51DNA的粗提取与鉴定教案新人教版选修1.doc

山西省太原市十六中2014年高三生物 5.1 DNA的粗提取与鉴定教案 新人教版选修1【教学目标】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；理解相关溶液的作用机理。【重点难点】重点：提取DNA的相关原理和步骤难点：提取DNA的相关原理和步骤读书指导法、启发式教学【教学流程】一、基础知识： 自主预习 一、实验目的：初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。二、实验原理：1DNA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。思考题1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？ 思考题2：利用什么原理来将DNA与蛋白质分离开？ 2DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解 ，但对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受 的高温，而DNA在 以上才会变性。 能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。3细胞在 中易吸水而导致细胞膜和细胞核膜的破裂，据此可得到含有核DNA的溶液。4DNA的鉴定：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。 三、实验材料： 鸡血细胞液思考题：生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，他们能否选用牛、羊、马血做实验材料？为什么？四、方法步骤1制备鸡血细胞液在鸡血中加入质量浓度为01g/mL的 溶液，与新鲜的鸡血混合并搅拌，然后静置一天或离心机离心约23min，除去上清液；（防止血液凝固，使血细胞与血浆分离） 2提取鸡血细胞的细胞核物质：取20mL蒸馏水与约510mL的鸡血细胞液混合并充分搅拌，然后用单层纱布过滤，取滤液于烧杯中；思考题：加入蒸馏水的目的是什么？为什么能达到此目的？ 3溶解细胞核内的DNA：加入2mol/L的氯化钠溶液，搅拌，使DNA呈溶解状态；DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度最 4析出含DNA的黏稠物：沿烧杯内壁慢慢加入蒸馏水并轻轻搅拌，至白色丝状粘稠物不再增加时停止加水，然后用多层纱布过滤，取纱布上的粘稠物； DNA的溶解度随氯化钠溶液浓度的降低而 思考题：此时加入蒸馏水的目的是什么？这次过滤与上次过滤的目的一样吗？为什么？ 5将DNA的黏稠物再溶解：用镊子夹取纱布上的粘稠物放入20mL浓度为 氯化钠溶液中，搅拌至完全溶解，然后用两层纱布过滤，取其滤液放入小烧杯中，因为DNA在高浓度氯化钠溶液中溶解度最大思考题：过滤的目的是什么？为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？6提取含杂质较少的DNA：DNA不溶于酒精，出现沉淀。方法：处理后的过滤液加入等体积、冷却的95%的酒精混合搅拌，待出现丝状物时用玻璃棒将其卷起； 思考题：这一步骤的目的是什么？ 为什么加入的酒精需要冷却的？ 7DNA的鉴定：取两支试管，各加入0015mol/L的氯化钠溶液5mL，一支加入提取的DNA，然后两支各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后置于沸水中加热5min，等试管冷却后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。思考题：为什么要设置对照组？实验中能观察到什么现象？【典例解析】例1 在DNA分子的粗提取实验中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是（ ）A.稀释血液、冲洗样品B.使血细胞破裂，降低NaCl浓度使DNA析出C.使血细胞破裂，增大DNA溶解度D.使血细胞破裂，提取含杂质较少的DNA例2 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. 加速凝血例3DNA在NaCl溶液中溶解度有二重性，随着NaCl溶液的变化而变化。（1）请在下列NaCl溶液中选出溶解度能使DNA析出最彻底的一种（ ）和溶解度最高的一种（ ）A. 0.14mol/l B. 2mol/l C. 0.15mol/l D. 0.3mol/l（2）DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，利用这一原理可以_，可以推测溶于酒精中的物质可能有_。（3）利用DNA与_变蓝色的特性，将该物质作为鉴定_的试剂。其实验过程要点是向放有_的试管中加热4ml的_。混合均匀后，将试管置于_5min，待试管_，观察试管中溶液颜色的变化，这个实验也说明DNA耐_温。【达标反馈】1.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2洗涤剂能够瓦解（ ），但对DNA没有影响。A.细胞壁 B.细胞膜 C.细胞核 D.细胞质3在沸水浴的条件下，DNA遇（ ）会被染成蓝色。A.斐林试剂 B.苏丹染液 C.双缩脲试剂 D.二苯胺4在DNA提取过程中，最好使用塑料试管和烧杯，目的是（ ）A.不易破碎 B.减少提取过程中DNA的损失 C.增加DNA的含量 D.容易洗刷5下列操作中，对DNA的提取量影响最小的是（ ）A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质B.搅拌时，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C.在“析出DNA粘稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增加D.在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却6DNA的粗提取中，将与滤液体积相等的、冷却的（ ），静置23min，溶液中会出现白色丝状物。A.09%的NaCl B.0.14mol/L的NaCl溶液 C.质量分数15%的HCl D.体积分数为95%的酒精溶液7.以血液为实验材料时，需要向血液中加入（ ），防止血液凝固。A.醋酸钠 B.龙胆紫 C.柠檬酸钠 D.醋酸洋红8.在向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是（ ）A.加快溶解DNA的速度 B.加快溶解杂质的速度 C.减少DNA的溶解度，加快DNA析出 D.减小杂质的溶解度，加快杂质的析出9.去除滤液中的杂质时，直接在滤液中加入嫩肉粉，利用嫩肉粉中的（ ）分解蛋白质。A.胃蛋白酶 B.胰蛋白酶 C.木瓜蛋白酶 D.肠肽酶【反思总结】【典例解析】答案：例1解析：在该实验过程中，第一次加入蒸馏水的目的是使血细胞过度吸水而破裂，以便核物质溶解。第二次加入蒸馏水是为了降低NaCl浓度至0.14mol/l，因为此时的DNA溶解度最小，可使DNA析出。例2解析：柠檬酸钠的作用是利用柠檬酸根离子与血浆中Ca2+离子结合成柠檬酸钠，降低Ca2+离子浓度，使有关凝血酶活性降低。因此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。例3解析：根据实验原理可知DNA在0.14mol/l的NaCl溶液中溶解度最低，在高浓度2mol/l中，溶解度最高。DNA存在于染色体上，为了把DNA和其他物质分开，采取DNA不溶于酒精的方法，目的是除去杂质；利用DNA与二苯胺（沸水浴）成蓝色的特性，可以鉴定提取的DNA。答案：（1）A；B （2）除去杂质；某些脂类、蛋白质、糖类或其他大分子物质 （3）二苯胺；DNA；DNA；二苯胺试剂；沸水中水浴加热；冷却后；高【达标反馈】参考答案：答案：DBDBB DCCC解释：1、蛋白水解酶简称蛋白酶，能够催化多肽或蛋白质水解，所以这种酶可以分解血细胞中的所有蛋白质，有利于DNA的释放。所以选：D2、洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放。所以选：B3、DNA与二苯胺沸水浴呈现蓝色，所以选：D4、鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少。再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样就可以减少提取过程中DNA的损失。所以选：B5、DNA存在于细胞核中，只有使细胞在蒸馏水中充分破裂，才能释放出DNA等核物质。B选项中的操作对DNA几乎没有影响，而其他3项的操作对象直接是DNA，自然相比起来 B的影响最小，所以选B.6、DNA不溶于酒精，尤其是体积分数为95%的冷冻酒精，而细胞中的某些物质可以溶解于酒精，所以选D。7、柠檬酸钠被称为抗凝血剂，能起到防止血液凝固的作用,所以选C。 8、当Nacl浓度在0.14mol/L时，DNA溶解度最小。向浓的NaCl溶液中，缓慢加入蒸馏水会降低DNA的溶解度，DNA会析出，所以选C。9、嫩肉粉中的蛋白酶制剂是用木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶或米曲霉蛋白酶制成的，而蛋白酶可以分解蛋白质，所以选C。教学随想7