DNA的粗提取与鉴定

专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定复习巩固:(1)如何观察DNA和RNA在真核细胞中的分布情况?(2)证明DNA是遗传物质的三个经典实验?(3)DNA分子双螺旋结构模型的提出者是谁?(4)DNA分子双螺旋结构模型的主要特点?1、反向平行双螺旋结构.2、磷酸和脱氧核糖交替连接.排列在外侧,构成基本骨架,碱基排列在内侧.3、两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对.A=T;G=C复习巩固：填空：1.生物的遗传物质：2.生物的主要遗传物质：3.病毒的遗传物质：判断：1.原核和真核细胞都含有DNA和RNA()2.大肠杆菌的遗传物质是DNA或RNA（）2.酵母细胞的遗传物质主要是DNA(）3.T2噬菌体的遗传物质是DNA或RNA()核酸DNADNA或RNA√×××知识链接：1.所有动物成熟的红细胞都具有相同的结构吗？2.将动物和植物细胞分别放入蒸馏水中，会出现相同现象吗？4.作业：比较DNA、RNA和蛋白质1011/4/513(元素、结构、产生、分布部位、功能、理化性质、检测方法等）3.盐析：在蛋白质溶液中加入浓的无机盐溶液导致蛋白质析出的现象。盐析是物理变化，而且是可逆的，常用来分离提纯蛋白质。5.DNA的粗提取有何作用？2教学目标知识与能力概述DNA的结构、功能及物理、化学性质说明粗提取DNA的思路及鉴定原理设计并用流程图表示DNA粗提取及鉴定步骤尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取和鉴定过程与方法情感态度与价值观小组合作、问题探讨、实验设计、操作巩固复习必修1、2DNA相关知识，设计、分析实验重点难点尝试DNA的粗提取与鉴定预习问题反馈问题1.DNA和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度有何不同?34611/1/812问题2.DNA和蛋白质在酒精中的溶解度有何不同？问题3.DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同？1)盐析是否改变了DNA和蛋白质的空间结构？是否发生了变性？2)高温导致的DNA和蛋白质的变性机理是否相同？是否可逆？问题4.如何鉴定DNA？能否用甲基绿鉴定？龙胆紫和醋酸洋红能鉴定DNA吗？如何设置对照？目的？二苯胺为什么要现用现配？67811/249/812问题5.选择实验材料的原则是什么？124/36/91213为何选鸡血为实验材料？猪血、猪肝行吗？3691011/47为何用塑料容器盛放？为什么加柠檬酸钠？611问题6.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？（旁栏）加入洗涤剂和食盐并充分研磨的作用分别是什么？39/78912怎么过滤？能用滤纸吗？获得的滤液可能含有哪些细胞成分？1)为何植物要先瓦解细胞膜而动物细胞不需要？细胞壁怎么处理？破碎植物细胞，能否先用果胶酶，再加低渗溶液？洗涤剂为何可以溶解细胞膜？会破坏DNA吗？123679/1346911/892)如果研磨不充分，会对实验结果产生什么影响？68//9考点一：提取DNA的方法1.提取DNA的基本思路生物大分子：染色体组成：思路：核酸、蛋白质、多糖DNA和蛋白质利用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。（主要利用DNA的溶解性规律）2.DNA的提取原理—溶解性问题1.DNA和蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度有何不同?34611/1/812溶解规律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液DNA蛋白质溶解(溶解度最大)析出（溶解度最小）部分发生盐析沉淀溶解NaCl溶液浓度从2mol/L降低的过程中,蛋白质溶解度逐渐增大问题2.DNA和蛋白质在酒精中的溶解度有何不同？DNA不溶于酒精，但细胞中某些蛋白质溶于酒精2.DNA的提取原理——耐受性问题3.DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同？项目蛋白质DNA蛋白酶高温洗涤剂水解无影响多数60～80℃变性80℃以上变性瓦解细胞膜，除去脂质和蛋白质无影响1)盐析是否改变了DNA和蛋白质的空间结构？是否发生了变性？2)高温导致的DNA和蛋白质的变性机理是否相同？是否可逆？破坏的键不同。DNA：破坏氢键,降温时能复性,是可逆的；蛋白质：破坏二硫键,是不可逆的。空间结构不变；没有变性2.DNA的提取原理—鉴定问题4.如何鉴定DNA？能否用甲基绿鉴定？龙胆紫和醋酸洋红能鉴定DNA吗？二苯胺为什么要现用现配？67811/249/812①二苯胺+DNA蓝色沸水浴③二苯胺：现配现用原因：易变性而失去作用（无色浅蓝色）②其他鉴定方法：电泳、紫外灯照射等蓝色的深浅与DNA的含量有关。甲基绿+DNA绿色2．蛋白酶能使蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来，下列药品可达到上述同一目的的是()A．蒸馏水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．盐酸解析染色质的主要成分是DNA和蛋白质，我们可以利用蛋白酶水解杂质蛋白质，从而使提取的DNA与蛋白质分开。也可以利用DNA在NaCl溶液中的溶解度不同，DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度高，而蛋白质不能溶解，通过过滤可除去不能溶解的杂质蛋白质，由此可看出两种方法虽然原理不同，但目的是一样的。B考点二：实验设计1.实验材料的选取问题5：选择实验材料的原则是什么？124/36/91213为何选鸡血为实验材料？猪血、猪肝行吗？3691011/47为何用塑料容器盛放？为什么加柠檬酸钠？611原则：材料：细胞易破碎、DNA含量较高、易提取成功率高鸡血（红细胞）/洋葱原因：①红细胞多且有细胞核，DNA含量丰富，经济易取；②极易吸水胀破提示：①哺乳动物成熟红细胞无细胞核,无DNA分子。②猪肝细胞需匀浆和离心，操作繁琐柠檬酸钠：抗凝剂离心或静置后去掉上清液血浆血细胞塑料容器：避免吸附DNA，影响提取量2.破碎细胞，获取含DNA的滤液动物细胞：(鸡血）植物细胞：（洋葱）问题6：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？（旁栏）低渗溶液细胞吸水胀破加速细胞破裂提示：为什么沿同一方向快速搅拌？/2蒸馏水：搅拌：加入洗涤剂和食盐并充分研磨的作用分别是什么？39/78912怎么过滤？能用滤纸吗？获得的滤液可能含有哪些细胞成分？防止打碎DNA洗涤剂：食盐：瓦解细胞膜,利于DNA释放纱布过滤：得滤液(含DNA、RNA、蛋白质、多糖等）溶解DNA搅拌研磨：破碎细胞，充分释放DNA+纱布过滤：得滤液(含DNA、RNA、蛋白质、多糖等）2.破碎细胞，获取含DNA的滤液1)为何植物要先瓦解细胞膜而动物细胞不需要？细胞壁怎么处理？破碎植物细胞，能否先用果胶酶，再加低渗溶液？洗涤剂为何可以溶解细胞膜？会破坏DNA吗？123679/1346911/892)如果研磨不充分，会对实验结果产生什么影响？68//9会使核内DNA释放不充分，提取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。洗涤剂是离子去污剂，含有十二烷基硫酸钠和碱，可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与DNA分离开来，利于DNA的释放。加入洗涤剂要轻缓、柔和，减少产生泡沫3.去除滤液中的杂质问题7：分析三种除滤液杂质方案的原理？149/26/6为什么反复地溶解与DNA,能够去除杂质？489/9/9方案一：方案二：方案三：DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同2mol/LNaCl溶解DNA，过滤除去不溶杂质0.14mol/LNaCl析出DNA，过滤除去可溶杂质2mol/LNaCl溶解DNA，过滤得滤液加蒸馏水加NaCl嫩肉粉中的蛋白酶分解蛋白质杂质，与DNA分开蛋白质和DNA的变性温度不同，高温使蛋白质变性与DNA分开提示：沿一个方向搅拌，3次4.析出DNA（关键）问题8：为什么加入酒精是95﹪、等体积、冷却后的？11/9目的：析出DNA，除去溶于酒精的蛋白质等杂质①抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解;②降低分子运动,易于形成沉淀析出;③低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。滤液+95﹪冷酒精白色丝状物（即DNA）提示：沿一个方向轻缓搅拌，卷起丝状物。（防DNA断裂）析出5.鉴定如何设置对照鉴定DNA？目的是什么？①A、B试管各加入5ml2mol/LNaCl溶液②A+DNA;B:空③A、B试管各加入4ml二苯胺试剂，混匀④沸水加热5min6.实验流程制备鸡血细胞液溶解核内DNA破碎细胞，释放DNA析出DNA再溶解DNA提纯DNA鉴定+柠檬酸钠搅拌,静置,去上清液鸡血细胞液+蒸馏水,搅拌,过滤含DNA滤液+NaCl,搅拌,过滤含DNA滤液（除去不溶杂质）+蒸馏水,搅拌,过滤含DNA粘稠物（除去可溶杂质）+NaCl,搅拌,过滤含DNA滤液+95﹪冷酒精,搅拌粗提取的DNA+NaCl,二苯胺,搅拌呈蓝色7.实验小结2次加蒸馏水3次加NaCl2次DNA析出比较3次过滤1.细胞吸水胀破2.稀释NaCl，析出DNA1.去不溶杂质，得含DNA滤液2.溶解DNA3.鉴定，溶解DNA1.加蒸馏水析出2.加酒精析出1.破碎，除去核外物质，得含DNA滤液2.加NaCl，去不溶杂质，得含DNA滤液3.加蒸馏水，去可溶杂质，得析出DNA粘稠物考点三：分析评价问题9.如何检测是否提取出DNA?/2是否有白色丝状物；二苯胺鉴定是否呈蓝色问题10.粗提取的DNA可能含有哪些杂质？9//812可能仍含有核蛋白、多糖等杂质。问题11.结果不明显的可能原因有哪些？4/9/8(1)研磨不充分或蒸馏水用量少，DNA没有充分释放。(2)搅拌过猛，DNA被破坏。(3)析出DNA时，蒸馏水加入太快。(4)二苯胺配制时间过长。溶解度酒精洗涤剂蓝色22DNA的直径约为20×10-10m，实验中出现的丝状物的粗细是否表示1个DNA分子直径的大小？答：DNA分子直径只有2nm。丝状物是多个DNA聚在一起形成的。1.实验材料的选取1)柠檬酸钠为何能防止血液凝固？11/9/82)能否用离心机析出DNA?析出的DNA呈什么状态？11是一条DNA吗？肉眼能看见吗？3）过滤用什么？滤纸和半透膜哪些物质可以通过？//84）细胞器对DNA提取有影响吗？//924注意事项①制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上层是血清，下层为所需要的血细胞。②整个实验中加入“两次蒸馏水，三次NaCl溶液，一次酒精”两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。酒精最好用95%的冷酒精;③加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时,动作要轻缓且朝一个方向。保证DNA分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。④鉴定DNA时需沸水浴加热。⑤二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果.二苯胺是一种有毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位.⑥盛放鸡血细胞的容器最好是塑料容器（鸡血细胞破碎后释放的DNA，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中DNA的损失）25小结:生物体内有机物与化学试剂的特定颜色反应试剂名称鉴定物质颜色反应温度条件还原性糖如葡萄糖脂肪蛋白质DNA淀粉砖红色沉淀蓝色橘黄色红色紫色蓝紫色加热加热斐林试剂班氏试剂苏丹III苏丹IV双缩脲试剂二苯胺试剂碘液