高中生物人教版選擇性DNA的粗提取和鑒定優(yōu)質(zhì)

3.1.2DNA的粗提取與鑒定探究-實(shí)踐DNA的粗提取與鑒定（一）基礎(chǔ)知識利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)上的差異，提取DNA，去除其他成分。2、提取DNA分子的基本思路是什么？1、提取大分子的基本思路是什么？選用一定的物理、化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。1、DNA不溶于酒精溶液

DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可初步分離DNA與蛋白質(zhì)。（二）DNA粗提取的原理2、DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同---DNA的溶解性和耐受性①觀察右圖，嘗試描述DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線。②如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？任務(wù)：資料：當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為2mol／L時(shí)，DNA的溶解度最大在NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時(shí)，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；在0.14mol/L時(shí)，DNA溶解度最??；當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí)，DNA的溶解度又逐漸增大。〖思考②〗如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？先用2mol/LNaCl溶液溶解DNA，再加入蒸餾水，使其溶液濃度從2mol/L下降到0.14mol/L，使DNA在鹽溶液中析出。①描述DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線。將DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離

酒精是一種常用有機(jī)溶劑，但DNA卻不能溶于酒精（特別是95％冷卻酒精），但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于酒精。

問：采用DNA不溶于酒精的原理，可以達(dá)到什么目的？〖思考〗3、DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性①蛋白酶—水解蛋白質(zhì)，對DNA沒有影響。②高溫—大多數(shù)

在60～80℃時(shí)變性沉淀,而

在

80℃以上才會變性。③洗滌劑—溶解細(xì)胞膜，

去除

;

但對DNA沒有影響。蛋白質(zhì)DNA脂質(zhì)、蛋白質(zhì)4、DNA的鑒定在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色，因此用二苯胺試劑鑒定DNA分子。DNA+二苯胺沸水浴藍(lán)色（三）目的要求1、了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)；理解DNA粗提取

和鑒定的原理2、學(xué)會DNA粗提取的方法以及利用二苯胺試劑

對DNA進(jìn)行鑒定（四）材料用具

不同生物的組織中DNA含量不同。在選取材料時(shí)，應(yīng)本著DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。你認(rèn)為如下提供的材料中哪些不適合提取DNA？為什么？供選材料：（括號內(nèi)為染色體條數(shù)）新鮮洋蔥（16）、香蕉、菠菜（12）、菜花、、獼猴桃（58）；豬肝（38）、魚卵、雞血（78）、哺乳動物的成熟紅細(xì)胞；在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌（1）原則上，凡是含有DNA的生物材料都可以考慮選用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大。1、實(shí)驗(yàn)材料的選取2、實(shí)驗(yàn)用具燒杯、量筒、玻璃棒、研缽、紗布、漏斗、試管、試管架、試管夾、酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架、火柴、刀片和天平等。（五）方法步驟：1、實(shí)驗(yàn)材料的選取2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液3、除去濾液中的雜質(zhì)(純化)4、DNA的析出與鑒定以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1.稱取約30g洋蔥,切碎，然后放入研缽中，倒入10ml研磨液，充分研磨。2.在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過濾到燒杯中，在40C冰箱中放置幾分鐘

后，再取上清液。也可以直接將研磨液倒入塑料離心管中，在1500r/min

的轉(zhuǎn)速下離心5min，再取上清液放入燒杯中。3.在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為95%），靜止2-3min，溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方

向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；或者將溶液倒入塑料離

心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物

（粗提取的DNA）晾干。4.取兩只20ml的試管，各加入2mol/lNaCl溶液5ml。將絲狀物或沉淀物溶于其

中一個試管的NaCl溶液中，然后，向兩只試管中各加入4ml的二苯胺試劑，

混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min。待試管冷卻后，比較兩只試管

中顏色的變化。以雞血為實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（參考方案）：1.向10ml雞血細(xì)胞液中加入20ml蒸餾水，攪拌5min。2.3～4層紗布過濾，取濾液。3.加入2倍體積的2mol/lNaCl溶液，攪拌1min。4.貼壁緩慢加入蒸餾水，直至粘稠物不再增加。5.3～4層紗布過濾，得DNA粘稠物。6.用2mol/lNaCl溶液20ml溶解DNA粘稠物，攪拌3min7.3～4層紗布過濾，取濾液。8.貼壁緩慢加入40ml預(yù)冷的酒精，緩慢、均勻攪拌得絲狀物，取出絲狀物。9.鑒定：用2mol/lNaCl溶液5ml溶解絲狀物，再加二苯胺試劑4ml，水浴加熱。以雞血為實(shí)驗(yàn)材料的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（參考方案）：動物細(xì)胞的破碎較易，例如，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液動物細(xì)胞植物細(xì)胞提取洋蔥DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液在以上實(shí)驗(yàn)中，加入蒸餾水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？過濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用（濾紙、尼龍布）。思考：洗滌劑能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液血細(xì)胞在蒸餾水中大量吸水漲破，攪拌加速細(xì)胞破裂；選用尼龍布進(jìn)行過濾。討論：研磨不充分會使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液2）如果研磨不充分，會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？1）在處理植物組織時(shí)需要進(jìn)行研磨，其目的是什么？破碎細(xì)胞壁，使核物質(zhì)容易溶解在NaCl溶液中3、除去濾液中的雜質(zhì)(純化的三個方案)方案一：原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)思考：用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽溶液中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽溶液使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過反復(fù)溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。30mL濾液＋35gNaCl→同方向攪拌，DNA溶解→加入蒸餾水→調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度為0.14mol/L

DNA析出→過濾除去溶液中的雜質(zhì)，得到過濾物→放到2mol/LNaCl溶液中溶解DNA→DNA-NaCl溶解液3、除去濾液中的雜質(zhì)(純化)方案二：30mL濾液＋嫩肉粉（木瓜蛋白酶）

→靜置10～15分鐘→DNA濾液原理：利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，不分解DNA，從而使DNA與蛋白質(zhì)分開方案三：30mL濾液→60～67℃處理→過濾

獲得含DNA濾液原理：DNA和蛋白質(zhì)對高溫耐受性的不同，

從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離。2）為了純化提取的DNA需要將濾液作如何處理？3、除去濾液中的雜質(zhì)(純化)討論：1）此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)與等體積95％冷卻酒精混合，析出白色絲