2019_2020学年高二人教版生物选修一课件:5.1 DNA的粗提取与鉴定 .pdf
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1、第13课时 DNA的粗提取与鉴定 专题5 DNA和蛋白质技术 学习导航 1.通过阅读教材P54“基础知识”,掌握提取并检验DNA的原理和方法。 2.结合教材P55“实验设计”,掌握DNA粗提取的选材、析出及鉴定。 3.结合教材P56“操作提示”,掌握实验过程中需注意的问题。 4.分析教材P57“结果分析与评价”中的问题,掌握DNA粗提取与鉴定的 技术。 重难点击 1.理解DNA的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。 2.初步掌握DNA的粗提取和鉴定方法。 一、DNA的理化特性、提取及鉴定的原理 当堂检测 二、“DNA粗提取与鉴定”实验设计与操作提示 内容索引 一、DNA的理化特性、提取
2、及鉴定的原理 基础梳理 1.提取提取DNA的方法和原理的方法和原理 (1)提取生物大分子的基本思路: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)提取DNA的方法:利用DNA与 、 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。 物理或化学 RNA 蛋白质 2.DNA的溶解性的溶解性 (1)DNA在NaCl溶液中的溶解度 DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,其中在 NaCl溶 液中溶解度最低。 (2)在酒精溶液中的溶解性: 不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些 溶于酒精溶液。 0.14 mol/L DNA 蛋白质 3.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
3、对酶、高温和洗涤剂的耐受性 (1)对酶的耐受性:蛋白酶能水解 ,但对 没有影响。 (2)对温度的耐受性:大多数蛋白质不能忍受 的高温,而DNA 在 以上才会变性。 (3)对洗涤剂的耐受性:洗涤剂能够瓦解 ,但对 没有影响。 4.DNA的鉴定的鉴定 在 的条件下,DNA与 反应呈现蓝色。 蛋白质DNA 6080 80 细胞膜DNA 沸水浴二苯胺 问题探究 1.DNA溶解性原理 (1)结合DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线,分析DNA在不同浓度NaCl溶 液中的溶解度有何特点。 项目溶解规律2 mol/L NaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液 DNA溶解析出 低于0.14 mol/L时:
4、_ 。 高于0.14 mol/L时:_ 。 蛋白质 蛋白质在NaCl溶液浓度从2 mol/L 降低过程中,溶解度逐渐增大 部分发生盐析沉淀溶解 DNA的溶解度随NaCl溶液物质的量浓度增加而逐 渐降低 DNA的溶解度随NaCl溶液物质的量浓度增加而逐 渐升高 答案 答案 提取获得的DNA滤液中含有蛋白质、多糖和RNA等多种杂质,用 2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA,然后过滤获得滤液,能够去除该条件下 不能溶解的杂质;调节NaCl溶液的物质的量浓度为0.14 mol/L,使 DNA析出,然后过滤获得析出物,能够去除该条件下仍然能够溶解的杂 质。 (2)结合图表分析,如何通过控制NaCl溶液
5、的浓度使DNA在盐溶液中溶 解或析出,以达到去除杂质的目的? 答案 答案 可以将DNA和蛋白质进一步分离。 (3)DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,此特 点对于提取DNA有什么作用? 答案 答案 答案 不同。原因如下: (1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构 象被改变,从而导致其理化性质的改变以致生物学活性丧失。 (2)DNA变性是指DNA分子在高温等条件下,由稳定的双螺旋结构解聚 为无规则线性结构的现象,变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂,当温 度等条件恢复正常后,DNA的结构尚能恢复。 2.DNA的耐受性原理 DNA变性和蛋白质变性的实质相
6、同吗?请说明原因。 答案 归纳归纳 总结总结 DNA粗提取的三个原理 (1)利用DNA随NaCl溶液浓度的不同而溶解度不同的原理可粗提取DNA。 (2)利用DNA不溶于酒精,而细胞内的其他许多物质可溶于酒精的原理可 进一步提纯DNA。 (3)利用DNA对酶和高温的耐受性可以去除蛋白质杂质。 拓展应用 1.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的溶解度与图示曲线的对应 点相符合的是 A.a点浓度最适合析出DNA B.b点浓度最适合析出DNA C.c点浓度最适合析出DNA D.d点浓度最适合析出DNA 答案解析 解析 解析 用
7、高浓度的NaCl溶液溶解DNA,能除去在高盐溶液中不能溶解的 杂质,用低浓度的NaCl溶液使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质, 因此,反复溶解、析出DNA,能除去与DNA溶解度不同的杂质。从题图可 以看出,DNA在浓度为0.14 moL/L的NaCl溶液中的溶解度最小,因此最适 合析出DNA。随着NaCl溶液浓度的增大或减小,溶解度均逐渐增大。 2.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是 A.利用DNA能溶于酒精溶液,而蛋白质不溶于酒精溶液,可将DNA与蛋 白质分离 B.利用高温能使DNA变性,却对蛋白质没有任何影响的特性,可将DNA 与蛋白质分离 C.利用DNA在0.1
8、4 mol/L NaCl溶液中溶解度最大的特点,可将DNA与蛋 白质分离 D.在DNA滤液中加入嫩肉粉,通过木瓜蛋白酶的作用,可将DNA与蛋白 质分离 答案解析 解析 解析 DNA不溶于酒精,而蛋白质等杂质溶于酒精,A项不正确。 蛋白质比DNA对温度的耐受性更差,因此更容易变性,B项不正确。 DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小,而蛋白质在该浓度的NaCl溶 液中溶解度较大,因此可将DNA与蛋白质分离,C项不正确。 嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白质水解,而对DNA没有影响,因此, 可将DNA与蛋白质分离,D项正确。 答案 答案 利用了酶的专一性,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化
9、蛋白质水解, 不能催化DNA水解。 一题多变一题多变 在DNA的粗提取过程中,使用嫩肉粉分离DNA与蛋白质的原理是什么? 答案 二、“DNA粗提取与鉴定”实验设计与操作提示 基础梳理 (一一)实验设计实验设计 1.实验材料的选取 选用DNA含量 的生物组织。 2.破碎细胞,获取含DNA的滤液 (1)动物细胞的破碎 选材及方法:选用动物细胞作为实验材料时,由于其无 ,因此 可直接采用吸水涨破的方法。 过程:以鸡血为例 在鸡血细胞液中加入一定量的 ,同时用 搅拌,细胞会吸 水涨破,然后用纱布过滤,过滤后收集滤液即可。 相对较高 细胞壁 蒸馏水玻璃棒 (2)植物细胞的破碎 方法:需要先用 溶解细胞膜
10、。 过程:以提取洋葱的DNA为例。 在切碎的洋葱中加入一定的 ,进行充分地搅拌和 , 过滤后收集研磨液。 洗涤剂 洗涤剂和食盐研磨 3.去除滤液中的杂质 方案一 利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中 不同,通过控制 NaCl溶液的 去除杂质 方案二 直接在滤液中加入 , 反应1015 min, 嫩肉粉中的_ 能够分解蛋白质 方案三 将滤液放在 的恒温水浴箱中保温1015 min,注意 严格控制温度范围 溶解度 浓度 嫩肉粉木瓜 蛋白酶 6075 4.DNA的析出 利用DNA不溶于 这一原理,可从DNA溶液中析出比较 纯净的DNA,此时DNA的状态为 。 5.DNA的鉴定 将白色丝状物溶解于5
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