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1、实验实验DNADNA的粗提取课件苏教版的粗提取课件苏教版必修必修2 21实验实验原理原理(1)DNA提取的原理：提取的原理：DNA在在NaCl溶液中的溶溶液中的溶解度，随着解度，随着NaCl浓浓度的度的变变化而改化而改变变。DNA在物在物质质的量的量浓浓度度为为0.14mol/L的的NaCl溶液中溶解度最溶液中溶解度最低，利用低，利用这这一原理，可以使溶解在一原理，可以使溶解在NaCl溶液中溶液中的的DNA析出。析出。4归纳归纳提升提升(1)加入抗凝加入抗凝剂剂的目的的目的制制备鸡备鸡血血细细胞液胞液时时要在取新要在取新鲜鸡鲜鸡血的同血的同时时加入加入抗凝抗凝剂剂，防止血液凝固。，防止血液凝固
2、。(2)实验实验中几次重复操作的目的中几次重复操作的目的实验实验中有两次使用蒸中有两次使用蒸馏馏水水a第一次在第第一次在第2步，目的是使血步，目的是使血细细胞吸水胞吸水涨涨破；破；b第二次在第第二次在第4步，目的是步，目的是为为了稀了稀释释NaCl溶液，溶液，析出析出DNA。实验实验中有三次中有三次过滤过滤过滤时过滤时使用使用纱纱布布层层数与取其数与取其滤滤液或液或丝丝状物有关。状物有关。第第1、3次要其次要其滤滤液，使用液，使用纱纱布布为为12层层，第，第2次次是要是要滤滤出出丝丝状物，使用状物，使用纱纱布布为为多多层层。目的都是。目的都是为为了了获获取取较较多的多的实验实验材料。材料。实验
3、实验中有三次加中有三次加NaCl溶液溶液a在步在步骤骤3中加入中加入NaCl溶液，必溶液，必须须充分充分搅搅拌，拌，加速染色加速染色质质中的中的DNA与蛋白与蛋白质质分离，使分离，使DNA充充分游离并溶解在分游离并溶解在NaCl溶液中。溶液中。b在步在步骤骤6中加入中加入NaCl溶液的目的也是溶液的目的也是为为了了DNA的再溶解，不的再溶解，不过这时过这时溶液中蛋白溶液中蛋白质质含量已含量已很少。很少。c在步在步骤骤9中，加入中，加入NaCl溶液的溶液的浓浓度比前两次度比前两次低得多，但低得多，但还还是是为为了溶解了溶解DNA。实验实验中有中有6次次搅搅拌拌除第一次除第一次搅搅拌外，后面拌外，
4、后面5次次搅搅拌均要朝向一个方拌均要朝向一个方向，并且在析出向，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中，再溶解和提取中，搅搅拌都要拌都要轻缓轻缓，玻璃棒不要直插入，玻璃棒不要直插入烧烧杯底部，杯底部，防止防止DNA分子断裂。分子断裂。【例例题题展示展示】关于关于“DNA的粗提取的粗提取”实验实验，部，部分步分步骤骤如如图图所示。所示。(1)实验实验材料材料选选用用鸡鸡血血细细胞液，而不用胞液，而不用鸡鸡全血，全血，主要原因是主要原因是鸡鸡血血细细胞液中含有胞液中含有较较高含量的高含量的_。(2)如如图图A所示所示实验实验步步骤骤中加蒸中加蒸馏馏水的目的是水的目的是_；通；通过图过图B所示的步所
5、示的步骤骤取得取得滤滤液，再在溶液中加入液，再在溶液中加入2 mol/L NaCl溶液溶液的目的是的目的是_；图图C所示的所示的实验实验步步骤骤中加蒸中加蒸馏馏水的目的是水的目的是_。(3)为鉴为鉴定定实验实验所得所得丝丝状物的主要成分是状物的主要成分是DNA，可滴加可滴加_溶液，溶液，_加加热热后，后，丝丝状物被染成状物被染成_色。色。【解析解析】实验实验材料材料选选用用鸡鸡血血细细胞液，而不用胞液，而不用鸡鸡全血，是因全血，是因为为DNA存在于存在于细细胞中，而在血胞中，而在血浆浆中含有中含有较较多的蛋白多的蛋白质质等物等物质质，不利于，不利于DNA的提的提取。在取。在DNA的提取的提取过
6、过程中，两次加入蒸程中，两次加入蒸馏馏水，水，其作用不同。第一次加水是其作用不同。第一次加水是为为了使血了使血细细胞吸水胞吸水涨涨破，第二次加水是破，第二次加水是为为了稀了稀释释NaCl溶液，因溶液，因为为将蛋白将蛋白质质和和DNA分离后，在分离后，在较较高高浓浓度的度的NaCl溶溶液中，染色液中，染色质质或染色体中的蛋白或染色体中的蛋白质质容易解聚，容易解聚，这样这样DNA就游离出来，向含有就游离出来，向含有DNA的的浓浓度度较较高高的的NaCl溶液中加入大量蒸溶液中加入大量蒸馏馏水，稀水，稀释释NaCl溶液，溶液，DNA的溶解度会下降，当的溶解度会下降，当NaCl溶液溶液浓浓度度为为0.1
7、4 mol/L时时溶解度最低，从而析出溶解度最低，从而析出DNA。【答案答案】(1)DNA(2)使血使血细细胞吸水胞吸水涨涨破溶解破溶解DNA使使NaCl的的物物质质的量的的量的浓浓度降到度降到0.14 mol/L，从而使，从而使DNA析出析出(3)二苯胺沸水浴二苯胺沸水浴蓝蓝【实验实验演演练练】1(2011年高考江年高考江苏苏卷卷)在利用在利用鸡鸡血血进进行行“DNA的粗提取与的粗提取与鉴鉴定定”的的实验实验中，相关叙述正确的是中，相关叙述正确的是()A用蒸用蒸馏馏水将水将NaCl溶液溶液浓浓度度调调至至0.14 mol/L，滤滤去析出物去析出物B调节调节NaCl溶液溶液浓浓度或加入木瓜蛋白
8、度或加入木瓜蛋白酶酶，都，都可以去除部分可以去除部分杂质杂质C将将丝丝状物溶解在状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入溶液中，加入二苯胺二苯胺试剂试剂即呈即呈蓝蓝色色D用菜花替代用菜花替代鸡鸡血作血作为实验为实验材料，其材料，其实验实验操操作步作步骤骤相同相同解析：解析：选选B。用蒸。用蒸馏馏水将水将NaCl溶液溶液浓浓度度调调至至0.14 mol/L，过滤过滤后后获获取析出物，取析出物，A项错误项错误；实实验时验时可用不同可用不同浓浓度的度的NaCl溶液去除溶液去除杂质杂质(DNA在不同在不同浓浓度的度的NaCl溶液中溶解度不同溶液中溶解度不同)，或用，或用木瓜蛋白木瓜蛋白酶酶溶解蛋
9、白溶解蛋白质质，从而去除部分，从而去除部分杂质杂质，B项项正确；正确；DNA加入二苯胺加入二苯胺试剂试剂需水浴加需水浴加热热后后才能出才能出现蓝现蓝色色变变化，化，C项错误项错误；用菜花替代；用菜花替代鸡鸡血作血作为为材料，需研磨后提取材料，需研磨后提取滤滤液液备备用，其用，其实验实验操作步操作步骤骤与与鸡鸡血有些不同，血有些不同，D项错误项错误。2做做“DNA的粗提取的粗提取”实验时实验时，选选用用鸡鸡血而不血而不用猪血的原因是用猪血的原因是()A鸡鸡血的价格比猪血的价格低血的价格比猪血的价格低B猪的成熟猪的成熟红细红细胞没有胞没有细细胞核，不易提取到胞核，不易提取到DNAC鸡鸡血不凝固，猪
10、血会凝固血不凝固，猪血会凝固D用用鸡鸡血比用猪血提取操作血比用猪血提取操作简简便便解析：解析：选选B。DNA主要存在于主要存在于细细胞核中，而哺胞核中，而哺乳乳动动物成熟的物成熟的红细红细胞中无胞中无细细胞核，因此用猪血胞核，因此用猪血做做实验实验不能提取到不能提取到DNA。实验实验中一般用中一般用鸡鸡血，血，这这是因是因为鸡为鸡属于属于鸟类鸟类，血液中的，血液中的红细红细胞数量多，胞数量多，并且并且红细红细胞中有胞中有细细胞核，可以提取到胞核，可以提取到较较多的多的DNA。3在在DNA的粗提取的粗提取实验过实验过程中，有两次程中，有两次DNA沉淀析出，其依据的原理是沉淀析出，其依据的原理是(
11、)DNA在物在物质质的量的量浓浓度度为为0.14 mol/L的的NaCl溶液溶液中溶解度最低中溶解度最低DNA在冷却的体在冷却的体积积分数分数为为95%的酒精中有沉淀析出的酒精中有沉淀析出A两次都是两次都是B两次都是两次都是C第一次是第一次是，第二次是，第二次是D第一次是第一次是，第二次是，第二次是解析：解析：选选C。第一次析出。第一次析出DNA是利用是利用DNA在在0.14 mol/L 的的NaCl溶液中溶解度最低，第二次溶液中溶解度最低，第二次是是为为了了获获得得较纯净较纯净的的DNA，利用的是，利用的是DNA在冷在冷却的体却的体积积分数分数为为95%的酒精中能沉淀析出。的酒精中能沉淀析出
12、。解析：解析：选选C。鸡鸡血血细细胞中的胞中的DNA主要存在主要存在细细胞胞核中，加入蒸核中，加入蒸馏馏水，血水，血细细胞及其胞及其细细胞核可渗透胞核可渗透吸水最吸水最终涨终涨破，破，释释放出放出DNA；柠柠檬酸檬酸钠钠是是较较好好的血液抗凝的血液抗凝剂剂；向；向滤滤液中加液中加2 mol/L的的NaCl溶液溶液目的是使目的是使DNA溶解；用玻璃棒溶解；用玻璃棒轻轻搅轻轻搅拌，可防拌，可防止析出的止析出的DNA细丝细丝断裂。断裂。解析：解析：选选C。加蒸。加蒸馏馏水后降低水后降低NaCl的溶液的溶液浓浓度，度，同同时时逐逐渐渐降低降低DNA的溶解度，使其逐的溶解度，使其逐渐变为丝渐变为丝状黏稠
13、物而析出。当状黏稠物而析出。当NaCl溶液溶液浓浓度降低度降低时时，蛋，蛋白白质质的溶解度增高，即蛋白的溶解度增高，即蛋白质质的的盐盐溶溶现现象，因象，因而而DNA析出析出时时，蛋白，蛋白质质不能析出。不能析出。6以下是以花椰菜以下是以花椰菜为实验为实验材料材料进进行的行的DNA的的粗提取与粗提取与鉴鉴定定实验实验。(1)原理：原理：在制在制备备DNA时时要加入要加入DNA酶酶的抑制的抑制剂柠剂柠檬酸檬酸钠钠以除去以除去Mg2，防止，防止DNA酶酶的激活。的激活。DNA在在NaCl溶液中的溶解情况如溶液中的溶解情况如图图。用苯酚用苯酚处处理可使蛋白理可使蛋白质变质变性且留在苯酚性且留在苯酚层层
14、内，内，在在DNA溶液中加入溶液中加入2.5倍体倍体积浓积浓度度为为95%的酒精的酒精可将可将DNA分离出来，此分离出来，此时时DNA十分黏稠，可用十分黏稠，可用玻璃棒玻璃棒搅搅成成团团取出。取出。DNA在在强强酸酸环环境下，水解境下，水解产产生脱氧核糖等小分生脱氧核糖等小分子物子物质质，它与二苯胺反，它与二苯胺反应应生成生成蓝蓝色化合物。色化合物。(2)材料与器具：材料与器具：柠柠檬酸檬酸钠钠、石英砂、石英砂、0.015 mol/L的的NaCl溶液、溶液、0.14mol/L的的NaCl溶液、溶液、2 mol/L的的NaCl溶液、蒸溶液、蒸馏馏水、苯酚、水、苯酚、95%酒精、酒精、二苯胺、二苯
15、胺、浓浓硫酸、花椰菜、研硫酸、花椰菜、研钵钵、烧烧杯、漏斗、杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试试管管等。等。(3)实验实验步步骤骤：研磨得匀：研磨得匀浆浆过滤过滤得得滤滤液液滤滤液液稀稀释释6倍倍离心离心处处理得沉淀物理得沉淀物沉淀物再溶解沉淀物再溶解加苯酚静置后去上清液加苯酚静置后去上清液提取出提取出DNADNA鉴鉴定。定。根据以上材料回答下列根据以上材料回答下列问题问题：(1)研磨研磨时时，取，取10 g花椰菜，加适量的石英砂和花椰菜，加适量的石英砂和_、_。(2)将将滤滤液稀液稀释释6倍，其目的是倍，其目的是_。(3)取沉淀物，置于取沉淀
16、物，置于2 mL 2 mol/L NaCl溶液中，溶液中，使使DNA溶解，再加溶解，再加2 mL的苯酚充分振的苯酚充分振荡荡后静置，后静置，待其分待其分层层后弃其上后弃其上层层苯酚。苯酚。该该步步骤骤的目的是除的目的是除去去_。(4)如何将剩余溶液中的如何将剩余溶液中的DNA提取出来？提取出来？_。(5)如何如何证证明提取物确明提取物确实实是是DNA？_。解析：解析：本本题题考考查查了了DNA的粗提取与的粗提取与鉴鉴定方法及定方法及过过程。在解答本程。在解答本题时题时，需要掌握，需要掌握DNA的提取原的提取原理，即理，即DNA在不同在不同浓浓度的度的NaCl 溶液中溶解度溶液中溶解度不同，并熟
17、知其不同，并熟知其过过程。程。(1)在研磨在研磨时时加入少加入少许许石英砂是石英砂是为为了增大摩擦力，了增大摩擦力，加快研磨的速度。加入加快研磨的速度。加入2 mol/L NaCl溶液是溶液是为为了保了保护护DNA，而加入，而加入柠柠檬酸檬酸钠钠溶液是溶液是为为了保了保护护DNA不受破坏。不受破坏。(2)在在0.14 mol/L NaCl溶液中，溶液中，DNA核蛋白的溶核蛋白的溶解度最低，所以我解度最低，所以我们们要把要把 2 mol/L NaCl溶液稀溶液稀释释。(3)前一步提取的是前一步提取的是DNA核蛋白，而我核蛋白，而我们们要的是要的是DNA，因此需要，因此需要对对DNA核蛋白核蛋白进
18、进一步提一步提纯纯。用。用苯酚苯酚处处理，可使蛋白理，可使蛋白质变质变性，且留在苯酚性，且留在苯酚层层内，内，用用这样这样的方法可以除去蛋白的方法可以除去蛋白质质。(4)根据根据题题中所中所给给信息，在信息，在DNA溶液中加入溶液中加入2.5倍体倍体积浓积浓度度为为95%的酒精，此的酒精，此时时DNA黏稠，可黏稠，可用玻璃棒用玻璃棒搅搅成成团团取出。取出。(5)DNA与二苯胺在沸水浴条件下反与二苯胺在沸水浴条件下反应应，能生成，能生成蓝蓝色化合物。用此种方法可以色化合物。用此种方法可以鉴鉴定所提取的物定所提取的物质质是否是否为为DNA。答案：答案：(1)2 mol/L NaCl溶液溶液柠柠檬酸檬酸钠钠(2)使使DNA的溶解度逐的溶解度逐渐渐降低降低(3)蛋白蛋白质质(4)向下向下层层DNA 溶液中加溶液中加2.5倍体倍体积浓积浓度度为为95%的酒精，用玻璃棒的酒精，用玻璃棒搅动搅动，在玻璃棒上的成，在玻璃棒上的成团团物物即是即是DNA(5)将提取物溶解于物将提取物溶解于物质质的量的量浓浓度度为为0.015 mol/L的的 NaCl溶液中，再滴加二苯胺数滴，沸水浴加溶液中，再滴加二苯胺数滴，沸水浴加热热几分几分钟钟，再冷却。如有，再冷却。如有蓝蓝色物色物质质出出现现，即可，即可证证明提取物是明提取物是DNA结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！45