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1、第 3章 基 因 工 程探究实验 DNA的粗提取与鉴定课堂篇探究学习如何将DNA提取出来，并进行鉴定呢?学习目标1.掌握DNA粗提取与鉴定的实验原理2.理解并掌握DNA粗提取的过程与鉴定的方法自学指导：阅读课本自学指导：阅读课本P74-75内容，回答下列问题（内容，回答下列问题（4min）1.该实验的实验该实验的实验目的目的、实验、实验原理原理、实验材料、实验材料、试剂及其作用试剂及其作用分别是？分别是？2.该实验的方法步骤可以简单的归纳为哪四步？该实验的方法步骤可以简单的归纳为哪四步？3.研磨的目的是？研磨的目的是？4.如何取上清液（两种方法）？如何取上清液（两种方法）？5.上清液中除上清液
2、中除DNA之外，可能含有哪些杂质？低温放置几分钟的作用是之外，可能含有哪些杂质？低温放置几分钟的作用是？6.搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的是？搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的是？DNA的粗提取与鉴定探究和实践一、实验原理1.提取DNA的原理利用利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，对它们进行提取。(1)DNA酒精，某些蛋白质酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。(2)DNA在不同浓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.鉴定DNA的原理在一定温度下（沸水浴），DNA遇 试剂会呈现 。二苯胺蓝色当当NaCl浓度为浓度为
3、 2 mol2 molL L时，时，DNADNA的的溶解度最大溶解度最大，浓度为，浓度为 0.14 mol0.14 molL L时，时，DNADNA的的溶解度溶解度最低最低。利用这一原理，可以使。利用这一原理，可以使DNADNA在盐溶液中在盐溶液中溶解或析出溶解或析出。DNA的粗提取与鉴定探究和实践二、目的要求：1.了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取和鉴定的原理。2.学会DNA粗提取的方法以及利用二苯胺试剂对DNA进行鉴定。三、材料用具：1.材料：DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等。（注意：（注意：不能选择不能选择哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞
4、，因为哺乳动物成熟的红细胞中，因为哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核没有细胞核和线粒体，几乎不含和线粒体，几乎不含DNADNA。）。）洋葱花菜香蕉猪肝鸡血菠菜DNA的粗提取与鉴定探究和实践2.试剂及作用：(1)研磨液(2)体积分数为95%的酒精(3)2mol/L 的NaCl溶液(4)二苯胺试剂(5)蒸馏水溶解并提取DNA析出DNA溶解DNA鉴定DNA，要现配现用滴入NaCl溶液中，使其浓度逐渐下降至0.14mol/L，从而析出DNA研磨液成分作用SDS使蛋白质变性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl缓冲液稳定DNA研磨液、二苯胺的配制方法在课本P117DNA的粗提取与鉴定探究和实践离心机 电子天
5、平烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、剪刀DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤（四步）：1.研磨洋葱:研磨洋葱称称 取取 约约 30g30g洋洋 葱葱，切切 碎碎，然然 后后 放放 入入 研研 钵钵 中中，倒倒 入入 10mL10mL ，充分研磨。，充分研磨。2.去除杂质，取上清液:过滤取上清液方方案案一一：在在漏漏斗斗中中垫垫上上纱纱布布，将将洋洋葱葱研研磨磨液液过过滤滤到到烧烧杯杯中中，在在4 4冰箱中冰箱中 后，再取后，再取 。方方案案二二：也也可可以以直直接接将将研研磨磨液液倒倒入入塑塑料料离离心心管管中中，在在1500r/min1500r/min的的转速下离心转
6、速下离心5min5min，再取，再取 放入烧杯中。放入烧杯中。研磨液上清液上清液目的：破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中上清液中除上清液中除DNADNA之外，之外，可能含有核蛋白、多糖等杂质可能含有核蛋白、多糖等杂质抑制核酸水解酶的活性，进而抑制抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNADNA降解；抑制降解；抑制DNADNA分子运动，使分子运动，使DNADNA易形成沉淀析出；易形成沉淀析出；放置几分钟放置几分钟DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤：3.析出DNA:方方案案一一：在在上上清清液液中中加加入入体体积积相相等等的的、溶溶液液（体体积积分分数数为为95%95%），静静置置2 23mi
7、n3min，溶溶液液中中出出现现的的 就就是是粗粗提提取取的的DNADNA。用用玻玻璃璃棒棒 搅搅拌拌，卷卷起起丝丝状状物物，并并用用滤滤纸纸吸吸去去上面的水分；上面的水分；方方案案二二：将将溶溶液液倒倒入入塑塑料料离离心心管管中中，在在10000r/min10000r/min的的转转速速下下离离心心5min5min，弃上清液，将管底的，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的沉淀物（粗提取的DNADNA）晾干）晾干。用用冷却的酒精冷却的酒精析出析出DNADNA预冷的酒精白色丝状物减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子低温可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；低温抑制DNA分子运动，使DN
8、A易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA的柔韧性，减少断裂。沿一个方向沿一个方向DNA的粗提取与鉴定探究和实践四、方法步骤：4.DNA的鉴定：取两支20mL的试管，各加入 溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCl溶液中。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，比较两支试管中溶液颜色的变化。DNA的鉴定空白对照组如何设计？2mol/L的NaCl二苯胺试剂沸水在等体积的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，将试管置于同等沸水浴中加热5min。实实验验组组对对照照组组溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关提取物颜色与DNA的纯度有关水浴水浴
9、水浴水浴加热加热加热加热DNA的粗提取与鉴定探究和实践(1)选什么样的材料实验更易成功？用洋葱做材料，为什么要充分研磨？(2)猪血和鸡血，哪个适合用作提取DNA的材料？操作时如何防止血液凝固？(3)如果用鸡血动物细胞做材料，也需要研磨裂解释放细胞中的DNA吗？猪血（猪血（哺乳动物的成熟红细胞）无细胞核，不适合；哺乳动物的成熟红细胞）无细胞核，不适合；鸡血中红细胞有核鸡血中红细胞有核DNADNA，且核，且核DNADNA的量较多，的量较多，适合。适合。含含DNADNA的生物材料都可以，选取的生物材料都可以，选取DNADNA含量相对较高的生物组织，成功率更大。含量相对较高的生物组织，成功率更大。充分
10、研磨，可以破坏细胞壁，裂解细胞，释放充分研磨，可以破坏细胞壁，裂解细胞，释放DNADNA。加入清水，让细胞吸水胀破，释放加入清水，让细胞吸水胀破，释放DNADNA。鸡血中加入鸡血中加入柠檬酸钠柠檬酸钠，可防止血液凝固。，可防止血液凝固。那猪肝呢？1、操作提示(1)以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止_ 。(2)加 入 酒 精 和 用 玻 璃 棒 搅 拌 时，动 作 要 轻 缓，以 免 加 剧 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。血DNA分子的断裂液凝固2、关键点拨1.利用动物细胞提取DNA时，破碎细胞的方法：动物细胞无细胞壁，可 使其吸水涨破。2.不能选用哺乳动物
11、成熟的红细胞作为实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞 细胞核。3.提纯DNA时，选用体积分数为95%的冷酒精的原因：体积分数为95%的冷酒精 更佳。直接无提纯效果(1)研磨液的作用为溶解并提取 DNA;体积分数为95%的酒精的作用为析出DNA,使DNA与杂质分开;浓度为2mol/L的NaCl溶液的作用为溶解丝状物用于DNA的鉴定。(2)在将待鉴定的提取物加入浓度为2mol/L的NaCl溶液中溶解时，需要不断搅拌以增加溶解的 DNA 的量,建议搅拌 3 min以上。(3)二苯胺试剂要现配现用,以保证实验效果。同时,加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5min及以上，且要等到冷却后再观察效果，这样
12、才可以观察到较为明显的显色反应。3、操作注意事项：视频演示：视频演示：DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定整理背诵1.该实验的实验目的、实验原理、实验材料、试剂及其作用分别是？2.该实验的方法步骤可以简单的归纳为哪四步？3.研磨的目的4.取上清液（两种方法）5.上清液中除DNA之外，含有的杂质低温放置几分钟的作用6.搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的 1 1下列关于下列关于“DNA“DNA的粗提取和鉴定的粗提取和鉴定”实验的原理的叙述，错误的是（实验的原理的叙述，错误的是（）A A利用利用DNADNA不溶于酒精溶液，而蛋白质能溶于酒精溶液，可将不溶于酒精溶液，而蛋白质能溶于酒精溶液，可将DN
13、ADNA与蛋白质与蛋白质分离分离B B利用高温能使蛋白质变性，却对利用高温能使蛋白质变性，却对DNADNA没有影响的特性，可将没有影响的特性，可将DNADNA与蛋白质与蛋白质分离分离C C在用预冷的酒精沉淀在用预冷的酒精沉淀DNADNA时，要用玻璃棒沿一个方向搅拌，防止时，要用玻璃棒沿一个方向搅拌，防止DNADNA断裂断裂D D利用利用DNADNA能溶于能溶于2 mol/L2 mol/L的的NaClNaCl溶液，可将提取的丝状物或沉淀物溶解于溶液，可将提取的丝状物或沉淀物溶解于NaClNaCl溶液中溶液中B B当堂检测2 2下列关于下列关于DNADNA粗提取与鉴定的叙述，正确的是（）粗提取与鉴
14、定的叙述，正确的是（）A A取材时可选用鸡血、洋葱、香蕉等富含取材时可选用鸡血、洋葱、香蕉等富含DNADNA的材料进行实验的材料进行实验B B将白色丝状物置于将白色丝状物置于2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液中，离心后弃去上清液溶液中，离心后弃去上清液C C可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将DNADNA释放出来释放出来D D鉴定鉴定DNADNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴A A4 4下列关于下列关于“DNA“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（实验的叙述，错误的是（）A A羊的成熟红细胞可作为提取羊的成熟红细胞可作为提取DNADNA的材料的材料B B提取植物细胞的提取植物细胞的DNADNA时，需要加入一定量的研磨液时，需要加入一定量的研磨液C C预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNADNA水解水解D D在沸水浴条件下，在沸水浴条件下，DNADNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色与二苯胺试剂反应呈现蓝色A A谢谢观看!
