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1、导学案高二生物DNA的粗提取和鉴定编制：易木木【课题目标】 1.通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质； 2.理解DNA粗提取与鉴定的原理。【课题重、难点】 DNA的粗提取和鉴定方法。一、基础知识提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与 、 和 等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。【思考】在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCl溶液中的溶解度
2、是如何变化的？如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？此外，DNA不溶于 溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于其中。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。（2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解 ，但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080oC的高温，而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ，但对DNA没有影响。（3）DNA的鉴定：在 条件下，DNA遇 会被染成 色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。二、实验设计（1）实验材料的选取：凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是选用 的生物组织，成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料：鱼卵
3、、猪肝、菜花（花椰菜）、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌【思考】哺乳动物的红细胞的特点？（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的 ，同时用 搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用 溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的 和 ，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。【思考】为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？（3）去除滤液中的杂质
4、（阅读课本的三个方案）：课本P5556【思考】为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？方案二与方案三的原理有什么不同？（4）DNA的析出与鉴定：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、冷却的 ，静置 ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为 的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的 。混合均匀后，将试管置于 中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变 。三、操作提示以血液为实验材料时，每
5、100ml血液中需要加入3g ，防止 。加入洗涤剂后，动作要 、 ，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 ，以免 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。二苯胺试剂要 ，否则会影响鉴定的效果。为了提高DNA纯度，在科学实验中通常使用的洗涤剂有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）或吐温等化学试剂。四、结果分析与评价五、祥案以鸡血细胞为例1材料制备：0.1g/ml柠檬酸钠100ml 500ml烧杯玻璃棒搅拌4000r/min离心2min除去上清液活鸡血180ml 即得鸡血细胞液（也可将上述烧杯置于冰箱中，静置一天使鸡血细胞自行沉淀）2方法步
6、骤：（1）提取血细胞核物质：取血细胞液10ml20ml蒸馏水，玻璃棒沿一个方向快速搅拌5min，然后用34层纱布过滤，取滤液。（滤液中含DNA和其他物质，如蛋白质）（2）溶解核内DNA：（1）中滤液2mol/LNaCl溶液40ml，用玻璃棒沿一个方向搅拌1min，使DNA充分溶解。（3）析出含DNA的粘稠物：向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向均匀搅拌，出现丝状物，继续搅拌并加入蒸馏水直至丝状物不再增加为止。缠绕在玻璃榜上的丝状物即为鸡血细胞的DNA粗提物。（5）DNA粘稠物再溶解：（3）中粘稠物+20ml2mol/LNaCl溶液置于50ml烧杯，缓慢搅拌3 min，使其充分溶解。（
7、6）过滤含DNA的NaCl溶液：用34层纱布过滤，收集滤液，滤液中含DNA。（7）提取含杂质较少的DNA：上述溶液50ml体积分数为95%的冷却酒精，沿一个方向缓慢均匀搅拌，出现白色丝状物（即DNA），用玻璃棒将丝装物卷起。（8）DNA鉴定：取两只试管，分别加入2mol/L的NaCl溶液2ml，然后再分别加入2ml二苯胺试剂，沸水浴加热5min,观察结果。【课堂小结】【随堂练习】1、在研究DNA的基因样本前，采集来的血样需要蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是（ ）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的蛋白质，
8、使DNA释放，便于进一步提纯2、与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（ ）A操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度B在操作A时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整C加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出D当丝状粘稠物不再增加时，此时NaCl的浓度相当于0.14mol/L3、洗涤剂能够瓦解（ ），但对DNA没有影响。A细胞壁 B细胞膜 C细胞核 D细胞质4、在沸水浴的条件下，DNA遇（）会被染成蓝色。A斐林试剂B苏丹染液 C双缩脲试剂D二苯胺5、在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（）A不易破碎B减少提取过程中DNA的损失C增加DNA的含量 D容易洗刷6、
9、下列操作中，对DNA的提取量影响最小的是（）A使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质B搅拌时，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C在“析出DNA粘稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增加D在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却E在DNA的溶解和再溶解时，要充分搅拌7、DNA的粗提取中，将与滤液体积相等的、冷却的（），静置2-3min，溶液中会出现白色丝状物。A0.9%的NaCl B0.14mol/L的NaCl溶液C质量分数15%的HCl D体积分数为95%的酒精溶液8、以血液为实验材料时，需要向血液中加入（），防止血液凝固。A醋酸钠B龙胆紫 C柠檬酸钠
10、D醋酸洋红9、在向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（）A加快溶解DNA的速度B加快溶解杂质的速度C减少DNA的溶解度，加快DNA析出D减小杂质的溶解度，加快杂质的析出10、去除滤液中的杂质时，直接在滤液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的（）分解蛋白质。A胃蛋白酶B胰蛋白酶C木瓜蛋白酶D肠肽酶二、非选择题11、提取鸡血中DNA时，要除去血液中的上清液，这是因为什么？12、填写本实验完成下列实验操作时所用试剂。（1）提取鸡血细胞中核物质_。（2）溶解核内DNA：_ _。（3）析出2mol/LNaCl溶液中的DNA_。（4）DNA粘稠物的再溶解_。（5）提取杂质较少的DNA白色乳状丝状物
11、_。（6）DNA的鉴定_。13、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的原因是什么？请回答下列问题：（1）鸡血细胞中红细胞_，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中_细胞树木较多，可以提供丰富的_。（2）实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是_。（3）生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是_，这是因为这些动物和人一样，成熟的红细胞中_，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为_。（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。【高考
12、解析】例1、有人将猪血取出后，经过滤获得猪血细胞液，经过一系列实验步骤后，发现实验效果与下列哪类动物相同（）A两栖类B鱼类C爬行类D鸟类E没有相同的例2、在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是（）A稀释血液、冲洗样品B使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出C使血细胞破裂、增大DNA溶解量D使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA例3、检测DNA物质的试剂是（）A斐林试剂B95%的酒精C甲基绿溶液D二苯胺试剂例4、下列操作中，对DNA的提取量影响较小的是（）A使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质B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，甚至再将混合液放入冰箱中冷却E在DNA的溶解和再溶解时，要充分搅拌高二生物 第5页（共8页） 诚信审慎细心沉着 高二生物 第6页（共8页）
