1、第2课时提取和鉴定DNA一、实验原理1析出原理(1)DNA能溶解在NaCl溶液中，且溶解度随着NaCl浓度的变化而改变。(2)在NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。(如下图)2DNA提纯原理：DNA不溶于乙醇溶液，而细胞中的某些物质能溶于乙醇溶液。3鉴定原理：DNA遇二苯胺在沸水浴加热的条件下呈蓝色。二、实验器材与试剂1实验材料：鸡血细胞。(以鸡血为例)2试剂与仪器：2 mol/L的NaCl溶液、二苯胺试剂、蒸馏水、烧杯、试管、玻璃棒、纱布、体积分数为95%冷却的乙醇溶液、酒精灯、三脚架、石棉网等。三、实验方法与步骤1制备鸡血细胞液(1)先配备10%的柠檬酸钠溶
2、液，按180 mL新鲜鸡血混合100 mL 10%柠檬酸钠溶液的比例，立即将血液与柠檬酸钠充分混合，同时用玻璃棒搅拌以免凝血。(2)将充分混合的鸡血细胞液置于4 冰箱内，静置一天，使血细胞自行沉淀后获得鸡血细胞液。2粗提取鸡血的DNA(1)获取核物质：取510 mL鸡血细胞液注入50 mL烧杯中，加蒸馏水20 mL，用玻璃棒搅拌5 min，使血细胞过度吸水破裂，细胞核内物质释放出来，然后用纱布过滤取其滤液。(2)溶解DNA：取浓度为2_mol/L的NaCl溶液40 mL加入滤液中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌，使其混合均匀。(3)析出DNA丝状物：沿烧杯内壁缓慢加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向
3、轻轻搅拌。由于NaCl溶液浓度的下降，使得DNA溶解度下降，蛋白质溶解度上升，DNA析出成白色丝状物，当丝状物不再增加时，停止加入蒸馏水。(4)滤取DNA丝状物：用多层纱布过滤，取纱布上 DNA的丝状物。(5)DNA丝状物再溶解：取含DNA的丝状物放入桡杯内，加入2_mol/L的NaCl溶液40 mL，用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌3 min，使丝状物尽可能多地溶解。(6)过滤含DNA的NaCl溶液：用两层纱布过滤含 DNA的NaCl溶液，取其滤液。3提纯DNA在滤液中加入冷却的体积分数为95%的乙醇溶液，并用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，由于 DNA不溶于乙醇，DNA的絮状物会从溶液中析出。用玻璃棒
4、将絮状物挑起，用于DNA的鉴定。4DNA的鉴定填图四、注意事项1制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂，使血液分层，取下层血细胞沉淀。2获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，释放出核内物质。3实验中有两次使用蒸馏水。第一次使用是为了使血细胞吸水膨胀破裂，获取核物质；第二次使用是为了稀释氯化钠溶液，析出含DNA的丝状物。4因为DNA易吸附在玻璃容器上，所以实验中最好使用塑料烧杯和试管，以减少DNA的损失。思考探究(1)为什么在滤取鸡血细胞液时纱布上有血细胞？提示：可能是在搅拌时，搅拌不充分，部分血细胞未破裂。(2)有的同学在最后一步“DNA的鉴定”
5、中，发现两支试管的颜色变化不很明显，其原因是什么？提示：可能没有加热或加热时间、加热温度不够。(3)有的同学提取的丝状物较少的主要原因是什么？提示：可能是在溶解DNA时不充分，也可能是析出丝状物时搅拌速度太快。(4)使用冷乙醇的目的是什么？提示：进一步提纯DNA。1在DNA粗提取的实验中，先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是()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DNA解析：选B在DNA粗提取的实验中，先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是使血细胞吸水破裂，释放DNA；降低NaCl浓度，使DNA析出
6、。2下图1、2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图，相关叙述不正确的是()A图1、2中加入蒸馏水稀释的目的相同B图1中完成过滤之后保留滤液C图2中完成过滤之后弃去滤液D在图1鸡血细胞液中加入少许蛋白酶有助于去除杂质解析：选A图1、2中加入蒸馏水稀释的目的不同，前者是使细胞吸水破裂，后者是析出DNA；图1中完成过滤之后获取含DNA的滤液，所以要保留滤液；图2中加蒸馏水是使NaCl溶液的浓度降低，DNA析出，所以完成过滤之后弃去滤液；在图1鸡血细胞液中加入少许蛋白酶，有助于去除杂质蛋白。3下列关于DNA的粗提取和鉴定实验，叙述正确的是()A选择鸡血细胞比选择猪血细胞作材料好B提取
7、过程中，所得到的丝状物比絮状物含杂质少C向2 mol/L的氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应缓慢加入，直到出现丝状物为止D提取物与双缩脲试剂的混合物经沸水浴产生蓝色反应解析：选A哺乳动物的成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，不含DNA；絮状物比丝状物含杂质少；向2 mol/L的氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应缓慢加入，直到出现丝状物不再增加为止；鉴定DNA的试剂是二苯胺，而不是双缩脲试剂。4在DNA粗提取与鉴定实验中，将获得的含有DNA的黏稠物(含较多杂质)分别处理如下：操作过程丝(絮)状物滤液放入2 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过滤放入0.14 mol/L的氯化钠溶液中，搅拌后过
8、滤放入冷却的95%的乙醇溶液中，搅拌后过滤其中杂质所处的位置在()A BC D解析：选C由于DNA可以溶于氯化钠溶液中，在2 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度较高，搅拌过滤后，DNA存在于得到滤液，而只含有少量DNA，可以丢弃； DNA在0.14 mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，此时DNA会从溶液中析出，搅拌过滤后，得到丝状物主要就是DNA，因此滤液可以丢弃；由于DNA不溶于乙醇，而其他杂质可以溶于乙醇，因此放入冷却的95%的乙醇溶液中，搅拌过滤后，DNA存在于絮状物中，滤液可以丢弃。5在制备鸡血细胞液的过程中，要除去上清液的主要原因是()A上清液中存在有毒物质B上清液中的某些成分能
9、与DNA结合成复合物CDNA分子不存在于上清液中D上清液中水分含量高，影响DNA的提取解析：选CDNA存在于鸡血细胞中，向鸡血细胞中加入蒸馏水，目的是使血细胞吸水破裂，释放出核物质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下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是()A新鲜猪血、菜花等动植物材料均可用于DNA的粗提取B植物细胞在蒸馏水中也能吸水破裂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溶液中加入二苯胺试剂后即呈蓝色解析：选C猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，不含DNA，不能用于提取D
10、NA；植物细胞有细胞壁，吸水后不会破裂；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溶液中加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热才能呈蓝色。7关于DNA粗提取与鉴定实验的有关说法，正确的是()A实验中提取较纯净的DNA利用了DNA不溶于冷乙醇的特点B充分溶解DNA的盐溶液是0.14 mol/L的NaCl溶液C对最后提取出DNA用二苯胺鉴定时无需沸水浴加热D实验操作过程中先后两次加入蒸馏水的作用相同解析：选ADNA不溶于冷乙醇溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于冷乙醇，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，Na
11、Cl溶液在0.14 mol/L时溶解度最低；在沸水浴加热条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色；实验中先后两次加入蒸馏水的作用不同，分别是使血细胞破裂、降低NaCl溶液浓度使DNA析出。8关于“DNA的粗提取和物理性状观察”实验：(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的_。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 mol/L NaCl溶液的目的是_；图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加_溶液，结果丝状物被染成绿色。解析：(1)鸡血中的DNA存在于血细胞中
12、。(2)实验中为了提取出细胞核物质，利用渗透作用原理，向鸡血细胞液中加入蒸馏水，加上玻璃棒的快速搅拌，使血细胞吸水破裂，释放出其中的核物质。DNA在不同浓度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状态；在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小而析出，成为丝状物。所以向溶有DNA的2 mol/L NaCl溶液中缓慢加入蒸馏水，使NaCl溶液的浓度降低到0.14 mol/L时，DNA物质即可析出。(3)鉴定DNA分子的试剂有吡罗红甲基绿、二苯胺等，前者遇DNA呈现绿色，后者遇DNA在沸水浴加热条件下呈现蓝色。答案：(1)DNA(2)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于盐溶液使DNA析出(3)吡罗红甲基绿
