DNA的粗提取與鑒定 學(xué)案

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1、§5.1《DNA的粗提取與鑒定》導(dǎo)學(xué)案 班級：高二（ ）班 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.說出DNA的物理和化學(xué)性質(zhì)。 2.概述DNA粗提取和鑒定的原理。 3.嘗試對動物或植物組織的DNA進(jìn)行粗提取并對其進(jìn)行鑒定。 【自主學(xué)習(xí)】 1.提取DNA的方法和原理: (1)提取生物大分子的基本思路:選用一定的____________方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。 (2)提取DNA的方法:利用DNA與____、_______和脂質(zhì)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。 2.DNA的溶解性: (1)DNA在NaCl溶液中的溶解度:

2、 DNA在不同濃度的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,但是細(xì)胞中的某些_______溶于酒精溶液。 3.DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性: (1)對酶的耐受性:蛋白酶能水解_______,但對____沒有影響。 (2)對溫度的耐受性:大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受_________的高溫,而DNA在_____以上才會變性。 (3)對洗滌劑的耐受性:洗滌劑能夠瓦解_______,但對____沒有影響。 4.DNA的鑒定:在_______的條件下,DNA與_______反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色。

3、二、實驗設(shè)計 1.實驗材料的選取:選用DNA含量_________的生物組織。 2.破碎細(xì)胞,獲取含DNA的濾液: (1)動物細(xì)胞的破碎。 ①選材及方法:選用動物細(xì)胞作為實驗材料時,由于其無_______,因此可直接采用吸水漲破的方法。 ②過程:以雞血為例。在雞血細(xì)胞液中加入一定量的_______,同時用_______攪拌,細(xì)胞會吸水漲破,然后用紗布過濾,過濾后收集濾液即可。 (2)植物細(xì)胞的破碎。 ①方法:需要先用_______溶解細(xì)胞膜。 ②過程:以提取洋蔥的DNA為例。 在切碎的洋蔥中加入一定的_____________,進(jìn)行充分地攪拌和_____,過濾后收集研磨液。

4、 3.去除濾液中的雜質(zhì): 方案一 利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中_______不同,通過控制NaCl溶液的_____去除雜質(zhì) 方案二 直接在濾液中加入_______,反應(yīng)10～15 min,嫩肉粉中的___________能夠分解蛋白質(zhì) 方案三 將濾液放在_________的恒溫水浴箱中保溫10～15 min,注意嚴(yán)格控制溫度范圍 4.DNA的析出:利用DNA不溶于_______________這一原理,可從DNA溶液中析出比較純凈的DNA,此時DNA的狀態(tài)為___________。 5.DNA的鑒定:將白色絲狀物溶解于5 mL物質(zhì)的量濃度為_______________

5、___中,再加入4 mL的_______試劑,沸水浴加熱5 min,冷卻后觀察溶液的顏色,同時設(shè)計不含DNA的NaCl溶液作為對照。 三、操作提示 1.以血液為實驗材料時,每100 mL血液中需要加入3 g檸檬酸鈉,防止_________。 2.加入洗滌劑后,動作要輕緩、柔和,否則容易產(chǎn)生___________,不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時,動作要輕緩,以免加劇______________,導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。 3.鑒定DNA用的二苯胺試劑要_________,否則會影響鑒定的效果。 四、實驗操作 從雞血細(xì)胞中提取DNA （1）破碎細(xì)胞（釋放DNA）

6、：在雞血細(xì)胞液中加入一定量的_______，同時用玻璃棒沿一個方向攪拌 （2）過濾：單層紗布過濾，濾液中含有______和其他核物質(zhì)，如_______、RNA等。取_______。 （3）溶解核內(nèi)DNA：向上述濾液中加入物質(zhì)的量濃度為______mol/L的NaCl溶液，并用玻棒沿一個方向攪拌 （4）過濾：將含DNA的2 mol/L的NaCl溶液用兩層紗布過濾取_______。 （5）析出DNA：向上述濾液中緩緩加入_______，同時用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，出現(xiàn)白色絮狀物，當(dāng)絮狀物不再增加時，停止加水（此時NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度接近______mol/L。 （6）過濾：用多

7、層紗布過濾，含_______的粘稠物留在紗布上 （7）DNA再溶解：將上述粘稠物再次用______mol/L的NaCl溶液溶解 （8）提取含雜質(zhì)較少的DNA：向上述濾液中加入等體積的、冷卻的、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液，靜置2-3 min,出現(xiàn)______________，用玻璃棒將絲狀物卷起。 【合作探究】 主題1　DNA粗提取與鑒定的方法 1.DNA溶解性原理： 結(jié)合DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線，分析DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度有何特點(diǎn)。 (1)低于0.14 mol/L時：DNA的溶解度隨NaCl溶液物質(zhì)的量濃度增加而逐漸_______。 (2)高于0.1

8、4 mol/L時：DNA的溶解度隨NaCl溶液物質(zhì)的量濃度增加而逐漸_______。 2.DNA粗提取的操作思路： DNA與蛋白質(zhì)在NaCl溶液中的溶解情況如下表。 2 mol/L的NaCl溶液 0.14 mol/L的NaCl溶液 DNA _____ 析出 蛋白質(zhì) 不溶，部分發(fā)生鹽析沉淀 _____ 探討通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出的思路是：用________的NaCl溶液溶解DNA，然后過濾獲得_____，能夠去除該條件下______(不能、能)溶解的雜質(zhì)；調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L，使DNA析出，然后過濾獲得__

9、_____，能夠去除該條件下仍然______(不能、能夠)溶解的雜質(zhì)。 3.DNA不溶于_________，而細(xì)胞中的某些_______則溶于酒精溶液，此特點(diǎn)對于提取DNA的作用是_________________________。 主題2　DNA的粗提取與鑒定的實驗設(shè)計 【互動探究】 1.實驗材料的選取： 哺乳動物的紅細(xì)胞和雞的血液提取DNA效果更好的是_________。原因是_________細(xì)胞核DNA含量豐富，材料易得，而__________________無細(xì)胞核，不含DNA。 2.實驗操作分析： (1)在雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水的目的是使雞血細(xì)胞______漲破，釋放

10、出______。 (2)提取菜花的DNA時，加入洗滌劑和食鹽的目的是： ①加入洗滌劑的目的：洗滌劑能溶解________，有利于________的釋放。 ②加入食鹽的目的：食鹽的主要成分是________，有利于________的溶解。 (3)探討在DNA分子的粗提取實驗中，兩次向燒杯中 加入蒸餾水的目的： 　　　操作項目　　　 目　的 第一次加蒸餾水 雞血細(xì)胞______漲破，釋放出______。 第二次加蒸餾水 稀釋NaCl溶液, 使其濃度接近______ mol/L， 使DNA逐漸析出 (2)三次加NaCl溶液: 次數(shù) 實驗步驟 目的 第一次 第(3)

11、步 溶解______,析出蛋白質(zhì)等雜質(zhì) 第二次 第(7)步 使DNA再______,為了獲得含雜質(zhì)較少的DNA 第三次 DNA鑒定 溶解DNA,以便DNA與______反應(yīng) 【當(dāng)堂檢測】一、判斷題 1.DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,它們都是有機(jī)物但都溶于酒精。( ) 2.做DNA粗提取實驗時,可用新鮮豬血代替雞血。( ) 3.蛋白質(zhì)和DNA在高溫下都會變性,當(dāng)溫度下降后蛋白質(zhì)不能復(fù)性而DNA可以復(fù)性?！? ) 4.在用95%的冷酒精析出DNA時,應(yīng)用玻璃棒沿同一個方向輕輕攪拌?！? ) 5.在實驗中兩次加入蒸餾水,均是為

12、了析出DNA。( ) 6.在析出DNA時,要緩緩加入蒸餾水,直到出現(xiàn)絮狀物為止?！? ) 7.洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度?！? ) 二、單項選擇題 1.(2017·連云港高二檢測)下列有關(guān)“DNA粗提取與鑒定”實驗原理的敘述正確的是　(　　) A.DNA在NaCl溶液中的溶解度,隨NaCl溶液濃度的降低而減小 B.利用DNA不溶于酒精的性質(zhì),可除去細(xì)胞中溶于酒精的物質(zhì)而得到較純的DNA C.DNA是大分子有機(jī)物,不溶于水而溶于某些有機(jī)溶劑 D.在沸水中,DNA遇二苯胺會出現(xiàn)紫色反應(yīng) 2.在DNA粗提取與鑒定實驗中,將獲得的含有DNA的黏

13、稠物(含較多物質(zhì))分別處理如下,其中雜質(zhì)所處的位置在　(　　) 操作過程 黏稠物 濾液 放入2 mol/L的氯化鈉溶液中,攪拌后過濾 ① ② 放入0.14 mol/L的氯化鈉溶液中,攪拌后過濾 ③ ④ 放入冷卻的95%的酒精溶液中,攪拌后過濾 ⑤ ⑥ A.①④⑤　　　　　　　　 B.①③⑥ C.①④⑥ D.②④⑥ 3.(2017·常州高二檢測)下圖為“DNA粗提取與鑒定”實驗的相關(guān)操作。這些操作目的正確的是　(　　) A.①是洗滌紅細(xì)胞,去除血細(xì)胞表面的雜質(zhì) B.②是溶解DNA,去除不溶于酒精的雜質(zhì) C.③溶解DNA,去除不溶于2 mol/L

14、NaCl溶液的雜質(zhì) D.④稀釋NaCl溶液,去除不溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì) 4.在DNA的粗提取實驗過程中,對DNA提取量影響較小的是　(　　) A.使雞血細(xì)胞在蒸餾水中充分破裂,釋放出DNA等核物質(zhì) B.攪拌時要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動 C.在析出DNA黏稠物時,要緩緩加入蒸餾水,直到黏稠物不再增多 D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至再將混合液放入冰箱中冷卻 6.(2017·赤峰高二檢測)下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗操作的說法中,正確的是　(　　) A.該實驗中有兩次加入蒸餾水,均是為了析出DNA B.該實驗中多次要求用玻璃棒單向攪拌,目的是攪拌均勻 C.該實驗

15、中有3次過濾,過濾時使用尼龍布層數(shù)與DNA的存在狀態(tài)有關(guān) D.實驗3次加入NaCl溶液,第二次的目的是析出DNA 7.回答下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實驗的問題。下圖為該實驗過程中的一些重要操作示意圖。(1)正確的操作順序是____________。(請用字母和箭頭表示) (2)上圖C、E步驟都加入蒸餾水,但其目的不同,分別是____________和_________________ _______。 (3)上圖A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過____________的才能使用,該步驟的目的是____________________。 (4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA,可滴加__________試劑后沸水浴,如果出現(xiàn)_____________則證明該絲狀物的主要成分為DNA。