DNA的粗提取与鉴定

①抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解; ②降低分子运动,易于形成沉淀析出; ③低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
5.鉴定 如何设置对照鉴定DNA？目的是什么？ ① A、B试管各加入5ml 2 mol/LNaCl溶液
② A+DNA;B:空
③ A、B试管各加入4ml二苯胺试剂，混匀
④沸水加热5min
专题5
DNA和蛋白质技术
课题1 DNA的粗提取与鉴定
复习巩固:
(1)如何观察DNA和RNA在真核细胞中的分布情况? (2)证明DNA是遗传物质的三个经典实验? (3)DNA分子双螺旋结构模型的提出者是谁? (4)DNA分子双螺旋结构模型的主要特点? 1、反向平行双螺旋结构. 2、磷酸和脱氧核糖交替连接. 排列在外侧,构成基本骨架,碱 基排列在内侧. 3、两条链上的碱基通过氢键连 接成碱基对.A=T;G=C
复习巩固：
填空： 1.生物的遗传物质： 核酸 2.生物的主要遗传物质： DNA 3.病毒的遗传物质： DNA或RNA 判断： 1.原核和真核细胞都含有DNA和RNA( √ ) 2.大肠杆菌的遗传物质是DNA或RNA（ × ） 2.酵母细胞的遗传物质主要是DNA( × ） 3.T2噬菌体的遗传物质是DNA或RNA( × )
重点难点 尝试DNA的粗提取与鉴定
预习问题反馈
问题1.DNA和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度有何不同? 34611/1/812 问题2.DNA和蛋白质在酒精中的溶解度有何不同？ 问题3.DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同？ 1)盐析是否改变了DNA和蛋白质的空间结构？是否发生了变性？ 2)高温导致的DNA和蛋白质的变性机理是否相同？是否可逆？ 问题4.如何鉴定DNA？能否用甲基绿鉴定？ 龙胆紫和醋酸洋红能鉴定DNA吗？如何设置对照？目的？ 二苯胺为什么要现用现配？67811/249/812 问题5.选择实验材料的原则是什么？124/36/91213 为何选鸡血为实验材料？猪血、猪肝行吗？3691011/47 为何用塑料容器盛放？为什么加柠檬酸钠？611 问题6.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？（旁栏） 加入洗涤剂和食盐并充分研磨的作用分别是什么？39/78912 怎么过滤？能用滤纸吗？获得的滤液可能含有哪些细胞成分？ 1)为何植物要先瓦解细胞膜而动物细胞不需要？细胞壁怎么处理？ 破碎植物细胞，能否先用果胶酶，再加低渗溶液？ 洗涤剂为何可以溶解细胞膜？会破坏DNA吗？123679/1346911/89 2)如果研磨不充分，会对实验结果产生什么影响？68/ /9
提示：①哺乳动物成熟红细胞无细胞核,无DNA分子。 ②猪肝细胞需匀浆和离心，操作繁琐
塑料容器：避免吸附DNA，影响提取量
柠檬酸钠：抗凝剂
血细胞 离心或静置后去掉上清液
2.破碎细胞，获取含DNA的滤液
问题6：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？（旁栏） 加入洗涤剂和食盐并充分研磨的作用分别是什么？39/78912 怎么过滤？能用滤纸吗？获得的滤液可能含有哪些细胞成分？ 动物细胞： 蒸馏水： 低渗溶液 细胞吸水胀破 (鸡血） 搅拌： 加速细胞破裂
溶解度 酒精 洗涤剂 蓝色
DNA的直径约为20×10-10 m，实验中出现的丝状 物的粗细是否表示1个DNA分子直径的大小？
答： DNA分子直径只有2 nm。丝状物是多个 DNA聚在一起形成的。
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1.实验材料的选取
1)柠檬酸钠为何能防止血液凝固？11/9/8 2)能否用离心机析出DNA?析出的DNA呈什么状态？11 是一条DNA吗？肉眼能看见吗？ 3）过滤用什么？滤纸和半透膜哪些物质可以通过？//8 4）细胞器对DNA提取有影响吗？//9
洗涤剂是离子去污剂，含有十二烷基硫酸钠和碱，可使细胞膜 破裂，蛋白质变性，使蛋白质与DNA分离开来，利于DNA的释放。
加入洗涤剂要轻缓、柔和，减少产生泡沫 2)如果研磨不充分，会对实验结果产生什么影响？68/ /9 会使核内DNA释放不充分，提取DNA量变少，导致看不到丝状 沉淀物，用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
考点二：实验设计
1.实验材料的选取 问题5：选择实验材料的原则是什么？124/36/91213 为何选鸡血为实验材料？猪血、猪肝行吗？3691011/47 为何用塑料容器盛放？为什么加柠檬酸钠？611
原则：细胞易破碎、DNA含量较高、易提取 成功率高
材料：鸡血（红细胞）/洋葱
原因：①红细胞多且有细胞核，DNA含量丰富，经济易取； ②极易吸水胀破 血浆
2. DNA的提取原理—鉴定 问题4.如何鉴定DNA？能否用甲基绿鉴定？ 龙胆紫和醋酸洋红能鉴定DNA吗？ 二苯胺为什么要现用现配？67811/249/812 ①二苯胺 + DNA 沸水浴 蓝色 蓝色的深浅与DNA的含量有关。
甲基绿 + DNA
绿色
②其他鉴定方法：电泳、紫外灯照射等
③二苯胺：现配现用 原因：易变性而失去作用（无色
毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位. ⑥盛放鸡血细胞的容器最好是塑料容器（鸡血细胞破碎后释放的 DNA，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中DNA的损失）
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小结:生物体内有机物与化学试剂的特定颜色反应
试剂名称 斐林试剂 班氏试剂 苏丹III 苏丹IV 鉴定物质 还原性糖 如葡萄糖 颜色反应 温度条件
加热
砖红色沉淀
橘黄色 红色 紫色 蓝色 蓝紫色
脂
肪
双缩脲试剂
二苯胺试剂 碘液
蛋白质 DNA 淀 粉
加热
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3.去除滤液中的杂质 问题7：分析三种除滤液杂质方案的原理？149/26/6 为什么反复地溶解与DNA,能够去除杂质？489/9/9 方案一： DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同 2mol/L NaCl 加蒸馏水 0.14mol/L NaCl 加NaCl 2mol/L NaCl 溶解DNA，过滤除去不溶杂质 析出DNA，过滤除去可溶杂质 溶解DNA，过滤得滤液
浅蓝色）
2．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 A．蒸馏水 C．NaOH 溶液 B．NaCl 溶液 D．盐酸 (
B
)
解析 染色质的主要成分是 DNA 和蛋白质，我们可以利 用蛋白酶水解杂质蛋白质，从而使提取的 DNA 与蛋白质 分开。也可以利用 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度不同， DNA 在 2 mol/L NaCl 溶液中溶解度高，而蛋白质不能溶 解，通过过滤可除去不能溶解的杂质蛋白质，由此可看出 两种方法虽然原理不同，但目的是一样的。
6.实验流程 制备鸡血细胞液 破碎细胞，释放DNA 溶解核内DNA 析出DNA 再溶解DNA
+柠檬酸钠 搅拌,静置,去上清液
+蒸馏水,搅拌,过滤 +NaCl,搅拌,过滤 +蒸馏水,搅拌,过滤 + NaCl,搅拌,过滤
鸡血细胞液
含DNA滤液 含DNA滤液 （除去不溶杂质） 含DNA粘稠物 （除去可溶杂质） 含DNA滤液
提示：沿一个方向搅拌，3次 方案二：嫩肉粉中的蛋白酶分解蛋白质杂质，与DNA分开 方案三：蛋白质和DNA的变性温度不同，高温使蛋白质变性与 DNA分开
4.析出DNA（关键） 问题8：为什么加入酒精是95﹪、等体积、冷却后的 ？11/9 滤液+ 95﹪冷酒精 析出 白色丝状物（即DNA） 提示：沿一个方向轻缓搅拌，卷起丝状物。（防DNA断裂） 目的：析出DNA，除去溶于酒精的蛋白质等杂质
知识链接：
1.所有动物成熟的红细胞都具有相同的结构吗？
2.将动物和植物细胞分别放入蒸馏水中，会出现相同现象吗？ 3.盐析：在蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液导致蛋白质析出的 现象。盐析是物理变化，而且是可逆的，常用来分离提纯蛋白质。
4.作业：比较DNA、RNA和蛋白质1011/4/513 (元素、结构、产生、分布部位、功能、理化性质、检测方法等）
考点一：提取DNA的方法
1.提取DNA的基本思路 生物大分子： 核酸、蛋白质、多糖 染色体组成： DNA和蛋白质 思路： 利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性 质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 （主要利用DNA的溶解性规律）
2. DNA的提取原理—溶解性 问题1.DNA和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度有何不同?
注
意
事
项
①制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上 层是血清，下层为所需要的血细胞。 ②整个实验中加入“两次蒸馏水，三次NaCl溶液，一次酒精” 两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。 酒精最好用95%的冷酒精; ③加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时,动作要轻缓且朝一个方向。 保证DNA分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。 ④鉴定DNA时需沸水浴加热。 ⑤二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果.二苯胺是一种有
提纯DNA
鉴定
+ 95﹪冷酒精,搅拌
+ NaCl,二苯胺,搅拌
粗提取的DNA
呈蓝色
7.实验小结 2次加蒸馏水 1.细胞吸水胀破 2.稀释NaCl，析出DNA 1.去不溶杂质，得含DNA滤液 2.溶解DNA 3.鉴定，溶解DNA 1.加蒸馏水析出 2.加酒精析出 1.破碎，除去核外物质，得含DNA滤液 2.加NaCl，去不溶杂质，得含DNA滤液 3.加蒸馏水，去可溶杂质，得析出DNA粘稠物
2. DNA的提取原理——耐受性 问题3.DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同？ 项目 蛋白酶 高温 洗涤剂 蛋白质 水解 DNA 无影响
多数60～80℃变性 80℃以上变性 瓦解细胞膜，除去脂质和蛋白质 无影响
1)盐析是否改变了DNA和蛋白质的空间结构？是否发生了变性？ 空间结构不变；没有变性 2)高温导致的DNA和蛋白质的变性机理是否相同？是否可逆？ 破坏的键不同。 DNA：破坏氢键,降温时能复性,是可逆的； 蛋白质：破坏二硫键,是不可逆的。
5.DNA的粗提取有何作用？2
教学目标
知识与能力 概述DNA的结构、功能及物理、化学性质 说明粗提取DNA的思路及鉴定原理 设计并用流程图表示DNA粗提取及鉴定步骤 尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取和鉴定
过程与方法 小组合作、问题探讨、实验设计、操作 情感态度与价值观
巩固复习必修1、2DNA相关知识，设计、分析实验
纱布过滤： 得滤液(含DNA、RNA、蛋白质、多糖等） 植物细胞： 洗涤剂： 瓦解细胞膜, 利于DNA释放 + （洋葱） 食盐： 溶解DNA 搅拌研磨： 破碎细胞，充分释放DNA 纱布过滤：得滤液(含DNA、RNA、蛋白质、多糖等） 提示：为什么沿同一方向快速搅拌？/2 防止打碎DNA
2.破碎细胞，获取含DNA的滤液 1)为何植物要先瓦解细胞膜而动物细胞不需要？细胞壁怎么处理？ 破碎植物细胞，能否先用果胶酶，再加低渗溶液？ 洗涤剂为何可以溶解细胞膜？会破坏DNA吗？123679/1346911/89
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溶解规律
2 mol/L NaCl溶液
0.14 mwenku.baidu.coml/L NaCl溶液
DNA
溶解 析出 (溶解度最大) （溶解度最小） 部分发生 盐析沉淀
NaCl溶液浓度从2 mol/L 蛋白质 降低的过程中,蛋白质溶 解度逐渐增大
溶解
问题2.DNA和蛋白质在酒精中的溶解度有何不同？ DNA不溶于酒精，但细胞中某些蛋白质溶于酒精
3次加NaCl
2次DNA析出
比较3次过滤
考点三：分析评价
问题9.如何检测是否提取出DNA ?/2 是否有白色丝状物；二苯胺鉴定是否呈蓝色 问题10.粗提取的DNA可能含有哪些杂质？9//812 可能仍含有核蛋白、多糖等杂质。 问题11.结果不明显的可能原因有哪些？4/9/8
(1)研磨不充分或蒸馏水用量少，DNA没有充分释放。 (2)搅拌过猛，DNA被破坏。 (3)析出DNA时，蒸馏水加入太快。 (4)二苯胺配制时间过长。