DNA的粗提取與鑒定(學(xué)案).doc

高二年級(jí)生物科導(dǎo)學(xué)案 學(xué)案類型： 新授課導(dǎo)學(xué)案 材料序號(hào)： 編稿教師： 審稿教師： 5.1 DNA的粗提取與鑒定【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（一）知識(shí)目標(biāo) 知識(shí)與技能: 1、通過(guò)嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的DNA進(jìn)行粗提取，了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)。2、理解DNA粗提取與鑒定的原理過(guò)程與方法: 掌握DNA如提取計(jì)數(shù)，能利用DNA的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作情感態(tài)度與價(jià)值觀: 通過(guò)對(duì)DNA的粗提取的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)及操作，鍛煉科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。（二）重點(diǎn)和難點(diǎn)：重點(diǎn): DNA的粗提取和鑒定方法 難點(diǎn): DNA的粗提取和鑒定方法【課前預(yù)習(xí)】(一)實(shí)驗(yàn)原理：1提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是 。對(duì)于DNA的粗提取而言，就是要利用 、 等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。1）DNA的溶解性 DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的 中溶解度不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使 充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。2）DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是對(duì) 沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高溫，而DNA在 以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解 ，但對(duì)DNA沒(méi)有影響。 3）DNA不溶于 ，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。2.DNA的鑒定：DNA遇 （沸水?。?huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1、實(shí)驗(yàn)材料的選取 凡是含有 的生物材料都可以考慮，但是使用 的生物組織，成功的可能性更大。2、 破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液 1） 制備和提取細(xì)胞核物質(zhì)：動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例。在雞血細(xì)胞液中加入一定量的 ，同時(shí)用 攪拌，得到雞血細(xì)胞液。過(guò)濾后收集研磨液；如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用 溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的 和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨。過(guò)濾后收集研磨液。思考：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？2）溶解細(xì)胞核的DNA：向收集的濾液中加入 的溶液，攪拌使DNA呈溶解狀態(tài)。3、去除濾液中的雜質(zhì) 方案一的原理是DNA在不同濃度 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 的變性溫度不同。思考：為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？方案二與方案三的原理有什么不同？4、DNA的析出與鑒定 將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積 、冷卻的 ，靜置 ，溶液中會(huì)出現(xiàn) ，這就是粗提取的DNA。用玻璃棒 攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為 的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各加入4ml的 ?；旌暇鶆蚝?，將試管置于 中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變 。【課內(nèi)探究】以雞血細(xì)胞DNA的提取和鑒定為例1制備雞血細(xì)胞液：在雞血中加入質(zhì)量濃度為01g/mL的檸檬酸鈉溶液，離心處理；2提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)：向雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水，攪拌、過(guò)濾；討論1：加入蒸餾水的目的是什么？為什么能達(dá)到此目的？ 3溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA：加入2mol/L的氯化鈉溶液，攪拌，使DNA呈溶解狀態(tài)；4析出含DNA的黏稠物：加入蒸餾水，用玻璃棒攪拌；討論2：此時(shí)加入蒸餾水的目的是什么？ 5濾取含DNA的黏稠物：過(guò)濾；討論3：這次過(guò)濾與上次過(guò)濾的目的一樣嗎？為什么？ 6將DNA的黏稠物再溶解：加入2mol/L的氯化鈉溶液，攪拌，使DNA呈溶解狀態(tài)；7過(guò)濾含有DNA的氯化鈉溶液：過(guò)濾；討論4：這一步驟的目的是什么？ 討論5：為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？ 8提取含雜質(zhì)較少的DNA：加入冷卻的95%的酒精，攪拌；討論6：這一步驟的目的是什么？ 討論7：為什么加入的酒精需要冷卻的？ 討論8：本實(shí)驗(yàn)中有三次過(guò)濾：過(guò)濾用蒸餾水稀釋過(guò)的雞血細(xì)胞液過(guò)濾含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液 過(guò)濾溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液以上三次過(guò)濾分別為了獲得（ ）A含核物質(zhì)的濾液、紗布上的粘稠物、含DNA的濾液B含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA粘稠物、含DNA的濾液C含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA粘稠物、紗布上的DNAD含較純的DNA濾液、紗布上的粘稠物、含DNA的濾液【突破訓(xùn)練】1下列圖示中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關(guān)系的是 （ ）2在DNA的粗提取和鑒定的實(shí)驗(yàn)中，提取雞血細(xì)胞的核物質(zhì)和析出含DNA的粘稠物的操作過(guò)程中均用到蒸餾水，其作用在于 （ ）A前者用來(lái)溶解血細(xì)胞，后者用來(lái)溶解DNAB前者使血細(xì)胞吸水破裂，后者用來(lái)稀釋NaCl溶液C前者用來(lái)分離細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)，后者用來(lái)提取DNAD前者使DNA從核中分離出來(lái)，后者使DNA析出3在DNA的粗提取和鑒定的實(shí)驗(yàn)中，提取含雜質(zhì)較少的DNA時(shí)必須用（ ）A0.14 mol/L的NaCl溶液 B玻璃棒充分?jǐn)嚢柚敝两z狀物溶解C經(jīng)充分預(yù)冷的95的酒精溶液 D0.lg/mL的檸檬酸鈉溶液4在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，有兩次DNA的沉淀析出，其依據(jù)的原理（ ）DNA在氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L時(shí)溶解度最低DNA在冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精中能沉淀析出A兩次都是B兩次都是C第一次是，第二次是D第一次是，第二次是5為了便于提取雞血細(xì)胞中的DNA，下列所采取的措施中，最恰當(dāng)?shù)氖牵合蚪?jīng)抗凝劑處理的雞血細(xì)胞液加入（ ） A蒸餾水BATPC0.3g/mL的蔗糖溶液 D二氧化碳6下列不適宜作為DNA提取的實(shí)驗(yàn)材料是 （ ） A雞血細(xì)胞 B蛙的紅細(xì)胞 C人的成熟紅細(xì)胞 D菜花7用過(guò)濾的方法得到細(xì)胞中的氯化鈉溶液后，還要用酒精處理，可以得到較純化的DNA這是因?yàn)椋?（ ）ADNA易溶于酒精，而濾液中某些雜質(zhì)不易溶于酒精BDNA不易溶于酒精，而濾液中某些雜質(zhì)易溶于酒精CDNA和濾液中其他成分更易溶于酒精DDNA和濾液中其他成分都不溶于酒精8.在研究DNA的基因樣本前，采集來(lái)的血樣需要蛋白水解酶處理，然后用有機(jī)溶劑除去蛋白質(zhì)。用蛋白水解酶處理血樣的目的是（ ）A.除去血漿中的蛋白質(zhì) B.除去染色體上的蛋白質(zhì) C.除去血細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)D.除去血細(xì)胞中的的蛋白質(zhì)，使DNA釋放，便于進(jìn)一步提純9.在向溶解DNA的NaCl溶液中，不斷加入蒸餾水的目的是（ ）A.加快溶解DNA的速度 B.加快溶解雜質(zhì)的速度 C.減少DNA的溶解度，加快DNA析出 D.減小雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出10在沸水浴的條件下，DNA遇（ ）會(huì)被染成藍(lán)色。A.斐林試劑 B.蘇丹染液 C.雙縮脲試劑 D.二苯胺11在DNA提取過(guò)程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（ ）A.不易破碎 B.減少提取過(guò)程中DNA的損失 C.增加DNA的含量 D.容易洗刷12下列操作中，對(duì)DNA的提取量影響最小的是（ ）A.使雞血細(xì)胞在蒸餾水中充分破裂，放出DNA等核物質(zhì)B.攪拌時(shí)，要使用玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪拌C.在“析出DNA粘稠物”時(shí)，要緩緩加蒸餾水，直至溶液中粘稠物不再增加D.在用酒精沉淀DNA時(shí)，要使用冷酒精，甚至再將混合液放入冰箱中冷卻13.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，需要向血液中加入（ ），防止血液凝固。A.醋酸鈉 B.龍膽紫 C.檸檬酸鈉 D.醋酸洋紅14.關(guān)于DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)材料的選擇，也經(jīng)過(guò)了多次實(shí)驗(yàn)效果的比較，最終選擇雞血做實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？請(qǐng)回答下列問(wèn)題：雞血細(xì)胞中紅細(xì)胞 ，家雞屬于鳥(niǎo)類，新陳代謝旺盛，因而血液中 細(xì)胞數(shù)目較多，可以提供豐富的 。實(shí)驗(yàn)前由老師制備血細(xì)胞液供同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)材料，而不用雞全血，主要原因是 。生活在牧區(qū)的人們，采集牛、羊和馬血比較方便，若他們按實(shí)驗(yàn)要求完成實(shí)驗(yàn)步驟后，結(jié)果是 ，這是因?yàn)檫@些動(dòng)物和人一樣，成熟的紅細(xì)胞中 ，但若改用動(dòng)物肝臟做實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌M(jìn)行。這是因?yàn)?。若選用動(dòng)物肝臟做實(shí)驗(yàn)材料，在提取之前，最好增加 程序，使組織細(xì)胞更易分離。DNA的粗提取與鑒定 參考答案 15 CBCCA 6-9 CBDC 10-13 DBBC1因?yàn)樯锨逡菏茄獫{，不含有血細(xì)胞，DNA存在于試管底部的雞血細(xì)胞的細(xì)胞核中2 蒸餾水2mol/LNaCl溶液蒸餾水2mol/LNaCl溶液冷卻的95%的酒精二苯胺3含細(xì)胞核；紅；DNA 雞血細(xì)胞液中DNA相對(duì)含量很難提取到DNA；無(wú)細(xì)胞核；肝細(xì)胞有細(xì)胞核研磨取1個(gè)50ml燒杯，向燒杯內(nèi)注入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為2mol/L的溶液20ml。用鈍頭鑷子將紗布上的粘稠物夾至氯化鈉溶液中，用玻璃棒不停地?cái)嚢?，使粘稠物盡可能多地溶解于溶液中。6 過(guò)濾含有DNA的氯化鈉溶液取1個(gè)100ml燒杯，用放有兩層紗布的漏斗過(guò)濾步驟5中的溶液。取其濾液，DNA溶于濾液中。7 提取含雜質(zhì)較少的DNA在上述濾過(guò)的溶液中，加入冷卻的、酒精的體積分?jǐn)?shù)為95%的溶液50ml（使用冷卻的酒精，對(duì)DNA的凝集效果較佳），并用玻璃棒攪拌，溶液中會(huì)出現(xiàn)含有雜質(zhì)較少的絲狀物。用玻璃棒將