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课件网) 课题 DNA的粗提取与鉴定 人教版高二年级 选修1 生物体内的DNA犹如“雾中花”,神秘莫测,真实的DNA是什么模样? 【问题思考】 1.细胞中有哪些生物大分子? 2.DNA与蛋白质的物理化学性质有哪些主要差异? 3.提取生物大分子的基本思路是什么? 4.提取DNA分子的方法是什么? 探究DNA的提取与鉴定的原理 RNA 蛋白质 脂质 物理 化学 提取DNA的方法:利用DNA与 、 和 等在 和 性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。 据图: ①在什么浓度下,DNA的溶解度最小? 一、DNA的提取的原理: (一)溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中和酒精中的溶解度不同。 ②如何控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出? 0.14 mol/L DNA与蛋白质的溶解性? DNA 蛋白质 溶解特性 在NaCl溶液中,质量浓度为0.14 mol/L时溶解度最小 NaCl浓度从2mol/L降低过程中,溶解度逐渐增大 2mol/LNaCl溶液 溶解 部分发生盐析(沉淀) 0.14mol/LNaCl溶液 析出 溶解 体积分数为95%的冷酒精 不溶 某些蛋白质可溶 (二)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。 ②60~80°C的高温中,蛋白质变性后溶解度降低而产生沉淀,DNA在80°C以上才会变性。 ③洗涤剂瓦解细胞膜(脂质),对DNA没有影响(在植物材料中提取DNA使用)。 ? DNA 蛋白质 蛋白酶 无影响 (酶的专一性) 水解 高 温 80℃以上变性 (DNA稳定性) 60~80℃变性 洗涤剂 无影响 瓦解细胞膜 洗涤剂瓦解细胞膜示意图 DNA具有耐受性 (三)鉴定提取物———DNA的方法 DNA遇二苯胺(沸水浴)呈蓝色 二、实验方案 选择合适材料 破碎细胞,获取含DNA的滤液 去除滤液中的杂质 DNA的析出与鉴定 【问题思考】 1.哪些材料适合提取DNA?为什么? 2.针对不同材料,怎样破碎细胞?利用了哪些原理? 3.怎样利用原理将DNA与其他生物大分子分离? 4.设计对照实验对提取物DNA进行鉴定? 问题1.哪些材料适合提取DNA?为什么? 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 原则: 凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是,选用DNA含量相对较高的组织,成功的可能性更大。 材料:新鲜的鸡血(注意要加入柠檬酸钠,防止血液凝固) ①鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得 ②鸡血细胞极易吸水胀破 (一)实验材料的选取 从鸡血中获取鸡血细胞 【注意】血浆中蛋白质含量丰富,需要从鸡血中获取鸡血细胞液 思考题:能否选用牛、羊、猪红细胞血做实验材料?为什么? 不能。因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,不含DNA。 (二)破碎细胞,获取含DNA的滤液 1、动物细胞 以鸡血为例:动物细胞的破碎较易,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 为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂? 答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗溶液,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。 渗透吸水胀破 2、植物细胞 破碎植物细胞方法:洗涤剂+食盐 搅拌研磨 过滤 ? 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 ? 研磨不充分———使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少 【思考】:获取含细胞核的滤液中的可能有哪些细胞成分? 可能有DNA、核蛋白、多糖、脂质和RNA等杂质。 破碎鸡血细胞,获取细胞核物质 ?方案 方法 原理 方案一 通过控制NaCl溶液的浓度,去除杂质。 在滤液中加入NaCl,使NaCl溶液浓度为2mol/L,过滤除去不溶的杂质; 再加入蒸馏水,调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L,析出 ... ...