§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:(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(纯化)(四)DNA的析出与鉴定二、实验设计(一)实验材料的选取原则:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑选用DNA含量相对较高的组织①动物鸡血细胞液的优点鸡血红细胞、白细胞中都有细胞核,含大量的DNA,既经济又易取提醒:人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核,也没有DNA,不适于作为DNA提取的材料,但却是提取血红蛋白的理想材料。②植物:新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液1、动物细胞2、植物细胞——容易破碎——需要溶解细胞膜鸡血细胞溶液: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DNA①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?1.DNA的溶解性2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性(三)除去滤液中的杂质(纯化)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蛋白,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,卷起白色丝状物,并用滤纸吸取上面的水1、DNA的析出2.DNA的鉴定⑴向两支试管中分别加入2mol/LNaCl溶液5ml⑵其中一支试管中加入DNA丝状物⑶各加入二苯胺试剂4ml⑷混匀后,置于沸水浴中加热5min⑸待冷却后,比较两只试管中溶液的颜色变化观察现象:溶解丝状物的溶液变为蓝色鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关。2.实验中NaCl的物质的量浓度为2mol/L和0.14mol/L对DNA有何影响?1.在DNA的粗提取实验过程中,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溶解量D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNAB前者是溶解DNA,后者是使DNA析出巩固练习203、下列图示中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度(mol/L)之间的关系的是()C0.14DNA溶解度0.140.140.14DNA溶解度DNA溶解度DNA溶解度ABCDNaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度21C0.14DNA析出量0.140.140.14DNA析出量DNA析出量DNA析出量ABDNaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度NaCl浓度4、下列图示中能反映DNA析出量与NaCl溶液浓度(mol/L)之间的关系的是:()B溶解度与析出量的关系是相反225、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是洗涤血细胞,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是溶解DNA,去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质D.④是稀释NaCl溶液,去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质①是释放核物质②是提纯DNA,去除溶于酒精的杂质,④稀释NaCl溶液,析出DNA。C236、甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。相关叙述正确的是:甲乙A.图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaCl溶液,但两者浓度不同B.图乙试管经少许加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝,另一支试管中的溶液不变蓝C.图甲操作需用玻棒迅速搅拌以使DNA成为絮状沉淀并缠绕在玻棒上D.图乙操作中所用的二苯胺需现配现用以达到较好的鉴定效果D247.江苏有一道凉菜——白斩鸡,鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。其加工过程中添加了从木瓜中提取的酶制成的“嫩肉粉。”下列有关嫩肉粉的叙述中,正确的是:A.“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的B.与高温蒸煮相比,“嫩肉粉”是通过降低反应活化能而实现“嫩肉”的C.“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入,才能实现“嫩肉”D.“嫩肉粉”是一种化工产品,不利于人体健康,实际应用中能少则少、能无则无B258、下列操作可以达到目的的选项是:选项操作目的A溶解海藻酸钠时用大火加热海藻酸钠可以快速溶解B将装有蛋白质粗制品的透析袋(玻璃纸制成)放入透析液中蛋白质与其他小分子化合物分离C在DNA粗提取实验中,鸡血中加入蒸馏水稀释血液,防止凝固D洋葱根尖解离后漂洗使细胞分散,利于观察B微火加热并不断搅拌,其目的是防止海藻酸钠焦煳促使血细胞破裂防止根尖过分解离,对染色造成影响。因玻璃纸是半透膜,所以将装有蛋白质粗制品的透析袋(玻璃纸制成)放入透析液中,可以将蛋白质与其他小分子化合物分离。269.(双选)下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述。正确的是:试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl中析出DNA丝状物D冷却的酒精加入到过滤后DNA的NaCl中产生特定的颜色反应AC2710.下列操作中,对DNA的提取量影响较小的是: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,要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动C.在析出DNA黏稠物时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中黏稠物不再增多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B11.在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,相关叙述正确的是:A.用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L,滤去析出物B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质C.将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同B