實(shí)驗(yàn)：高中生物DNA的粗提取與鑒定說(shuō)課講解

1、實(shí)驗(yàn)：高中生物DNA的粗提取與鑒定一一.DNA.DNA的提取原理的提取原理DNADNA的溶解性；的溶解性；DNADNA在酒精溶液中的溶解性；在酒精溶液中的溶解性；DNADNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性二二.DNA.DNA的鑒定原理的鑒定原理DNADNA與二苯胺（沸水?。?huì)染成藍(lán)色與二苯胺（沸水?。?huì)染成藍(lán)色; ;甲基綠甲基綠 （綠色）（綠色）三三. .實(shí)驗(yàn)案例實(shí)驗(yàn)案例以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNADNA的粗提取的粗提?。? 1）提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)）提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)（2 2）溶解細(xì)胞核內(nèi)的）溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA（3 3）析出含）析出含

2、DNADNA的粘稠物的粘稠物（4 4）濾取含）濾取含DNADNA的粘稠物的粘稠物（5 5）將）將DNADNA的粘稠物再溶解的粘稠物再溶解（7 7）提取含雜質(zhì)較少的）提取含雜質(zhì)較少的DNADNA（8 8）DNADNA的鑒定的鑒定三三.DNA.DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)材料的選取（一）實(shí)驗(yàn)材料的選取材料：魚卵、豬肝、菜花、香蕉、雞血、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞、材料：魚卵、豬肝、菜花、香蕉、雞血、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌。獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌。（從中選?。◤闹羞x取2 23 3種實(shí)驗(yàn)材料）種

3、實(shí)驗(yàn)材料）原則：凡是含有原則：凡是含有DNADNA的生物材料都可以考慮，但選用的生物材料都可以考慮，但選用DNADNA含量含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大動(dòng)物細(xì)胞的破碎較易，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水動(dòng)物細(xì)胞的破碎較易，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水( (滲透滲透作用吸水漲破），同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可作用吸水漲破），同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可（二）破碎細(xì)胞，獲取含（二）破碎細(xì)胞，獲取含DNADNA的濾液的濾液1.1.動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞植物細(xì)胞需要先用一定的洗滌劑和食鹽溶解細(xì)胞膜植物細(xì)胞需要先用一定的洗滌劑和食鹽溶解細(xì)胞膜

4、. .2.2.植物細(xì)胞植物細(xì)胞洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNADNA的釋放；的釋放；食鹽的主要成分是食鹽的主要成分是NaClNaCl，有利于，有利于DNADNA的溶解的溶解實(shí)例：提取洋蔥實(shí)例：提取洋蔥DNADNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行從分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集研磨液和食鹽，進(jìn)行從分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集研磨液研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA釋放不完全，提取的釋放不完全，提取的DNADNA量量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定

5、變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等不顯示藍(lán)色等. .討論：為什么反復(fù)地溶解與析出討論：為什么反復(fù)地溶解與析出DNADNA，能夠去除雜質(zhì)？，能夠去除雜質(zhì)？用高鹽濃度的溶液溶解用高鹽濃度的溶液溶解DNADNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使低鹽濃度使DNADNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出過(guò)反復(fù)溶解與析出DNADNA，就能夠除去與，就能夠除去與DNADNA溶解度不同的多種雜質(zhì)溶解度不同的多種雜質(zhì). .（三）去除濾液中的雜質(zhì)（三）去除濾液中的雜質(zhì)利

6、用的是利用的是DNADNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與與DNADNA分離分離. .利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNADNA與蛋白質(zhì)分開；與蛋白質(zhì)分開；（四）（四） DNADNA的析出與鑒定的析出與鑒定DNADNA的析出用的是與濾液體積的析出用的是與濾液體積相等的冷卻的酒精溶液（體積相等的冷卻的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為分?jǐn)?shù)為95 95 ） ，靜置，靜置2 23min3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取就是粗提取DNADNA。1.DNA1.DNA的析出的析出

7、2.2. DNADNA的鑒定的鑒定鑒定鑒定DNADNA時(shí)在試管中先加入物質(zhì)的時(shí)在試管中先加入物質(zhì)的量的濃度為量的濃度為2mol/L 2mol/L 的的NaClNaCl溶液溶液5ml5ml于兩只試管中，其中一只加入于兩只試管中，其中一只加入DNADNA絲狀物，各加入二苯胺絲狀物，各加入二苯胺4ml 4ml 試劑?；煸噭??；旌暇鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min,5min,待試管冷卻后，比較兩只試管待試管冷卻后，比較兩只試管中溶液顏色的變化，看看溶解有中溶液顏色的變化，看看溶解有DNADNA的溶液是否有藍(lán)色的溶液是否有藍(lán)色案例：以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行案例：以雞血為實(shí)驗(yàn)材

8、料進(jìn)行DNADNA的粗提取的粗提取三三. .實(shí)驗(yàn)案例實(shí)驗(yàn)案例雞血細(xì)胞極易吸水脹破雞血細(xì)胞極易吸水脹破雞血細(xì)胞核的雞血細(xì)胞核的DNADNA含量豐富，材料易得含量豐富，材料易得1.1.準(zhǔn)備雞血細(xì)胞液準(zhǔn)備雞血細(xì)胞液過(guò)程：過(guò)程： 取檸檬酸納溶液（抗凝劑）取檸檬酸納溶液（抗凝劑）100ml100ml，注入新鮮的雞血，注入新鮮的雞血（約（約180ml180ml），同時(shí)用玻璃棒攪拌，使血液與檸檬酸納溶液充分），同時(shí)用玻璃棒攪拌，使血液與檸檬酸納溶液充分混合，以免凝血。混合，以免凝血。檸檬酸鈉作用檸檬酸鈉作用: :防止血液凝固防止血液凝固 討論：提取雞血中的討論：提取雞血中的DNADNA時(shí)，為什么除去血液中的

9、上清液？時(shí)，為什么除去血液中的上清液？獲取血液中的血細(xì)胞，以及除去血漿中的蛋白質(zhì)雜質(zhì)獲取血液中的血細(xì)胞，以及除去血漿中的蛋白質(zhì)雜質(zhì)2.2.方法步驟方法步驟 將制備好的雞血細(xì)胞液將制備好的雞血細(xì)胞液5 mL5 mL10mL10mL，注入到，注入到50 mL50 mL燒杯中。燒杯中。向燒杯中加入蒸餾水向燒杯中加入蒸餾水20 mL20 mL，同時(shí)用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，同時(shí)用玻璃棒充分?jǐn)嚢? min5 min，使，使血細(xì)胞加速破裂。然后，用放有紗布的漏斗將血細(xì)胞液過(guò)濾至血細(xì)胞加速破裂。然后，用放有紗布的漏斗將血細(xì)胞液過(guò)濾至500mL500mL，取其濾液。，取其濾液。提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)提取雞血細(xì)胞的細(xì)

10、胞核物質(zhì)討論：討論：（1 1）為什么要加入蒸餾水？加入蒸餾水后細(xì)胞會(huì)有什么變化？）為什么要加入蒸餾水？加入蒸餾水后細(xì)胞會(huì)有什么變化？讓細(xì)胞內(nèi)濃度大于周圍溶液的濃度，細(xì)胞會(huì)吸水以至漲破讓細(xì)胞內(nèi)濃度大于周圍溶液的濃度，細(xì)胞會(huì)吸水以至漲破（2 2）用玻璃棒攪拌有什么意義？）用玻璃棒攪拌有什么意義？用玻璃棒攪拌可以加速血細(xì)胞和細(xì)胞核的破裂。注意應(yīng)沿一個(gè)方用玻璃棒攪拌可以加速血細(xì)胞和細(xì)胞核的破裂。注意應(yīng)沿一個(gè)方向快速攪拌，但也不能太快太猛，防止打碎向快速攪拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNADNA（3 3）濾去的是什么物質(zhì)？得到的是什么？）濾去的是什么物質(zhì)？得到的是什么？過(guò)濾將濾去的是細(xì)胞膜和核膜等物質(zhì)

11、；得到的是與蛋白質(zhì)等物質(zhì)過(guò)濾將濾去的是細(xì)胞膜和核膜等物質(zhì)；得到的是與蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合在一起的結(jié)合在一起的DNADNA溶解細(xì)胞核內(nèi)的溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA將氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為將氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol/L2 mol/L的溶液的溶液40mL40mL加入到濾液中，加入到濾液中，并用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌并用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌1min1min，使其混合均勻，這時(shí)，使其混合均勻，這時(shí)DNADNA溶解溶解在溶液中。然后，用放有紗布的漏斗過(guò)濾，取其濾液。在溶液中。然后，用放有紗布的漏斗過(guò)濾，取其濾液。加入蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒不停地輕輕攪拌，這時(shí)燒杯中有絲狀加入蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒不停地輕輕

12、攪拌，這時(shí)燒杯中有絲狀物出現(xiàn)，注意觀察絲狀物呈什么顏色。繼續(xù)加入蒸餾水，溶液中物出現(xiàn)，注意觀察絲狀物呈什么顏色。繼續(xù)加入蒸餾水，溶液中出現(xiàn)的粘稠物會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)粘稠物不再增加時(shí)停止加入蒸餾水出現(xiàn)的粘稠物會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)粘稠物不再增加時(shí)停止加入蒸餾水（這時(shí)氯化鈉為（這時(shí)氯化鈉為0.14 mol0.14 molL L）析出含析出含DNADNA的粘稠物的粘稠物討論：加入蒸餾水的目的？討論：加入蒸餾水的目的？降低降低NaClNaCl溶液濃度到使溶液濃度到使DNADNA溶解度最低點(diǎn)，溶解度最低點(diǎn)， 使使DNADNA從從NaClNaCl溶液中析出溶液中析出. .濾取含濾取含DNADNA的粘稠物的粘稠物用放有

13、多層紗布的漏斗，過(guò)濾步驟用放有多層紗布的漏斗，過(guò)濾步驟3 3中的溶液至中的溶液至 500mL500mL的燒杯中，的燒杯中，含含 DNADNA的粘稠物被留在紗布上的粘稠物被留在紗布上將將DNADNA的粘稠物再溶解的粘稠物再溶解取取 1 1個(gè)個(gè) 50 mL50 mL燒杯，向燒杯內(nèi)注入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為燒杯，向燒杯內(nèi)注入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 2 molmolL L的溶液的溶液 20mL20mL。用鈍頭鑷子將紗布上的粘稠物夾至氯化鈉。用鈍頭鑷子將紗布上的粘稠物夾至氯化鈉溶液中，用玻璃擇不停地?cái)嚢?，使粘稠物盡可能多地溶解于溶液溶液中，用玻璃擇不停地?cái)嚢瑁拐吵砦锉M可能多地溶解于溶液中中. .取

14、取1 1個(gè)個(gè)100 mL100 mL燒杯，用放有兩層紗布的漏斗過(guò)濾步驟燒杯，用放有兩層紗布的漏斗過(guò)濾步驟5 5中的溶液。中的溶液。取其濾液，取其濾液，DNADNA溶于濾液中溶于濾液中. .提取含雜質(zhì)較少的提取含雜質(zhì)較少的DNADNA在上述濾過(guò)的溶液中，加入冷卻的、酒精的體積分?jǐn)?shù)為在上述濾過(guò)的溶液中，加入冷卻的、酒精的體積分?jǐn)?shù)為 9595的溶的溶液液 50mL50mL（使用冷卻的酒精，對(duì)（使用冷卻的酒精，對(duì)DNADNA的凝集效果較佳），并用玻的凝集效果較佳），并用玻璃棒攪拌，溶液中會(huì)出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的絲狀物。用玻璃棒將絲狀璃棒攪拌，溶液中會(huì)出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的絲狀物。用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸取

15、上面的水分。這種絲狀物的主要成分就是物卷起，并用濾紙吸取上面的水分。這種絲狀物的主要成分就是DNADNA因?yàn)橐驗(yàn)镈NADNA不溶于冷酒精，而其他物質(zhì)可以溶解在酒精中，使含不溶于冷酒精，而其他物質(zhì)可以溶解在酒精中，使含雜質(zhì)較少的雜質(zhì)較少的DNADNA絲狀物可以析出絲狀物可以析出, ,懸浮于溶液中懸浮于溶液中討論：為什么要加討論：為什么要加50mL50mL的冷酒精？的冷酒精？取兩支取兩支20 mL20 mL的試管，各加入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為的試管，各加入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0 0015 015 molmolL L的溶液的溶液5 mL5 mL，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒，將絲狀物放入其

16、中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4mlL4mlL的二苯胺的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴屑訜?5 min5 min，待試管冷卻，待試管冷卻后，觀察并且比較兩支試管中溶液顏色的變化后，觀察并且比較兩支試管中溶液顏色的變化 DNADNA的鑒定的鑒定整個(gè)實(shí)驗(yàn)共整個(gè)實(shí)驗(yàn)共“兩次蒸餾水，四次過(guò)濾，兩次析出兩次蒸餾水，四次過(guò)濾，兩次析出”6.6.討論：討論：兩次蒸餾水兩次蒸餾水第一次：細(xì)胞吸水脹破第一次：細(xì)胞吸水脹破; ; 第二次：使第二次：使 DNADNA黏稠物析出黏稠物析出（1 1）此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有幾次使用蒸餾水？幾次