸡 ( ) A (A)健壮的雄鸡 (B)健壮的雌鸡 (C)小母鸡 (D)小公鸡 5．DNA在下列哪种浓度的NaCl溶液中溶解度最低 ( B ) (A)2mol／L (B)0.14mol／L (C)0.015mol／L (D)0.1mol／L
实验九
DNA的粗提取与鉴定 的粗提取与鉴定
复习目标 1．了解与实验相关的三个实验原理． 2．会对实验材料选取和处理 ． 3．掌握 实验成功的关健步骤 ．
本实验考查 对实验原理的正确理解和运用；关健的实验 步骤应注意的问题；对实验结果(成功成失败) 作出分析和判断的能力．
1．实验原理 利用DNA在 ， 物质的量浓度为0.14mol／L的氧化钠溶液 中溶解度最低，而 蛋白质此时的溶解度高 的特点，可 以使DNA与蛋白质分离 ，形成沉淀析出，通过过滤，得 ．再利用 DNA不溶于酒精，但细 到 初提取的滤出物DNA 胞中的某些物质可溶于酒精的特点，进一步提取出含杂 质较少的DNA． 利用DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色的特性，可以鉴 定提取的DNA． 2．实验目的 (1)了解生物组织中DNA的存在部位和形式 ． (2)初步掌握DNA的粗提取和鉴定 的方法． (3)观察滤取出来的DNA 物质．
(5)DNA黏稠物再溶解，取含DNA的黏稠物故于烧杯内，加入物
质的量浓度为2mol／L的NaC[溶液20mL，用玻璃棒向一个方向不 停搅拌3min，使黏稠物尽可能多地溶解。 (6)过滤含DNA的氧化钠溶液：用两层纱布过滤DNA的氯化钠溶 液，取其滤液． (7)提取含杂质较少的DNA：在滤液中加入冷却的无水乙醇，并用 玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌．由于DNA不溶于酒精，会出现乳白色 丝状物，用玻璃棒将丝状物卷起，井用滤纸吸去表面的水分． (8)DNA的鉴定：两支试管中各加入物质的量浓度为0.015mol／L 的氧化钠溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中，搅拌使其充分 熔解后．向两支试管中分别加入4mL二苯胺试剂，混匀后置于沸水 浴中加热5min．待试管冷却后，比较两试管的颜色变化，将发现加 入DNA的试管中溶液呈蓝色，从而鉴定DNA的存在．
典例分析 例 在DNA的粗提取实验过程中，先后两次向烧杯中加 入蒸馏水的作用分别是 ( B ) (A)稀释血液．冲洗样品 (B)使血细胞破裂、降低NaCI浓度使DNA析出 (C)使血细胞破裂、增大DNA溶解量 (D)使血细跑破裂，提取含杂质较少的DNA 解析；第一次加入蒸馏水的作用是使血细胞过度洗水 而破裂，以便核内物质释放．第二次如入适量蒸馏水， 是为了降低 NaCl溶液浓度，使DNA因溶解度达到最小而 析出．
(1)鸡血细胞中红细胞 含细胞核 ，家鸡属于鸟类，新陈代谢
旺盛，因而血液中 红 细胞数目较多，可以提供丰富 的 DNA 。 (2)实验前由老师来自百度文库血细胞液供同学们做实验材料．而不用 鸡全血，主要原因是 鸡血细胞中DNA相对含量高 。 (3)在牧区采集牛、羊和马血比较方便．若用该材料按实验 要求完成实验步骤后，结果是很难提取到DNA ．这是因为这 些动物和人类一样 成熟红细胞中无细胞核，但若改用动物肝 脏傲实验材料，实验能顺利进行．这是因为 。 肝细胞有细胞核 (4)若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加 程序，使组织细胞更易分离． 研磨
(5)实验中有两次使用蒸馏水．一次在第一步．加水是为 了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌．不应少 于5min，使血细胞充分破裂，第二次加蒸馏水是在第三步， 加水是为了稀释氯化钠溶液。 (6)实验中有三次加氯化钠溶液．在第二步中，当加入氯 化钠后．必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀，加速染色质 中DNA与蛋白质分离．使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液 中．在第五步中，加氯化钠溶液也是为了DNA的再溶解。不 过这时溶液中蛋白质含量已很少．在第八步中．加的氯化钠 溶液的浓度比前2次低的多，但还是为溶解DNA。 (7)在第七步中，必须使用冷酒精(至少在50C以下存放 24h)，并且将1份含DNA的氯化钠溶液加入到2份的冷酒精 中．如果悬浮在溶液中的DNA丝状物较少，可将混合液放 入冰箱中再冷冻几分钟。
4．注意事项 (1)制备鸡血细胞液时．要在取新鲜鸡血的同时 加入抗凝剂．使血液分层，取下层血细胞沉淀 。 (2)获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水 ， 以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。 (3)实验中共3次过滤。过滤时使用的纱布层数与取其滤液 或粘稠物有关． 第l、2次要用其滤液，使用的纱布为1--2层， 第3次是要用其滤出的黏稠物，使用的纱布为多层 (4)实验中有6次搅拌， 除最后一次搅拌外，前5次搅拌 均要朝向一个方向，并且在析出DNA，DNA再溶解和提取 中．各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止 DNA分子断裂。
能力训练 一、选择题 1．对三次过滤的叙述中．不正确的是 (A ) (A)第一次过滤后，核物质存在于滤出的固体物中 (B)第二次过滤后．使用多层纱布，DNA存在于纱布上的黏稠物中 (C)第三次过滤后，DNA存在于滤液中．可进一步除去非DNA物质 (D)上述B、C两项均正确 2．在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需用蛋白水解酶处理， 2 DNA 然后用有机溶剂除去蛋白质．请问，用蛋白水解酶处理血样的目的是 ( D) (A)除去血浆中的蛋白质 (B)除去染色体上的蛋白质 (C)除去血细胞表面的蛋白质 (D)除去血细胞中的所有蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯
(8)本实验成功的关键 是保证提取到足量且较纯净的DNA．因为DNA在细胞中含量少，所以 在下列步骤中应特别注意，在第一步中使用的鸡血的量要在180mL左 右．提取细胞核物质时要充分搅拌5min以上．在第二步中要充分晃动 烧杯，在第三步中加蒸馏水要控制好用量，同时应用玻璃棒缓缓搅拌 使DNA聚集在玻璃棒上．在第四步中要使用多层纱布过滤，在第五步 中要充分搅拌．在第七步中使用冷酒精．因为DNA易吸附在玻璃容器 上，所以实验中最好使用塑料烧杯和试管，以减少DNA的损失。 (9) 盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯和试管最好也是塑料制的， 因为玻璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于 玻璃表面，减少DiNA含量。 5. 实验现象与讨论 最后一次搅拌时． 玻璃棒上会有乳白色丝状物 出现，这就是DNA．用 二苯胺试剂鉴定时会发现试管中溶液呈蓝色。
挑战误区 例，下列操作中．对DNA的提取量影响较小的是 ( B ) (A)使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质 (D)搅拌时，要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 (C)在析出DNA黏稠物时，要缓缓加蒸馏水．直至溶液中 黏稠物不再增多 (D)在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合 液旗入冰箱中冷却 解析：在B向所述操作中，可以保怔DNA分子的完整 性．但不影响提取量。除了A，C中的 、D三项影响DNA的 提取量外．使用塑料器皿也可以减少DNA在操作中的损失。 易错分析：不注意掌握关键的实验步骤，实验容易失 败．本题易错选其他项。
3．实验方法与步骤 (1)提取细胞核物质： 取5～10mL鸡血细胞悬液加入烧杯 中．加蒸馏水20mL。同时，用玻璃棒沿一个方向快速充分 搅拌5min，使血细胞过度吸水破裂，细胞核内物质释放出 来，然后用纱布过滤取其滤液． (2)溶解核内的DNA． 在滤液中加入物质的量浓度为2mol／L 的NaCl 40mL，并用玻璃棒沿一个方向搅拌lmin，核中 DNA游离并充分溶解，染色质中的DNA和蛋白质分离。 (3)析出DNA黏稠物： 沿烧杯内壁慢慢加入蒸馏水，同时用 玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌．由于熔液浓度的下降， 使得DNA溶解度下降，蛋白质溶解度上升．DNA析出成白色 丝状黏稠物．当黏稠物不再增加时，停止加入蒸馏水． (4)滤取DNA黏稠物： 用多层纱布过滤，取纱布上DNA的黏稠物 。
9. 在DNA的粗提取过程中．有五次用玻璃棒搅拌．第一次搅拌加蒸馏 水的鸡血细胞悬浮液是为了加速细胞破裂，第二次搅拌加物质的量浓度 为2mol／L的氯化钠溶液的滤液是为了使其与DNA 混合均匀 ， 第三次搅拌加蒸馏水至物质的量浓度为0.14mol／L氯化钠溶液是为 了稀释NaCl溶液析出含DNA的黏稠物 ，第四次搅拌放入物质的量浓度为 使黏稠物层尽可能多地溶于溶液中 2mol／L氧化钠溶液中的纱布上有黏稠物是为了 ： 第五次搅拌体积分数为95％的酒精是为了 提取含杂质较少的DNA 。 10．关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较， 最终选择鸡血做实验材料．请根据图回答下列问题：
6．从鸡血细胞中提取DNA所用的提取液是 ( A ) (A)NaCI溶液 (B)酒精 (C)二苯胺 (D)柠檬酸钠 7．蛋白酶能使蛋白质水解而使染色质中的DNA分 离出来，下列药品可达到上述同一目的的是 ( B ) (A)蒸馏水 (B)NaCI溶液 (C)NaOH溶液 (D)盐酸
二、非选择题 8 . DNA在氧化钠溶液中的溶解度有二重性，随着NaCI溶液浓度的变 化而变化． (1)请在下列浓度的氯化钠熔液中，选出能使DNA析出最彻底的一种 ( A )和溶解度最高的一种( B ) (A)0.14mol／L (B)2mol／L (C)0.015mol／L (D)0.3mol／L (2)欲使溶有DNA的物质的量的浓度为2mol／L的氧化钠溶液中的 DNA析出，需降低氯化钠溶液的浓度．最有效的方法是( A ) （A)加蒸馏水 （B)加矿泉水 (C)加清水 (D)加生理盐水 (3)DNA不溶于酒精溶液．但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液， 除去杂质 利用这一原理可以 ．可以推测溶于酒精的物质中可能 有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质 。 (4)利用DNA遇 二苯胺 呈蓝色的特性．将该物质作为鉴定 DNA 的试 剂．其实验过程要点是向放有 DNA 的试管中加入4mL的二苯胺试剂 ．观 察试管中溶液颜色的变化．这个实验也说明DNA耐 高 温，加热有利 于 加快染色的反应速度．冷却则有利于DNA 析出 ．