(新人教版)2018-2019学年高中专题5课题1DNA的粗提取与鉴定教学案选修1(生物解析版)

1.DNA在0.14 mol/ L NaCl溶液中溶解度最低。

2．DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用酒精将DNA和蛋白质分开。

3．DNA对蛋白酶、高温和洗涤剂有耐受性。 4．在加热条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。

5．哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核，不能作为提取DNA的实验材料。若选取肝脏细胞或植物细胞，则必须充分研磨。

6．鸡血中加入柠檬酸钠可防止血液凝固。

7．用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓且沿同一个方向进行，以免加剧DNA分子的断裂。

一、实验原理

1．提取思路：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。

2．提取原理 (1)DNA的溶解性：

①DNA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充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离的目的。

②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于其中。 (2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性： ①蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。

②大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，发生变性，而DNA在80_℃以上才会变性。

③洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 3．鉴定原理：DNA＋二苯胺沸水浴,蓝色。 二、实验操作 1．实验材料的选取

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选用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。 2．破碎细胞，获取含DNA的滤液

(1)动物细胞的破碎(以鸡血为例)：在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。

(2)植物细胞的破碎(以洋葱为例)：先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。

3．去除滤液中的杂质

(1)方案一：通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。

(2)方案二：直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。

(3)方案三：将滤液放在60～75_℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，使蛋白质变性而与DNA分离。

4．DNA的析出

在滤液中加入与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液，静置2～3 min，溶液中会出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。

5．DNA的鉴定

将呈白色丝状的DNA溶解于5 mL物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺试剂，沸水中加热5 min，冷却后观察溶液的颜色，注意要同时设置对照实验。

三、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分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

3．鉴定DNA用的二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。

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1．下图中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是( )

解析：选C DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的变化而变化，在NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时DNA溶解度最小。

2.在DNA粗提取与鉴定实验中，除去杂质时将滤液放在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min的目的是( )

A．使DNA变性 B．使蛋白质变性 C．使DNA和蛋白质变性 D．分解蛋白质

解析：选B 大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性。在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，目的是使蛋白质变性，然后分离得到DNA。

3．在制备鸡血细胞液的过程中，加入柠檬酸钠的目的是( ) A．防止凝血 B．加快DNA析出 C．加快DNA溶解 D．加速凝血

解析：选A 柠檬酸钠是抗凝血物质，防止凝血，有利于鸡血细胞液的制备。

核心要点一| DNA粗提取与鉴定的原理和方法

1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解度

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项目 溶解规律 2 mol/L的NaCl溶液 0.14 mol/L的NaCl溶液 DNA 蛋白质 溶解 析出 部分发生盐析沉淀 溶解 ①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；②选总结 择适当的盐溶液就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的 [名师点拨] 高温和盐溶液对DNA和蛋白质的影响不同

(1)盐析过程中DNA的空间结构不变，没有变性，只是溶解度在不同盐浓度下不同，因此改变盐浓度，可重新使DNA溶解。

(2)高温使DNA和蛋白质变性时破坏的键不同。DNA变性时，氢键被破坏；降温时DNA能复性，是可逆过程。而蛋白质变性时往往是二硫键被破坏，因此蛋白质变性是不可逆的。

2．DNA提取与鉴定的原理和方法 基本原理 方法 目的 ①NaCl溶液为2 mol/L时，DNA溶解，而部分蛋白质发DNA在不同浓度的NaCl溶于NaCl溶液 溶液中的溶解度不同 中并稀释 生盐析生成沉淀，通过过滤可除去部分蛋白质及不溶于NaCl溶液的杂质；②当NaCl溶液稀释至0.14 mol/L时，DNA析出，过滤可除去溶于

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