生物 5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定 新人教版选修1.ppt

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1、专题专题5 DNA5 DNA和蛋白质技术和蛋白质技术课题课题1 DNA1 DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定DNADNA的提取是现代生物技术进行中的提取是现代生物技术进行中药鉴别的最关键步骤。总药鉴别的最关键步骤。总DNADNA的有的有效提取要求材料中的效提取要求材料中的DNADNA尽可能少尽可能少地降解。地降解。DNADNA的质量将直接关系到的质量将直接关系到实验的成败。不同的研究目的对实验的成败。不同的研究目的对DNADNA的纯度和量的要求不尽相同。的纯度和量的要求不尽相同。课题背景课题背景课题课题1 DNA1 DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定课题课题2 2 多聚酶链式反应扩增多聚酶链式

2、反应扩增DNADNA片段片段课题课题3 3 血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离课题目标课题目标尝试对植物或动物组织中的尝试对植物或动物组织中的DNADNA进进行粗提取，了解行粗提取，了解DNADNA的物理化学性的物理化学性质，理解质，理解DNADNA粗提取以及粗提取以及DNADNA鉴定的鉴定的原理。原理。一、基础知识一、基础知识1.1.提取提取DNADNA的方法的方法DNADNA不溶于不溶于酒精溶液酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将用这一原理，可以将DNADNA与蛋白质进一步分离。与蛋白质进一步分离。（1 1）DNADN

3、A的溶解性的溶解性在不同浓度的在不同浓度的NaClNaCl溶液溶液中溶解度中溶解度当氯化钠的物质的量浓度为当氯化钠的物质的量浓度为 2mol2molL L时，时，DNADNA的溶解度最大，浓度的溶解度最大，浓度为为 0.0.14 mol14 molL L时，时，DNADNA的溶解度最低。的溶解度最低。利用这一原理，可以使利用这一原理，可以使DNADNA在盐溶液中溶解或析出在盐溶液中溶解或析出。在在NaClNaCl溶液浓度低于溶液浓度低于0.14 mol/L0.14 mol/L时，时，DNADNA的溶解度随的溶解度随NaClNaCl溶液浓度的增加而逐渐降溶液浓度的增加而逐渐降低；在低；在0.14

4、 mol/L0.14 mol/L时，时，DNADNA溶解度最小；溶解度最小；当当NaClNaCl溶液浓度继续增加时，溶液浓度继续增加时，DNADNA的溶解的溶解度又逐渐增大。度又逐渐增大。问题问题1.DNA1.DNA在在NaClNaCl溶液溶液中的溶解度如何变化？中的溶解度如何变化？问题问题2.2.如何通过控制如何通过控制NaClNaCl溶液的浓度使溶液的浓度使DNADNA在盐溶液中溶解或析出？在盐溶液中溶解或析出？洗涤剂洗涤剂能够能够瓦解细胞膜瓦解细胞膜，但对，但对DNADNA没有影响。没有影响。（2 2）DNADNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶蛋白酶能能水解蛋

5、白质水解蛋白质，但是对，但是对DNADNA没有影响。没有影响。大多数蛋白质不能忍受大多数蛋白质不能忍受60806080的的高温高温，而，而DNADNA在在80 80 以上才会变性。以上才会变性。2.DNA2.DNA的鉴定的鉴定二苯胺二苯胺染色法染色法DNADNA与二苯胺（沸水浴）会染成与二苯胺（沸水浴）会染成蓝色蓝色甲基绿染色法甲基绿染色法甲基绿与甲基绿与DNADNA结合，呈绿色结合，呈绿色【典型例题典型例题】下列有关下列有关“DNADNA粗提取与鉴定粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是实验的叙述，正确的是（）（）（多选多选）A A新鲜猪血、菜花等动植物材料均可用于新鲜猪血、菜花等动植物材料均可

6、用于DNADNA的粗提取的粗提取B B植物材料需先用洗涤剂破坏细胞壁再吸水胀破植物材料需先用洗涤剂破坏细胞壁再吸水胀破C CDNADNA不溶于不溶于95%95%的冷酒精而溶于的冷酒精而溶于2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液溶液D D溶有溶有DNADNA的的NaClNaCl溶液中加人二苯胺试剂，需沸水浴加热后冷却，再观溶液中加人二苯胺试剂，需沸水浴加热后冷却，再观察颜色察颜色CDCD【方法点拨方法点拨】1.1.新鲜猪血中大量成熟红细胞内无新鲜猪血中大量成熟红细胞内无DNADNA2.2.植物材料需先用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁再吸水胀破植物材料需先用纤维素酶和果胶酶破坏细胞壁再吸水胀

7、破3.DNA3.DNA不溶于不溶于95%95%的冷酒精而溶于的冷酒精而溶于2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液溶液1.1.实验材料的选取实验材料的选取二、实验设计二、实验设计（1 1）选取原则）选取原则材料易得材料易得DNADNA含量丰富含量丰富提取简便提取简便（2 2）选材鸡血细胞）选材鸡血细胞2.2.破碎细胞，获取含破碎细胞，获取含DNADNA的滤液的滤液（1)1)动物细胞动物细胞加入蒸馏水，搅拌过滤后收集滤液加入蒸馏水，搅拌过滤后收集滤液（2 2）植物细胞）植物细胞 加入洗涤剂和食盐，搅拌研磨后过滤收集滤液加入洗涤剂和食盐，搅拌研磨后过滤收集滤液3.3.去除滤液中的杂质去除滤

8、液中的杂质方案一：方案一：30mL30mL含含DNADNA的滤液的滤液2mol/L NaCl2mol/L NaCl同方向搅拌，同方向搅拌，DNADNA溶解溶解加入蒸馏水加入蒸馏水DNADNA析出析出过滤得到过滤物过滤得到过滤物放到放到2mol/LNaCl2mol/LNaCl溶液溶液中溶解中溶解DNA-NaClDNA-NaCl溶解液溶解液问题问题1 1：滤液中的杂质可能有哪些细胞成分？：滤液中的杂质可能有哪些细胞成分？核蛋白、多糖和核蛋白、多糖和RNARNA等杂质等杂质问题问题2 2：为什么反复地溶解与析出：为什么反复地溶解与析出DNADNA，能够除去杂质？，能够除去杂质？用高浓度的盐溶液能除去

9、高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使用高浓度的盐溶液能除去高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNADNA析析出，能除去在低盐溶液中的杂质。出，能除去在低盐溶液中的杂质。方案二：方案二：30mL30mL滤液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）滤液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）静置静置10101515分钟分钟DNADNA滤液滤液方案三：方案三：30mL30mL滤液滤液60607575恒温保温恒温保温10151015分钟分钟过滤获得过滤获得DNADNA滤液滤液问题问题3 3：方案二与方案三的原理有什么不同？：方案二与方案三的原理有什么不同？方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白质，使提取的方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白质，使提取的DN

10、ADNA与蛋白质分开；与蛋白质分开；方案三是利用方案三是利用DNADNA和蛋白质对高温耐受性的不同，使蛋白质变性，与和蛋白质对高温耐受性的不同，使蛋白质变性，与DNADNA分离。分离。4.DNA4.DNA的析出与鉴定的析出与鉴定（1 1）析出：）析出：滤液滤液+同体积冷却同体积冷却95%95%酒精酒精 白色丝状物白色丝状物（2 2）溶解：）溶解：将白色丝状物溶于将白色丝状物溶于2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液中溶液中DNADNA二苯胺二苯胺 蓝色物蓝色物（3 3）鉴定：）鉴定：沸水沸水5min5min【典型例题典型例题】D D【方法点拨方法点拨】相关操作相关操作选取的试剂选取的

11、试剂A A破碎鸡血细胞破碎鸡血细胞蒸馏水蒸馏水B B溶解核内溶解核内DNADNA2mol/LNaCl2mol/LNaCl溶液溶液C C提取杂质较少的提取杂质较少的DNADNA冷却的冷却的95%95%的酒精的酒精D DDNADNA的鉴定的鉴定双缩脲试剂双缩脲试剂下表有关下表有关“DNADNA粗提取和鉴定粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂，的相关操作中所选取的试剂，错误的是（错误的是（）1.1.可以利用可以利用DNADNA在氯化钠溶液中的溶解度不同，将在氯化钠溶液中的溶解度不同，将DNADNA分子溶解或析出分子溶解或析出2.DNA2.DNA不容易酒精，因此可以用不容易酒精，因此可以用95%95

12、%的冷酒精提取杂质较少的的冷酒精提取杂质较少的DNADNA三、操作提示三、操作提示3.3.二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。1.1.以鸡血为实验材料时，每以鸡血为实验材料时，每100mL100mL血液中需要加入血液中需要加入3g3g柠檬酸钠，防止血液凝固。柠檬酸钠，防止血液凝固。2.2.加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。加入酒精生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNADN

13、A分分子的断裂，导致子的断裂，导致DNADNA分子不能形成絮状沉淀。分子不能形成絮状沉淀。【课堂小结课堂小结】（20152015江苏卷江苏卷.25.25）图图1 1、2 2 分别为分别为“DNA DNA 的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”的实验的实验中部分操作步骤示意图中部分操作步骤示意图,下列叙述正确的是（下列叙述正确的是（）（）（多选多选）A.A.图图1 1、2 2 中加入蒸馏水稀释的目的相同中加入蒸馏水稀释的目的相同B.B.图图1 1 中完成过滤之后保留滤液中完成过滤之后保留滤液C.C.图图2 2 中完成过滤之后弃去滤液中完成过滤之后弃去滤液D.D.在图在图1 1 鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质【课堂练习课堂练习】BCDBCD