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1、5.1 DNA的粗提取与鉴定,吉林省实验中学byh,一、基础知识,（一）提取DNA的方法,1.提取生物大分子的基本思路,选用一定的物理或化学方法，分离具有不同物理或化学性质的生物大分子,2.提取DNA的基本思路,提取DNA，去除其他成分利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,DNA的溶解性,DNA和蛋白质等成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀；,或者让其他成分溶解，DNA析出,3.DNA等大分子的理化性质,DNA不溶于酒精溶液,DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些蛋白质则
2、溶于酒精。将DNA与蛋白质进一步分离。,DNA不溶于酒精溶液,DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,蛋白酶水解蛋白质，对DNA没有影响,高 温大多数蛋白质不能忍受6080 而DNA在80以上才会变性,洗涤剂溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质 但对DNA没有影响,试剂：,（二）DNA的鉴定,条件：,二苯胺,沸水浴条件下，DNA遇二苯胺被染成蓝色,沸水浴,现象：,（一）实验材料的选取,（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液,（三）除去滤液中的杂质(纯化),（四）DNA的析出与鉴定,二、实验设计,（一）实验材料的选取,从下列材料中选取23种,原则：,菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜；鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物
3、的红细胞；在液体培养基中培养的大肠杆菌,凡是含有DNA的生物材料都可以考虑选用DNA含量相对较高的组织,从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺乳动物血0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条。请选择动植物材料各一种。,哺乳动物的血细胞无细胞核及细胞器。液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。鱼卵是减数分裂的产物。,（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液,1、动物细胞,2、植物细胞,容易破碎,需要溶解细胞膜,鸡血细胞溶液：加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液,想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？,蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分大量进入血
4、细胞，使血细胞胀裂；加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，从而释放出DNA,加入一定的洗涤剂和食盐,充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液,想一想：洗涤剂和食盐的作用分别是什么？,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,经研磨可破碎细胞壁，使细胞核内的DNA释放。若研磨不充分，会使提取的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。,为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理,讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？,答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质,想一想：研磨的目的是什么，如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？,
5、1.DNA的溶解性,2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,（三）除去滤液中的杂质,讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？,方案二：利用蛋白酶分解杂质蛋白，使提取的DNA 与蛋白质分开；方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，使蛋白质变性，与DNA分离,（四）DNA的析出与鉴定,与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95)，静置23min，溶液中会出现白色丝状物 粗提取DNA用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水,1、DNA的析出,2.DNA的鉴定,向两支试管中分别加入 2mol/L NaCl 溶液5ml 其中一支试管中加入DNA丝状物 各加入二苯胺试剂4ml 混匀后，
6、置于沸水浴中加热5min 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化 观察现象：,溶解丝状物的溶液变为蓝色,加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固,加速血细胞破裂,溶解DNA,使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得DNA最大限度地释出,使含DNA的黏稠物被留在纱布上,使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中,除去含DNA的滤液中的杂质,提取DNA,A出现蓝色 B无变化,观察你提取的DNA颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多；二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功，如果不呈现蓝色，可能所提取的DNA含量低，或是实验操作中出现错误，需要重新制备,四、课题成果评价,（一）是否提取出
7、了DNA,练习,1、请解释提取DNA的实验操作中主要的步骤的目的。,答：提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。,2、你认为从细胞中提取某种特定的蛋白质与提取DNA一样容易吗？,答：提取蛋白质比提取DNA的难度大。这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度
8、、pH等条件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。,2.实验中NaCl的物质的量浓度为2 molL和0.14 molL对DNA有何影响?,1.在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是()。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,答：B,答：前者是溶解DNA，后者是使DNA析出,3.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成()A.砖红色 B.橘黄色 C.紫色 D.蓝色,4.提取鸡血中的DNA时，为什么要除去血液中的上清液?,答：DNA的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含DNA，所以要除去上清液(含有蛋白质)。,答：D,
