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1、选修1课时12 DNA的粗提取与鉴定班级:_姓名:_设计人_日期_课前预习 预习案 学习目标 1 1了解DNA的物理化学性质。2理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。 自主梳理 1 1提取DNA的基本思路：(1)生物大分子的提取：选用一定的_方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。(2)DNA的粗提取：利用DNA与_等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。2提取DNA的原理：(1)利用DNA的溶解度方面的性质。DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的_中溶解度不同；DNA不溶于_溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。(2)利用DNA的耐受性方面的性质。蛋白酶能水解_，但对DN
2、A没有影响。大多数_不能忍受6080C的高温，而DNA在80C以上才会变性。洗涤剂能够瓦解_，但对_没有影响。3DNA的鉴定：DNA+_。4DNA的粗提取与鉴定实验材料的选取：选用_的生物组织。5DNA的粗提取与鉴定的实验过程中，破碎细胞，获取含DNA的滤液：(1)动物细胞(以鸡血为例)：在鸡血细胞液中加入一定量的_，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液。(2)植物细胞(以洋葱为例)：先将洋葱切碎，加入一定的_，充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。6DNA的粗提取与鉴定的实验过程中，去除滤液中的杂质：(1)方案一：通过控制_溶液的浓度，去除杂质。(2)方案二：直接在滤液中加入_，反应1015 min
3、，嫩肉粉中的_能够分解蛋白质。(3)方案三：将滤液放在6075 C的恒温水浴箱中保温1015 min，注意严格控制温度范围，使蛋白质沉淀，将_分离。7DNA的析出与鉴定：(1)DNA的析出：向滤液中加入与滤液体积相等的、_，静置23 min，析出白色丝状物。(2)DNA的鉴定：将丝状物放入物质的量浓度为_溶液中，用玻璃棒搅拌，加入二苯胺试剂，将试管置于_中加热_min。 预习小测 1 1判断正误：不同浓度的NaCl溶液对DNA的溶解度一定不同。2判断正误：洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。3判断正误：用DNA含量高的生物材料进行实验，成功的可能性更大，所以，取材时只需注意
4、安全和实验成功的可能性即可。4判断正误：用鸡血提取DNA时，应该用鸡血细胞液，而不能用鸡全血。5判断正误：冷却的体积分数为95%的酒精溶液能够溶解DNA中含有的蛋白质杂质。6判断正误：将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝。7判断正误：加入酒精溶液后，用玻璃棒搅拌DNA滤液时，应顺时针和逆时针交替，这样搅拌更充分。知识拓展 探究案 探究1提取DNA的方法 1 1提取DNA的基本思路：选用一定的物理或化学方法分离具有不同_或_性质的生物大分子。2提取DNA的思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在_和_性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。3提取DNA的原理：(1) DNA和蛋白质
5、等其他成分在不同浓度的_溶液中溶解度不同。利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离的目的。(2) DNA不溶于_溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于此溶液。(3)_能水解蛋白质，但对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受_的高温，而DNA在_以上才会变性。洗涤剂能瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。4DNA的鉴定：在_的条件下，DNA遇二苯胺会被染成_。5DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同溶解规律物质的量浓度为2 mol/L 的NaCl溶液物质的量浓度为0. 14 mol/L 的NaCl溶液DNA在物质的量浓度为0. 14 mol/L的Na
6、Cl 溶液中溶解度最小溶解析出质NaCl溶液从物质的量浓度为2mol/L降低过程中，溶解度逐渐增大部分发生盐析溶解由上表可以看出，在NaCl的物质的量浓度为2 mol/L时DNA溶解，而部分蛋白质发生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质；NaCl的物质的量浓度为0. 14 mol/L 时DNA析出，过滤可除去溶解的部分蛋白质。 典例精析 1 下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是 变式训练 1 在混合物中提取DNA分子的基本思路是A.根据各种大分子的理化性质的差异B.根据各种大分子的理化性质的共性C.根据各种大分子在细胞内的功能D.根据各种大分子的结构和在细胞内的位置
7、 探究2DNA的粗提取与鉴定的实验设计 1 6DNA的粗提取与鉴定的实验设计：(1)材料的选取：选用_含量相对较高的生物组织。(2) 破碎细胞，获取含DNA的滤液动物细胞的破碎在鸡血细胞液中加入一定量的_，同时用_，过滤后收集滤液即可。植物细胞的破碎先将洋葱切碎，然后加入一定量的洗涤剂和食盐，进行充分的_，过滤后收集研磨液。(3)去除滤液中杂质方案一：通过控制_的浓度去除杂质。方案二：直接向滤液中加入嫩肉粉，反应1015 min, 嫩肉粉中的_能够分解蛋白质。方案三：将滤液放在_C的恒温水浴箱中保温1015 min，注意严格控制温度范围，使_沉淀，而_分子还未变性，可以将DNA与蛋白质分离。(
8、4) DNA的进一步提纯利用DNA不溶于冷却的_溶液这一原理，可从溶液中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为_。7DNA的鉴定：(1)原理:在沸水浴的条件下，DNA会被_染成(2)操作:将呈丝状的_溶解于5 mL的物质的量浓度为_溶液中，再加入4mL的_试剂，进行_5 min，冷却后观察溶液的颜色变化。注意同时要设置_实验。8DNA的粗提取与鉴定的实验流程：9DNA的粗提取与鉴定的实验过程中的注意事项：(1)在鸡血细胞液中加入蒸熘水后，必须充分搅拌，否则血细胞的细胞核不会充分破碎，溶解出的DNA量就会减少。(2)所用的酒精必须充分预冷才能使用，冷酒精与含有DNA的NaCl溶液的体积比是1：1
9、，提取DNA丝状物的方法是用玻璃棒缓缓沿一个方向搅拌。(3)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血的主要原因是遗传物质DNA主要存在于细胞的细胞核内。(4)实验过程中两次加入蒸馏水，操作目的各不相同：第一次加蒸馏水，目的是使血细胞通过吸水涨破，释放出核内的DNA;第二次加蒸馏水，目的是稀释氯化钠溶液，使其物质的量浓度降至0. 14 mol/L ，最终使大量DNA 析出。(5)鉴定实验所得的丝状物的主要成分是DNA，除了可用二苯胺作鉴定试剂外，还可用甲基绿试剂直接滴在玻璃棒的丝状物上，因甲基绿与DNA亲和力强，若丝状物被染成蓝绿色则证明该物质主要成分是DNA。10DNA的粗提取与鉴定的实验结果分析
10、与评价(1)是否提取出了DNA观察你提取的DNA，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多；二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功，如果不呈现蓝色，可能是提取的DNA含量低，或是实验操作中存在错误，需要重新制备。(2)分析DNA中的杂质本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。(3)不同实验方法的比较对于不同的实验方法，本课题可以采用分组的方法进行研究。可以选取不同的实验材料，同种材料还可以采用不同方法，从多方面比较实验结果，如DNA的纯度、DNA 的颜色、二苯胺显色的深浅等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。 典例精析 1 在以鸡血为材料对DNA 进行提取的实验中，若需
11、进一步提取含杂质较少的DNA，可以依据的原理是A.DNA在物质的量浓度为0. 14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小B.在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色C.DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的一些其他物质易溶于酒精溶液D.质量浓度为0. 1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用 变式训练 1 在DNA的粗提取和鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是DNA在NaCl溶液的物质的量浓度为0. 14 mol/L时溶解度最低DNA在冷却的体积分数为95%的酒精溶液中能沉淀析出A.两次都是B.两次都是C.第一次是，第二次是D.第一次是，第二次是 随堂自测 1 1由于鸡血没有找到
12、，某同学尝试用猪的血液来代替，但结果没有成功，其最可能的原因是A.操作方法不对B.猪血含DNA过少C.NaCl溶液浓度太髙D.加二苯胺过少2若从植物细胞中提取DNA,发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其可能的原因是植物细胞中DNA含量低 研磨不充分 过滤不充分 95%冷酒精的量过大A.B.C.D.3若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂的目的是A.利于DNA的溶解B.分离DNA和蛋白质C.溶解细胞膜D.溶解蛋白质4在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同来提取的，DNA
13、的溶解度与如图所示曲线的对应点相符合的是A.a点浓度最适合析出DNAB.b点浓度最适合析出DNAC.c点浓度最适合析出DNAD.d点浓度最适合析出DNA5与析出DNA黏稠物有关的叙述，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.当丝状黏稠物不再增加时，此时NaCl溶液的浓度相当于0.14 mol/L6下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置，请分析回答问题。(1)实验材料选用鸡血球液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血球液中有较高含量的_。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目
14、的是_，通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加_溶液，结果丝状物被染成浅绿色。7请回答下列有关细胞和分子生物学技术的问题：(1)DNA粗提取的实验原理是：DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在_mol/L的NaCl溶液中的最低；鉴定DNA所用的试剂是_，沸水浴加热呈_色；实验中使用酒精的目的是_；实验过程中两次用到蒸馏水，第一次目的是使成熟的鸡血红细胞涨破释放出DNA，第二次目的是_。(2)PCR技术的中文全称是_，在操作过程中需要添加引物，它的化学本
15、质是_。反应过程中控制不同温度的意义是不同的：90以上时_，双链DNA解聚为单链；50左右时_，引物与两条单链DNA结合；72左右时延伸，DNA聚合酶有最大活性，使DNA新链沿着_方向延伸。(3)血红蛋白的提取和分离试验中，分离纯化常用的方法有凝胶色谱法和电泳法，前者的原理是_，后者的原理是_，在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是_。 探究归纳 1 特别提醒：DNA的粗提取与鉴定的实验结果如不明显，可考虑以下几方面的原因。材料未充分研磨成糊状，洋葱细胞没有彼此分离，影响实验效果。加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。二苯胺配制时间过长。最好现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝
16、色，影响鉴定效果。析出含DNA的黏稠物时，蒸馏水要沿烧杯内壁缓慢加入，不能一次快速倒入，否则会影响结果。选修1课时12 DNA的粗提取与鉴定详细答案课前预习 预习案【自主梳理】1(1)物理或化学(2)RNA、蛋白质和脂质2(1)NaCl溶液 酒精(2)蛋白质 蛋白质 细胞膜 DNA3二苯胺 蓝色4DNA含量相对较高5(1)蒸馏水 (2)洗涤剂和食盐6(1)NaCl (2)嫩肉粉 木瓜蛋白酶 (3)DNA与蛋白质7(1)冷却的体积分数为95%的酒精溶液(2)2mol/L的NaCl 沸水 5【预习小测】1234567知识拓展 探究案【探究1提取DNA的方法】1物理 化学2物理 化学3(l)NaCl
17、 (2)酒精 (3)蛋白酶 6080 804沸水浴 蓝色【典例精析】C【解析】在物质的量浓度为0. 14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小。【备注】无【变式训练】A【解析】提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。就DNA分子的粗提取而言，就是利用了DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异进行分离的。【备注】无【探究2DNA的粗提取与鉴定的实验设计】6(1)DNA (2)蒸馏水 玻璃棒搅拌 搅拌和研磨(3)NaCl溶液 木瓜蛋白酶 6075 蛋白质 DNA(4)酒精 丝状7(1)二苯胺 蓝色 (2)DNA 2 mol/
18、L的NaCl 二苯胺 沸水浴 对照【典例精析】C【变式训练】C【解析】第一次沉淀析出是利用浓NaCl溶液溶解核内DNA之后，加蒸馏水稀释NaCl溶液至物质的量浓度为0. 14 mol/L，使DNA溶解度最低而析出；第二次沉淀是用冷酒精溶液使DNA凝集并溶解非DNA物质，达到提纯DNA的目的。【随堂自测】1B2D3C4B5C6(1)DNA(2)使血球破裂 使滤液中的DNA溶于浓盐溶液 使DNA析出(3)甲基绿【解析】“DNA粗提取与鉴定”实验材料选用鸡血球液，而不用鸡全血，主要原因是DNA主要储存于细胞核内，而不在血浆内，使用鸡血球液能提高材料中的细胞数量和DNA含量，从而可以保证实验能提取到较
19、多的DNA。图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而最终破裂，并释放出胞内物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加，即使DNA溶于NaCl溶液。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度只有水中的1%，而在1mol/L的NaCl溶液中的溶解度为水中的2倍。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由手DNA在较低浓度的NaCl溶液
20、中溶解度很低(在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再变小则DNA溶解度将增大)，使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。甲基绿为比较常用的细胞核染色剂，染色后的细胞核、染色体呈绿色，属碱性染料，可以用来鉴定DNA。7(1)0.14 二苯胺 蓝 除去溶于酒精的蛋白质 稀释NaCl溶液(2)多聚酶链式反应 DNA或RNA 变性 复性 5端向3端(3)根据相对分子质量的大小分离蛋白质 各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同 让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能【解析】本题考查DNA和蛋白质技术，解答此题需要对DNA粗提取的原理DNA在不同浓度的食盐溶液
21、中的溶解度、PCR技术的原理及过程、凝胶色谱法和电泳法分离蛋白质等内容熟练掌握。DNA在NaCl溶液中的溶解度为:NaCl溶液的浓度低于0.14mol/L时，随NaCl溶液浓度升高，DNA的溶解度升高，NaCl溶液的浓度高于0.14mol/L时,随NaCl溶液浓度升高，DNA的溶解度升高，NaCl液的浓度等于0.14mol/L时，DNA的溶解度最低。鉴定DNA的原理是沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈蓝色。DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，故利用酒精可除去溶于酒精的蛋白质。实验中第二次加入蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度，以析出DNA；多聚酶链式反应简称PCR技术，该过程中,需要加入引
22、物，引物是一小段单链DNA或RNA，实验通过控制溫度来控制双链的解聚和聚合，90以上时变性，DNA解旋，50左右时复性,DNA恢复双螺旋结构。DNA子链延伸的方向为子链的5端向3端延伸；凝胶色谱法根据蛋白质的相对分子质量大小分离蛋白质，电泳根据蛋白质分子带电性质妁差异及分子大小、形状分离不同的蛋白质；磷酸缓冲液能将pH维持在一定范围内，保证血红蛋白分子的结构和功能。高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧：选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记，以便复查。（1）读题，标出关键词：如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。（2）读完所有的选项：一是防止遗漏，一是进一步验证所选答案
23、。（3）不确定的先随意选一个，做需要做标记：一防涂卡出现错误，二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。（4）做完所有选择题，就转涂好答题卡。这一点特别重要，因为理综选择21个共126分，若最后涂卡，可能会因为心急造成的紧张导致涂卡出现严重的错误。高中生物答题技巧：图表题1、借助示意图这一截体，能让学生更深刻的理解某些生物学原理，同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字，要充分利用题干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问，有
24、针对性的从图示中寻找有关信息，并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式，它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧：(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围，包括看清题干的文字说明，看清表格名称，看清表格的第一行和第一列，看清有关说明等;(2)筛选信息，就是根据解决问题的需要，有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换，即对表格中的数据进行整理，包括求总和、平均值、最大值、最小值、处理频率的高或低的数值等，有时可对表格中数据进行信息转换，如作图等，以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧：简答类大题(1)文字信息迁移题：解题时要认
25、真阅读材料，针对材料提出的设问认真推敲，把握有效信息，找出真实内涵，揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意，观点准确，要点全面。(2)曲线信息迁移题：解题时要通过阅读和分析图像，正确识标、明点和析线，理解图像中所表达的生物学内涵，将提取的有效信息转换为可利用的信息，最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题：一要认真阅读，弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件，找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析，以获得准确答案。(4)表格信息迁移题：首先要看表格的名称、数据和备注等内容，明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较，找到解决问题的突破口;最
26、后分析原因，找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息，然后根据所示信息，利用设问中的关键语句，搜索相应的信息，提取问题的答案。高中生物答题技巧有哪些高中生物答题技巧：选择题做题的速度不宜过快对于没有把握的题要随时标记，以便复查。（1）读题，标出关键词：如“正确或错误”“可或可能”“一定”“主要”等。（2）读完所有的选项：一是防止遗漏，一是进一步验证所选答案。（3）不确定的先随意选一个，做需要做标记：一防涂卡出现错误，二是有时间后可以快速找到不确定的试题重新检查。（4）做完所有选择题，就转涂好答题卡。这一点特别重要，因为理综选择21个共126分，若最后涂卡，可能会因为
27、心急造成的紧张导致涂卡出现严重的错误。高中生物答题技巧：图表题1、借助示意图这一截体，能让学生更深刻的理解某些生物学原理，同时可以有效地考查学生识图、分析和综合等方面的能力。因此解答此类题目时要注意:(1)首先要读懂题干文字，要充分利用题干文字给予的提示和说明;(2)要仔细审读图示中的各个细节部分包括图示标题、计量单位、指示线及标注名称、箭头或连线、题注说明等;(3)严密分析设问，有针对性的从图示中寻找有关信息，并应用生物学基本概念和基本原理回答问题。2、表格是标书生物学内容的常用方式，它具有信息密集、比较性和条理性强的特点。在解答此类是提示要注意一下技巧：(1)弄清楚表格材料的描述对象或范围
28、，包括看清题干的文字说明，看清表格名称，看清表格的第一行和第一列，看清有关说明等;(2)筛选信息，就是根据解决问题的需要，有选择的注意表格中的相关内容;(3)信息的处理和转换，即对表格中的数据进行整理，包括求总和、平均值、最大值、最小值、处理频率的高或低的数值等，有时可对表格中数据进行信息转换，如作图等，以便使结果更加清晰。高中生物答题技巧：简答类大题(1)文字信息迁移题：解题时要认真阅读材料，针对材料提出的设问认真推敲，把握有效信息，找出真实内涵，揭示材料与设问之间的关系。答题时要紧扣题意，观点准确，要点全面。(2)曲线信息迁移题：解题时要通过阅读和分析图像，正确识标、明点和析线，理解图像中所表达的生物学内涵，将提取的有效信息转换为可利用的信息，最终迁移到新情境中去回答问题。(3)图示信息迁移题：一要认真阅读，弄清图示的内涵和外延;二要挖掘图示中的隐含条件，找出解题所需条件;三要运用已有生物学知识进行辨析，以获得准确答案。(4)表格信息迁移题：首先要看表格的名称、数据和备注等内容，明确解题所需的知识要点;再通过对表格中列举的数据进行全方位的比较，找到解决问题的突破口;最后分析原因，找到解决问题的方法。解答此类试题的关键在于分析表格中已存在的文字信息，然后根据所示信息，利用设问中的关键语句，搜索相应的信息，提取问题的答案。