2019-2020学年生物高中人教版选修1课件:专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定 .pdf
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1、 目标导航预习导引 1.能正确选择材料对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。 2.能说出DNA的物理、化学性质。 3.能记住DNA粗提取与鉴定的原理。 目标导航预习导引一二三四 一、DNA的提取 1.提取生物大分子的基本思路 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。对于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA与 RNA、蛋 白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他 成分。 目标导航预习导引一二三四 2.DNA粗提取的原理 (1)DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl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
2、溶解,而使杂质 沉淀,或者相反,以达到分离目的。 在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最 小。 此外,DNA不能(填“能”或“不能”)溶于酒精溶液,但是细胞中的某 些蛋白质能(填“能”或“不能”)溶于酒精溶液。利用这一原理,可以 将DNA与蛋白质进一步分离。 目标导航预习导引一二三四 (2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能 忍受6080 的高温,而DNA在80 以上才会变性。洗涤剂能够 瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。 目标导航预习导引一二三四 二、DNA的鉴定 在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现
3、蓝色,因此二苯胺可 以作为鉴定DNA的试剂。 目标导航预习导引一二三四 三、实验设计 1.实验材料的选取 原则上,凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是,选用 DNA 含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。 生活在牧区的人们,采集牛、羊和马的血液比较方便,他们用牛、 羊、马的血液作为提取DNA的实验材料合适吗?为什么? 提示:不合适。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,而DNA 主要存在于细胞核中,血液中白细胞和淋巴细胞数目少,因此DNA 含量少,在实验中很难提取到。 目标导航预习导引一二三四 2.破碎细胞,获取含DNA的滤液 动物细胞的破碎比较容易,以鸡血为例,在鸡血细胞液中加入一 定
4、量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果实 验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。例如,提取洋葱 的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的 搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。 为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂? 提示:鸡血细胞在蒸馏水中会发生渗透吸水,以致破裂。 目标导航预习导引一二三四 3.去除滤液中的杂质 最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯 DNA。 方案一:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同,在滤 液中加入NaCl,使NaCl溶液物质的量浓度为2 mol/L,过滤除去不溶 的杂质;再调节NaCl溶液物质的量浓度为
5、0.14 mol/L,析出DNA,过 滤去除溶液中的杂质;再用物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶 解DNA。 方案二:利用蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA的特点,在滤液中加 入嫩肉粉,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。 方案三:利用蛋白质和DNA的变性温度不同的特点,将滤液放在 6075 的恒温水浴箱中保温1015 min,过滤获得DNA滤液。 目标导航预习导引一二三四 4.DNA的析出与鉴定 将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液 (体积分数为95%),静置23 min,溶液中会出现白色丝状物,这就是 粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸
6、吸去上面的水分。 取两支20 mL的试管,各加入物质的量浓度为2 mol/L 的NaCl溶液 5 mL,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4 mL 的二苯胺试剂。混合均匀后,将试 管置于沸水中加热5 min,待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色 的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。 目标导航预习导引一二三四 四、操作提示 1.以血液为实验材料时,每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠, 防止血液凝固。 2.加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫, 不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓, 以免加剧DNA
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