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1、 【学习目标】（一）知识目标 知识与技能:1、通过尝试对植物或动物组织中的 DNA 进行粗提取，了解 DNA 的物理化学性质。2、理解 DNA 粗提取与鉴定的原理 过程与方法:掌握 DNA 如提取计数，能利用 DNA 的性质进行实验设计和操作 情感态度与价值观:通过对 DNA 的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。（二）重点和难点：重点:DNA 的粗提取和鉴定方法 难点:DNA 的粗提取和鉴定方法【课前预习】(一)实验原理：1提取 DNA 的方法 提取生物大分子的基本思路是 。对于 DNA 的粗提取而言，就是要利用 、等在物理和化学性质方面的差异，提取 D
2、NA，去除其他成分。1）DNA 的溶解性 DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。2）DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受 6080oC 的高温，而 DNA 在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ，但对 DNA 没有影响。3）DNA 不溶于 ，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的 DNA。2.DNA的鉴定：DNA 遇 （沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定 DNA 的试剂。（二）实验设计 1
3、、实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是使用 的生物组织，成功的可能性更大。2、破碎细胞，获取含 DNA 的滤液 1）制备和提取细胞核物质：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例。在鸡血细胞液中加入一定量的 ，同时用 搅拌，得到鸡血细胞液。过滤后收集研磨液；如果实验材料是植物细胞，需要先用 溶解细胞膜。例如，提取洋葱的 DNA 时，在切碎的洋葱中加入一定的 和食盐，进行充分的搅拌和研磨。过滤后收集研磨液。思考：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？2）溶解细胞核的 D
4、NA：向收集的滤液中加入 的溶液，搅拌使 DNA 呈溶解状态。3、去除滤液中的杂质 方案一的原理是 DNA 在不同浓度 溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解 ，但不分解 ；方案三的原理是 和 的变性温度不同。思考：为什么反复地溶解与析出 DNA，能够去除杂质？方案二与方案三的原理有什么不同？4、DNA 的析出与鉴定 将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、冷却的 ，静置 ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的 DNA。用玻璃棒 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。取两支 20ml 的试管，各加入物质的量浓度为 的 NaCl 溶液 5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶
5、解。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，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有 DNA 的溶液是否变 。【课内探究】以鸡血细胞 DNA 的提取和鉴定为例 1制备鸡血细胞液：在鸡血中加入质量浓度为 01g/mL 的柠檬酸钠溶液，离心处理；2提取鸡血细胞的细胞核物质：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，搅拌、过滤；讨论 1：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？3溶解细胞核内的 DNA：加入 2mol/L 的氯化钠溶液，搅拌，使 DNA 呈溶解状态；4析出含 DNA 的黏稠物：加入蒸馏水，用玻璃棒搅拌；讨论 2：此时加入蒸馏水的目的是什么？5
6、滤取含 DNA 的黏稠物：过滤；讨论 3：这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？6将 DNA 的黏稠物再溶解：加入 2mol/L 的氯化钠溶液，搅拌，使 DNA 呈溶解状态；7过滤含有 DNA 的氯化钠溶液：过滤；讨论 4：这一步骤的目的是什么？讨论 5：为什么反复地溶解与析出 DNA，能够去除杂质？8提取含杂质较少的 DNA：加入冷却的 95%的酒精，搅拌；高二年级生物科导学案 学案类型：新授课导学案 材料序号：编稿教师：审稿教师：5.1 DNA 的粗提取与鉴定 欢迎下载 2 讨论 6：这一步骤的目的是什么？讨论 7：为什么加入的酒精需要冷却的？讨论 8：本实验中有三次过滤：过滤用蒸馏水稀
7、释过的鸡血细胞液过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl 溶液 过滤溶解有 DNA 的 2mol/LNaCl 溶液 以上三次过滤分别为了获得（）A含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含 DNA 的滤液 B含核物质的滤液、滤液中 DNA 粘稠物、含 DNA 的滤液 C含核物质的滤液、滤液中 DNA 粘稠物、纱布上的 DNA D含较纯的 DNA 滤液、纱布上的粘稠物、含 DNA 的滤液【突破训练】1下列图示中能反映 DNA 溶解度与 NaCl 溶液浓度之间关系的是 （）2在 DNA 的粗提取和鉴定的实验中，提取鸡血细胞的核物质和析出含 DNA 的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水，其作用在于 （）A前者用
8、来溶解血细胞，后者用来溶解 DNA B前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释 NaCl 溶液 C前者用来分离细胞核与细胞质，后者用来提取 DNA D前者使 DNA 从核中分离出来，后者使 DNA 析出 3在 DNA 的粗提取和鉴定的实验中，提取含杂质较少的 DNA 时必须用（）A0.14 mol/L的 NaCl 溶液 B玻璃棒充分搅拌直至丝状物溶解 C经充分预冷的 95的酒精溶液 D 0.lg/mL 的柠檬酸钠溶液 4在“DNA 的粗提取与鉴定”实验中，有两次 DNA 的沉淀析出，其依据的原理（）DNA 在氯化钠的物质的量浓度为 0.14mol/L 时溶解度最低 DNA 在冷却的体积分数为 95%
9、的酒精中能沉淀析出 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 5为了便于提取鸡血细胞中的 DNA，下列所采取的措施中，最恰当的是：向经抗凝剂处理的鸡血细胞液加入（）A蒸馏水 BATP C0.3g/mL 的蔗糖溶液 D二氧化碳 6下列不适宜作为 DNA 提取的实验材料是 （）A鸡血细胞 B蛙的红细胞 C人的成熟红细胞 D菜花 7用过滤的方法得到细胞中的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，可以得到较纯化的 DNA 这是因为：（）ADNA 易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精 BDNA 不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精 CDNA 和滤液中其他成分更易溶于酒精 DDNA
10、 和滤液中其他成分都不溶于酒精 8.在研究 DNA的基因样本前，采集来的血样需要蛋白水解酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是（）A.除去血浆中的蛋白质 B.除去染色体上的蛋白质 C.除去血细胞表面的蛋白质 D.除去血细胞中的的蛋白质，使 DNA 释放，便于进一步提纯 9.在向溶解 DNA 的 NaCl 溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（）A.加快溶解 DNA 的速度 B.加快溶解杂质的速度 C.减少 DNA 的溶解度，加快 DNA 析出 D.减小杂质的溶解度，加快杂质的析出 10在沸水浴的条件下，DNA 遇（）会被染成蓝色。A.斐林试剂 B.苏丹染液 C.双缩脲试剂 D
11、.二苯胺 11在 DNA 提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（）A.不易破碎 B.减少提取过程中 DNA 的损失 C.增加 DNA 的含量 D.容易洗刷 12下列操作中，对 DNA 的提取量影响最小的是（）A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出 DNA 等核物质 B.搅拌时，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌 C.在“析出 DNA 粘稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增加 D.在用酒精沉淀 DNA 时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却 13.以血液为实验材料时，需要向血液中加入（），防止血液凝固。A.醋酸钠 B.龙胆紫 C.柠檬酸钠 D.醋酸洋红 14.关于 DNA
12、粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：鸡血细胞中红细胞 ，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中 细胞数目较多，可以提供丰富的 。实验前由老师制备血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是 。生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是 ，这是因为这些动物和人一样，成熟的红细胞中 ，但若改用动物肝脏做实验材料，实验能顺利进行。这是因为 。若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加 程序，使组织细胞更易分离。定的原理过程与方法掌握如提取计数能利用的性质进行实验设计和操作情感态度与
13、价值观通过对的粗提取的实验过程的设计及操作锻炼科学的思维方法培养实事求是的科学态度二重点和难点重点的粗提取和鉴定方法难点的粗提取和化学性质方面的差异提取去除其他成分的溶解性和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同利用这一特点选择适当的盐浓度就能使充分溶解而使杂质沉淀或相反以达到分离目的对酶高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解但是对没质则可以溶于酒精溶液利用这一原理可以进一步提取出含杂质较少的的鉴定遇沸水浴会染成蓝色因此二苯胺可以作为鉴定的试剂二实验设计实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑但是使用的生物组织成功的可能性更大破碎 欢迎下载 3 DNA 的粗提取与鉴定 参考答案 15 CBCCA
14、 6-9 CBDC 10-13 DBBC 1 因为上清液是血浆，不含有血细胞，DNA 存在于试管底部的鸡血细胞的细胞核中 2 蒸馏水2mol/LNaCl 溶液蒸馏水2mol/LNaCl 溶液冷却的 95%的酒精 二苯胺 3含细胞核；红；DNA 鸡血细胞液中 DNA 相对含量很难提取到 DNA；无细胞核；肝细胞有细胞核研磨 取 1 个 50ml 烧杯，向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为 2mol/L 的溶液 20ml。用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中，用玻璃棒不停地搅拌，使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中。6 过滤含有 DNA 的氯化钠溶液 取 1 个 100ml 烧杯，用放有两层纱布的漏
15、斗过滤步骤 5 中的溶液。取其滤液，DNA 溶于滤液中。7 提取含杂质较少的 DNA 在上述滤过的溶液中，加入冷却的、酒精的体积分数为 95%的溶液 50ml（使用冷却的酒精，对 DNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现含有杂质较少的丝状物。用玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。这种丝状物的主要成分就是 DNA。注意观察丝状物是什么颜色(白色)。8 DNA的鉴定 取两支 20ml 的试管，各加入氯化钠的物质的量浓度为 0.015mol/L的溶液 5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入 4ml 的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管
16、置于沸水中加热 5min，待试管冷却后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。定的原理过程与方法掌握如提取计数能利用的性质进行实验设计和操作情感态度与价值观通过对的粗提取的实验过程的设计及操作锻炼科学的思维方法培养实事求是的科学态度二重点和难点重点的粗提取和鉴定方法难点的粗提取和化学性质方面的差异提取去除其他成分的溶解性和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同利用这一特点选择适当的盐浓度就能使充分溶解而使杂质沉淀或相反以达到分离目的对酶高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解但是对没质则可以溶于酒精溶液利用这一原理可以进一步提取出含杂质较少的的鉴定遇沸水浴会染成蓝色因此二苯胺可以作为鉴定的试剂二实验设计实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑但是使用的生物组织成功的可能性更大破碎