2018版高中生物 第四章 遺傳的分子基礎(chǔ) 第一節(jié) 第2課時(shí) 提取和鑒定DNA教學(xué)案 蘇教版必修2.doc

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第2課時(shí)提取和鑒定DNA一、實(shí)驗(yàn)原理1析出原理(1)DNA能溶解在NaCl溶液中，且溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變。(2)在NaCl的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L時(shí)，DNA的溶解度最低。(如下圖)2DNA提純原理：DNA不溶于乙醇溶液，而細(xì)胞中的某些物質(zhì)能溶于乙醇溶液。3鑒定原理：DNA遇二苯胺在沸水浴加熱的條件下呈藍(lán)色。二、實(shí)驗(yàn)器材與試劑1實(shí)驗(yàn)材料：雞血細(xì)胞。(以雞血為例)2試劑與儀器：2 mol/L的NaCl溶液、二苯胺試劑、蒸餾水、燒杯、試管、玻璃棒、紗布、體積分?jǐn)?shù)為95%冷卻的乙醇溶液、酒精燈、三腳架、石棉網(wǎng)等。三、實(shí)驗(yàn)方法與步驟1制備雞血細(xì)胞液(1)先配備10%的檸檬酸鈉溶液，按180 mL新鮮雞血混合100 mL 10%檸檬酸鈉溶液的比例，立即將血液與檸檬酸鈉充分混合，同時(shí)用玻璃棒攪拌以免凝血。(2)將充分混合的雞血細(xì)胞液置于4 冰箱內(nèi)，靜置一天，使血細(xì)胞自行沉淀后獲得雞血細(xì)胞液。2粗提取雞血的DNA(1)獲取核物質(zhì)：取510 mL雞血細(xì)胞液注入50 mL燒杯中，加蒸餾水20 mL，用玻璃棒攪拌5 min，使血細(xì)胞過度吸水破裂，細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)釋放出來，然后用紗布過濾取其濾液。(2)溶解DNA：取濃度為2_mol/L的NaCl溶液40 mL加入濾液中，用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌，使其混合均勻。(3)析出DNA絲狀物：沿?zé)瓋?nèi)壁緩慢加入蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌。由于NaCl溶液濃度的下降，使得DNA溶解度下降，蛋白質(zhì)溶解度上升，DNA析出成白色絲狀物，當(dāng)絲狀物不再增加時(shí)，停止加入蒸餾水。(4)濾取DNA絲狀物：用多層紗布過濾，取紗布上 DNA的絲狀物。(5)DNA絲狀物再溶解：取含DNA的絲狀物放入橈杯內(nèi)，加入2_mol/L的NaCl溶液40 mL，用玻璃棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌3 min，使絲狀物盡可能多地溶解。(6)過濾含DNA的NaCl溶液：用兩層紗布過濾含 DNA的NaCl溶液，取其濾液。3提純DNA在濾液中加入冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇溶液，并用玻璃棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌，由于 DNA不溶于乙醇，DNA的絮狀物會從溶液中析出。用玻璃棒將絮狀物挑起，用于DNA的鑒定。4DNA的鑒定填圖四、注意事項(xiàng)1制備雞血細(xì)胞液時(shí)，要在取新鮮雞血的同時(shí)加入抗凝劑，使血液分層，取下層血細(xì)胞沉淀。2獲取較多DNA的關(guān)鍵是向雞血細(xì)胞液加入足量的蒸餾水，以便使細(xì)胞膜和核膜破裂，釋放出核內(nèi)物質(zhì)。3實(shí)驗(yàn)中有兩次使用蒸餾水。第一次使用是為了使血細(xì)胞吸水膨脹破裂，獲取核物質(zhì)；第二次使用是為了稀釋氯化鈉溶液，析出含DNA的絲狀物。4因?yàn)镈NA易吸附在玻璃容器上，所以實(shí)驗(yàn)中最好使用塑料燒杯和試管，以減少DNA的損失。思考探究(1)為什么在濾取雞血細(xì)胞液時(shí)紗布上有血細(xì)胞？提示：可能是在攪拌時(shí)，攪拌不充分，部分血細(xì)胞未破裂。(2)有的同學(xué)在最后一步“DNA的鑒定”中，發(fā)現(xiàn)兩支試管的顏色變化不很明顯，其原因是什么？提示：可能沒有加熱或加熱時(shí)間、加熱溫度不夠。(3)有的同學(xué)提取的絲狀物較少的主要原因是什么？提示：可能是在溶解DNA時(shí)不充分，也可能是析出絲狀物時(shí)攪拌速度太快。(4)使用冷乙醇的目的是什么？提示：進(jìn)一步提純DNA。1在DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)中，先后兩次向燒杯中加入蒸餾水的作用分別是()A稀釋血液；沖洗樣品B使血細(xì)胞破裂；降低NaCl濃度，使DNA析出C使血細(xì)胞破裂；增大DNA溶解量D使血細(xì)胞破裂；提取含雜質(zhì)較少的DNA解析：選B在DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)中，先后兩次向燒杯中加入蒸餾水的作用分別是使血細(xì)胞吸水破裂，釋放DNA；降低NaCl濃度，使DNA析出。2下圖1、2分別為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中部分操作步驟示意圖，相關(guān)敘述不正確的是()A圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的相同B圖1中完成過濾之后保留濾液C圖2中完成過濾之后棄去濾液D在圖1雞血細(xì)胞液中加入少許蛋白酶有助于去除雜質(zhì)解析：選A圖1、2中加入蒸餾水稀釋的目的不同，前者是使細(xì)胞吸水破裂，后者是析出DNA；圖1中完成過濾之后獲取含DNA的濾液，所以要保留濾液；圖2中加蒸餾水是使NaCl溶液的濃度降低，DNA析出，所以完成過濾之后棄去濾液；在圖1雞血細(xì)胞液中加入少許蛋白酶，有助于去除雜質(zhì)蛋白。3下列關(guān)于DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是()A選擇雞血細(xì)胞比選擇豬血細(xì)胞作材料好B提取過程中，所得到的絲狀物比絮狀物含雜質(zhì)少C向2 mol/L的氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時(shí)，應(yīng)緩慢加入，直到出現(xiàn)絲狀物為止D提取物與雙縮脲試劑的混合物經(jīng)沸水浴產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)解析：選A哺乳動物的成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，不含DNA；絮狀物比絲狀物含雜質(zhì)少；向2 mol/L的氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時(shí)，應(yīng)緩慢加入，直到出現(xiàn)絲狀物不再增加為止；鑒定DNA的試劑是二苯胺，而不是雙縮脲試劑。4在DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，將獲得的含有DNA的黏稠物(含較多雜質(zhì))分別處理如下：操作過程絲(絮)狀物濾液放入2 mol/L的氯化鈉溶液中，攪拌后過濾放入0.14 mol/L的氯化鈉溶液中，攪拌后過濾放入冷卻的95%的乙醇溶液中，攪拌后過濾其中雜質(zhì)所處的位置在()A BC D解析：選C由于DNA可以溶于氯化鈉溶液中，在2 mol/L的氯化鈉溶液中DNA的溶解度較高，攪拌過濾后，DNA存在于得到濾液，而只含有少量DNA，可以丟棄； DNA在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中溶解度最低，此時(shí)DNA會從溶液中析出，攪拌過濾后，得到絲狀物主要就是DNA，因此濾液可以丟棄；由于DNA不溶于乙醇，而其他雜質(zhì)可以溶于乙醇，因此放入冷卻的95%的乙醇溶液中，攪拌過濾后，DNA存在于絮狀物中，濾液可以丟棄。5在制備雞血細(xì)胞液的過程中，要除去上清液的主要原因是()A上清液中存在有毒物質(zhì)B上清液中的某些成分能與DNA結(jié)合成復(fù)合物CDNA分子不存在于上清液中D上清液中水分含量高，影響DNA的提取解析：選CDNA存在于雞血細(xì)胞中，向雞血細(xì)胞中加入蒸餾水，目的是使血細(xì)胞吸水破裂，釋放出核物質(zhì)DNA，由于DNA分子存在于沉淀中，而不存在于上清液中，故要除去上清液。6下列有關(guān)“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述，正確的是()A新鮮豬血、菜花等動植物材料均可用于DNA的粗提取B植物細(xì)胞在蒸餾水中也能吸水破裂CDNA不溶于95%的冷乙醇溶液而溶于2 molL1的NaCl溶液D溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑后即呈藍(lán)色解析：選C豬是哺乳動物，哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，不含DNA，不能用于提取DNA；植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，吸水后不會破裂；DNA不溶于95%的冷乙醇溶液，但溶于2 molL1的NaCl溶液；溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺試劑后需要沸水浴加熱才能呈藍(lán)色。7關(guān)于DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的有關(guān)說法，正確的是()A實(shí)驗(yàn)中提取較純凈的DNA利用了DNA不溶于冷乙醇的特點(diǎn)B充分溶解DNA的鹽溶液是0.14 mol/L的NaCl溶液C對最后提取出DNA用二苯胺鑒定時(shí)無需沸水浴加熱D實(shí)驗(yàn)操作過程中先后兩次加入蒸餾水的作用相同解析：選ADNA不溶于冷乙醇溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于冷乙醇，利用這一原理可以將蛋白質(zhì)和DNA進(jìn)一步分離；DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，NaCl溶液在0.14 mol/L時(shí)溶解度最低；在沸水浴加熱條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色；實(shí)驗(yàn)中先后兩次加入蒸餾水的作用不同，分別是使血細(xì)胞破裂、降低NaCl溶液濃度使DNA析出。8關(guān)于“DNA的粗提取和物理性狀觀察”實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)材料選用雞血細(xì)胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細(xì)胞液中有較高含量的_。(2)在圖A所示的實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是_，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/L NaCl溶液的目的是_；圖中C所示實(shí)驗(yàn)步驟中加蒸餾水的目的是_。(3)為鑒定實(shí)驗(yàn)所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加_溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。解析：(1)雞血中的DNA存在于血細(xì)胞中。(2)實(shí)驗(yàn)中為了提取出細(xì)胞核物質(zhì)，利用滲透作用原理，向雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水，加上玻璃棒的快速攪拌，使血細(xì)胞吸水破裂，釋放出其中的核物質(zhì)。DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度不同，在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最大而呈溶解狀態(tài)；在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小而析出，成為絲狀物。所以向溶有DNA的2 mol/L NaCl溶液中緩慢加入蒸餾水，使NaCl溶液的濃度降低到0.14 mol/L時(shí)，DNA物質(zhì)即可析出。(3)鑒定DNA分子的試劑有吡羅紅甲基綠、二苯胺等，前者遇DNA呈現(xiàn)綠色，后者遇DNA在沸水浴加熱條件下呈現(xiàn)藍(lán)色。答案：(1)DNA(2)使血細(xì)胞破裂使濾液中的DNA溶于鹽溶液使DNA析出(3)吡羅紅甲基綠