(高中教育)专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定

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1、§5.1DNA的粗提取与鉴定一、基础知识（一）提取DNA的方法1.提取生物大分子的基本思路选用一定的物理或化学方法，分离具有不同物理或化学性质的生物大分子2.提取DNA的基本思路提取DNA，去除其他成分利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异⑴DNA在NaCl溶液中的溶解性DNA和蛋白质等成分在不同浓度的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；或者让其他成分溶解，DNA析出3.DNA等大分子的理化性质⑵DNA不溶于酒精溶液⑶DNA对酶、高温和洗涤剂

2、的耐受性DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。将DNA与蛋白质进一步分离。⑵DNA不溶于酒精溶液⑶DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性①蛋白酶——水解蛋白质，对DNA没有影响②高温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃而DNA在80℃以上才会变性③洗涤剂——溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质但对DNA没有影响试剂：（二）DNA的鉴定条件：二苯胺沸水浴条件下，DNA遇二苯胺被染成蓝色沸水浴现象：还可以用什么试剂？甲基绿+DNA----绿色（一）实验材料的选取（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液（三）除去滤液中的杂质(纯

3、化)（四）DNA的析出与鉴定二、实验设计（一）实验材料的选取从下列材料中选取2～3种原则：菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜；鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞；在液体培养基中培养的大肠杆菌凡是含有DNA的生物材料都可以考虑选用DNA含量相对较高且易破碎的组织。从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺乳动物红细胞0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条。请选择动植物材料各一种。哺乳动物的红细胞无细胞核及细胞器。液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。鱼卵是减数分裂的产物。（二）破碎细胞，

4、获取含DNA的滤液1、动物细胞2、植物细胞——容易破碎鸡血细胞溶液：加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂；加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，从而释放出DNA。想一想：洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂——离子去污剂，能溶解细胞膜，利于DNA释放。食盐——NaCl，利于DNA的溶解于研磨液中。①加入一定的洗涤剂和食盐②充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液2、植物细胞——需要溶解细胞

5、膜经研磨可破碎细胞壁，使细胞核内的DNA释放。若研磨不充分，会使提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。想一想：研磨的目的是什么，如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？（三）除去滤液中的杂质DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解性不同。讨论：为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质?答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出

6、，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？方案二：利用蛋白酶分解杂质中的蛋白质，使提取的DNA与蛋白质分开；方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，使蛋白质变性，与DNA分离。（四）DNA的析出与鉴定向滤液中加入与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95％)，静置2－3min，溶液中会出现白色丝状物，——粗提取DNA用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水。1、DNA的析出2.DNA的鉴定⑴向

7、两支试管中分别加入2mol/LNaCl溶液5ml；⑵向其中一支试管中加入提取到的白色丝状物，并搅拌；⑶向两支试管各加入二苯胺试剂4ml；⑷混匀后，置于沸水浴中加热5min；⑸待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化。观察现象：溶解丝状物的溶液逐渐变为蓝色（一）案例一：以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取实验案例②鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长1、鸡血细胞做实验材料的原因①鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得2、实验原理①DNA在NaCl溶液中的溶解度

8、，是随着NaCl的浓度的变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为0.14mol／L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。③DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试