新疆兵团农二师华山中学高中生物 专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定导学案（无答案）新人教版选修1

课题1 DNA的粗提取与鉴定

【自主学习】 一、提取DNA的方法

思考1：DNA存在于细胞的哪些部位？

思考2：提取生物大分子的一般思路是什么？

对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与 、 和 等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，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。

课本图5—1是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线，请根据曲线图，

思考1：在什么浓度下，DNA的溶解度最小？

思考2：DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？

思考3：如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？

此外，DNA不溶于 溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 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60—80度的高温，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的鉴定原理

在 条件下，DNA遇 会被染成 色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 二、实验设计

阅读教材P55“实验设计”，讨论并回答下列问题： 1、实验材料的选取

选取材料时应本着 、 、 的原则。 思考1：你认为教材提供的材料中哺乳动物的血液适合提取DNA吗？

1

溶解度 | 0.14mol/L NaCl浓度

思考2：哺乳动物成熟的红细胞有什么特点？

2、破碎细胞，获取含DNA的滤液

若用动物肝脏等组织为材料，则需要研磨、匀浆和离心或过滤，对设备要求较高，操

作烦琐；若以植物组织（如菜花，又称花椰菜）为材料，则需要研磨并加入 、 离心或过滤，以破坏 。

思考1：加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？

鸡血细胞液的提取：向新鲜鸡血液中加入抗凝固剂—— ，并搅匀，置于低温下静置1d或离心；结果：血液分层：上层为淡黄色液体，是 ，下层为红色沉淀物，是 （主要是红细胞）。

向鸡血细胞液中加入一定量 并玻棒搅拌，用 过滤后，收集滤液。即可获得含有DNA的滤液。

思考2：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？

思考3：如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?

思考4：此步骤获得的滤液中是否是纯净的DNA？如果不是，可能含有哪些细胞成分？ 3、去除滤液中的杂质 （阅读课本的三个方案）

方案一：30mL滤液→加NaCl使DNA溶解→过滤得滤液→加蒸馏水使DNA析出→过滤得过滤物→放到2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA－NaCl溶解液

方案二：30mL滤液→加嫩肉粉（木瓜蛋白酶）→静置10分钟→得DNA滤液 方案三：30mL滤液→60～67℃处理→过滤得DNA滤液 思考1：这三个方案的原理分别是什么？

方案一： 方案二： 方案三： 思考2：在方案一种，“加NaCl使DNA溶解→过滤得滤液”的目的是除去

（可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质；“加蒸馏水使DNA析出→过滤得过滤物”的目的是除去 （可溶、不溶）于NaCl溶液中的细胞杂质。 4、DNA的析出

将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、冷却的 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。 思考1：为什么加入的酒精需要冷却的？

5、DNA的鉴定

2

，静置 ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒

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 。

注意点：实验中需要对照，目的：证明 。

三、（以鸡血红细胞为例）主要实验步骤：

方法：将5～10mL鸡血细胞液加入20mL蒸馏水中；用玻棒同方向搅

拌5min；用3～4纱布过滤，以除去颗粒较大的杂质过滤；收集

①破碎细胞，释放

滤液

（核物质） DNA

目的：破坏细胞，释放核物质

注意：搅拌不能用力过大，以防止打碎DNA分子；

方法：向滤液中加入2倍体积的2mol/LNaCl溶液，搅拌1min；过滤获取滤 液 ②溶解细胞核 DNA 目的：使与DNA结合的核蛋白解聚，释放出DNA；DNA溶解于高溶液NaCl内 溶液中 注意：按同一方向搅拌

方法：沿烧杯壁向滤液中缓慢加入蒸馏水，并轻轻按同一方向搅拌，使DNA析出，

直到丝状物不再增加；可以在玻棒上收集到黏稠物（或过滤或离心收集黏稠

析③DNA

物）

出

目的：降低NaCl溶液浓度达到0.14mol/L左右，使DNA析出

注意：加入的蒸馏水不能过多，使NaCl溶液浓度过低，DNA又会重新溶解 方法：向20mL 2mol/LNaCl溶液中加入黏稠物，并按同一方向搅拌3min，使DNA 充分溶解；过滤，收集滤液；向滤液中贴壁缓慢加入50mL冷冻的95%乙醇，④DNA的

并用玻棒按同一方向缓慢、均匀地搅拌，在玻棒上收集白色丝状物（DNA） 初步纯化

原理：DNA不溶于乙醇中，而蛋白质能溶于酒精

归纳：①本实验中几次过滤？过滤的目的是什么？ 过滤一：破碎细胞，过滤获得含DNA的溶液（核物质）

过滤二：向含DNA溶液中加入2mol/LNaCl溶液，溶解DNA，过滤，去除杂质（与DNA结合的蛋白质等），获得滤液。 过滤三：滤取含DNA的黏稠物

②本实验中几次加入蒸馏水的目的各是什么？

第一次：向鸡血细胞液中加入蒸馏水，目的：利用细胞渗透吸水，破碎细胞释放核物质 第二次：向溶解DNA的2mol/LNaCl溶液中加入蒸馏水，目的：降低NaCl溶液到0.14mol/L，

使DNA析出

【课后练习】

1．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

2．在利用洋葱进行DNA粗提取的实验中，加入洗涤剂和食盐的作用分别是 ( )

3

A.破坏细胞壁；溶解DNA B.破坏细胞膜；溶解DNA C.破坏细胞壁；溶解蛋白质 D.破坏细胞膜；溶解蛋白质

3．DNA粗提取实验中，还要用酒精处理，可以得到较纯化的DNA．因为( ) A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精 B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精 C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精 D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精

4．下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。这些操作目的正确的是（ ）

A．①是洗涤红细胞，去除血细胞表面的杂质 B．②是溶解DNA，去除不溶于酒精的杂质

C．③溶解DNA，去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质 D．④稀释NaCl溶液，去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质

5．以血液为实验材料时，需要向血液中加入哪种试剂，防止血液凝固（ ） A.醋酸钠 B.龙胆紫 C.柠檬酸钠 D.醋酸洋红

6．向溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中，DNA和杂质蛋白质溶解度变化情况分别是 ( )

A．减小；减小 B．增大；增大 C．先减小后增大；增大 D．减小；增大

7．玻璃棒搅拌出的较纯净的DNA的颜色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)染上的颜色分别 ( ) A．黄色、紫色 B．白色、砖红色 C．白色、蓝色 D．蓝色、砖红色 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．除去血细胞中的所有的蛋白质，使DNA释放，便于进一步提纯 9．与析出DNA粘稠物有关的叙述，不正确的是（ ） A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度 B．在操作时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整 C．加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出 D．当丝状粘稠物不再增加时，此时NaCl的浓度相当于0.14mol/L

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