《DNA的粗提取與鑒定》

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1、《dnA勺粗提取與鑒定》 教學(xué)目標(biāo) （一） 知識(shí)與技能 1通過(guò)嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的 DNAS行粗提取，了解 DNA的物理化學(xué)性質(zhì)。 2、理解DNA粗提取與鑒定的原理 （二） 過(guò)程與方法 掌握DNA如提取計(jì)數(shù)，能利用 DNA的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作 （三） 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過(guò)對(duì)DNA的粗提取的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)及操作， 鍛煉科學(xué)的思維方法， 培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué) 態(tài)度。 教學(xué)重難點(diǎn) 【課題重點(diǎn)】 DNA的粗提取和鑒定方法 【課題難點(diǎn)】 DNA的粗提取和鑒定方法 教學(xué)工具 多媒體 教學(xué)過(guò)程 （一）引入新課 無(wú)論是果膠酶還是加酶洗衣粉中的酶制劑， 都是從細(xì)胞

2、中提取出來(lái)的。 從今天開(kāi)始， 我們學(xué) 習(xí)生物化學(xué)成分的提取與改造技術(shù)。 （二）進(jìn)行新課 1．基礎(chǔ)知識(shí) 1. 1DNA粗提取的原理 提取DNA的原理包括DNA的溶解性和耐受性兩個(gè)方面。 問(wèn)：提取DNA的溶解性原理包括哪些 方面？ DNA在不同濃度 NaCI溶液中溶解度不同； DNA不溶于酒精。 1. 1 . 1分析圖5- 1。DNA在不同濃度NaCI溶液中溶解度有何特點(diǎn)？要使 DNA溶解，需要 使用什么濃度？要使 DNA析出，又需要使用什么濃度？ 在O.14mol/L時(shí)溶解度最?。惠^高濃度可使 DNA溶解；O.14mol/L可使DNA析出。 1. 1. 2在溶解細(xì)胞中的 DNA寸

3、，人們通常選用 2mol/LNaCI溶液；將DNA分子析出的方法 是向溶有DNA的NaCI溶液中緩慢注入蒸餾水，以稀釋NaCI溶液。酒精是一種常用有機(jī)溶劑， 但DNA卻不能溶于酒精（特別是 95%冷卻酒精），但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于酒精。問(wèn)：采用 DNA不溶于酒精的原理，可以達(dá)到什么目的？ 將DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。 1. 1. 3提取DNA還可以利用DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性原理。禾U用該原理時(shí)，應(yīng)選 用怎樣的酶和怎樣的溫度值？ 蛋白酶，因?yàn)槊妇哂袑Ｒ恍?，蛋白酶只水解蛋白質(zhì)而不會(huì)對(duì) DNA產(chǎn)生影響。溫度值為 60? 80 C,因?yàn)樵摐囟戎档鞍踪|(zhì)變性沉淀，而 DNA不會(huì)變性。

4、補(bǔ)充：DNA的變性是指DNA分子在高溫下解螺旋，其溫度在 80 C以上，如在PCR技術(shù)中DNA 變性溫度在95 C。 思考：觀察圖5-2，洗滌劑在提取 DNA中有何作用？ 洗滌劑將細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，從而瓦解細(xì)胞膜。 1. 2DNA的鑒定原理 當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是 DNA時(shí)，需要使用什么指示劑進(jìn)行鑒定？ 在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色。 原理總結(jié)。通過(guò)利用不同濃度 NaCI溶液溶解或析出 DNA可以從細(xì)胞中提取和提純 DNA再 利用酒精進(jìn)一步將 DNA與蛋白質(zhì)分離開(kāi)來(lái)， 達(dá)到提純的目的；最后利用二苯胺試劑鑒定提取 的物質(zhì)是否是 DNA。 2. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2. 1 實(shí)驗(yàn)

5、材料 不同生物的組織中 DNA含量不同。在選取材料時(shí)，應(yīng)本著 DNA含量高、材料易得、便 于提取的原則。你認(rèn)為教材提供的材料中哪些不適合提取 DNA？ 哺乳動(dòng)物的血液和液體培養(yǎng)基中的大腸桿菌。 從核DNA數(shù)目來(lái)看，豬38條，雞78條，哺乳動(dòng)物血0條，獼猴桃58條，洋蔥16條， 豌豆 14 條，菠菜 12 條，大腸桿菌 1 條。請(qǐng)選擇動(dòng)植物材料各一種。 雞血、獼猴桃。 2. 2破碎細(xì)胞，獲取含 DNA的濾液 DNA的濾液? 若選用雞血和洋蔥作實(shí)驗(yàn)材料，則怎樣獲取含 在雞血細(xì)胞液中加入一定量蒸餾水并用玻棒攪拌， 過(guò)濾后收集濾液； 切碎洋蔥， 加入一定量 洗滌劑和食鹽，攪拌研磨，過(guò)濾

6、后收集濾液。 在以上實(shí)驗(yàn)中， 加入蒸餾水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？過(guò)濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用（濾紙、尼 龍布）。 血細(xì)胞在蒸餾水中大量吸水而張裂； 洗滌劑瓦解細(xì)胞膜；食鹽溶解DNA物質(zhì)；選用尼龍布進(jìn) 行過(guò)濾。 在處理植物組織時(shí)需要進(jìn)行研磨，其目的是什么？研磨不充分產(chǎn)生什么結(jié)果？ 破碎細(xì)胞壁，使核物質(zhì)容易溶解在 NaCI溶液中；研磨不充分會(huì)使 DNA勺提取量減少。 具體做法。10mL雞血+ 20mL蒸餾水宀同方向攪拌宀 3層尼龍布過(guò)濾宀濾液 2．3 去除濾液中勺雜質(zhì) 最初獲得的DNA濾液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步提純 DNA閱讀教材提供的三種 方法，分析其中勺原理。 方案一

7、的原理是DNA在不同濃度NaCI溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白 質(zhì)，不分解DNA方案三的原理是蛋白質(zhì)和 DNA的變性溫度不同。 具體做法。 方案一：30mL濾液+ 35gNaCI宀同方向攪拌，DNA溶解宀加入蒸餾水宀 DNA析出宀過(guò)濾得到 過(guò)濾物t放到2moI/LNaCI溶液中溶解宀DNA-NaCI溶解液 方案二：30mL濾液+嫩肉粉（木瓜蛋白酶靜置 10?15分鐘t DNA濾液 方案三：30濾液t 60?67C處理t過(guò)濾獲得 DNA濾液 2. 4DNA析出與鑒定 在濾液中仍然含有一些雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)呢？得到的 DNA呈何顏色？ 濾液與等體積的冷卻酒精混合

8、均勻， 靜置2?3分鐘，析出的白色絲狀物就是 DNA DNA呈白 色。 怎樣鑒定析出的白色絲狀物就是 DNA呢？閱讀教材。 閱讀。簡(jiǎn)述DNA的鑒定過(guò)程。 具體做法。試管2支，編號(hào)甲乙t各加等量 5mLNaCI溶液t甲中放入少量白色絲狀物， 使之 溶解t各加4mL二苯胺，混合均勻t沸水浴 5mint觀察顏色變化 3. 實(shí)驗(yàn)操作 制備雞血細(xì)胞液 加檸檬酸鈉，靜置或離心 破碎細(xì)胞，釋放 DNA-加蒸餾水，同一方向快速通方向攪拌 過(guò)濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。 溶解核內(nèi)DNA 加入NaCI至2mol/L，同一方向緩慢攪拌 DNA析出 加蒸餾水至O.14mol/L，過(guò)濾，在溶解

9、到 2moI/L溶液中 除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。 DNA初步純化 與等體積95%冷卻酒精混合，析出白色絲狀物 Jt除去核蛋白、RNA多糖等。 DNA鑒定 二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色 其它注意事項(xiàng)：在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固； 雞血靜置或離心以提高細(xì)胞懸液濃度； 使 用塑料燒杯；使用尼龍布過(guò)濾；玻棒沿同一方向攪拌；玻棒攪拌要緩慢（細(xì)胞破裂快速攪拌）； 玻棒不要碰到燒杯壁；二苯胺試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配等。 為了提高DNA純度，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中通常使 用的洗滌劑有十六烷基三甲基溴化銨（ CTAB、十二烷基硫酸鈉（SDS。 課后小結(jié) 實(shí)驗(yàn)原理 DMA DNA在不同濃度NaCl溶根中溶解

10、度不同門 DNA與其他細(xì)胞庶分在酒精中溶解度不同 DN盒和蛋曰質(zhì)對(duì)酶、高溫和洗滌剤耐受性不同 DNA與二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)" I Y 鑒定與二苯胺溫合，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng)」 課后習(xí)題 1. 在研究DNA勺基因樣本前，采集來(lái)的血樣需要蛋白水解酶處理， 然后用有機(jī)溶劑除去蛋白 質(zhì)。用蛋白水解酶處理血樣的目的是（ ） A. 除去血漿中的蛋白質(zhì) B. 除去染色體上的蛋白質(zhì) C.除去血細(xì)胞表面的蛋白質(zhì) D.除去血細(xì)胞中的所有的蛋白質(zhì)，使 DNA釋放，便于進(jìn)一步提純 2. 與析出DNA粘稠物有關(guān)的敘述，不正確的是（ ） A. 操作時(shí)緩緩滴加蒸餾水，降低 DNA的溶解度 B. 在

11、操作A時(shí)，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證 DNA分子完整 C. 加蒸餾水可同時(shí)降低 DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出 3 ?洗滌劑能夠瓦解（ ），但對(duì)DNA沒(méi)有影響。 A. 細(xì)胞壁 B. 細(xì)胞膜 C. 細(xì)胞核 D. 細(xì)胞質(zhì) 4. 在沸水浴的條件下， DNAM（）會(huì)被染成藍(lán)色。 A.斐林試劑 B.蘇丹川染液 C.雙縮脲試劑 D.二苯胺 5?在DNA提取過(guò)程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（ ） A.不易破碎 B.減少提取過(guò)程中DNA的損失C.增加DNA的含量D.容易洗刷 參考答案： DCBDB 板書 課題1 DNA的粗提取與鑒定 1 ?基礎(chǔ)知識(shí) 1. 1DNA粗提取的原理 1. 2DNA的鑒定原理 2 ?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 2. 1實(shí)驗(yàn)材料 2. 2破碎細(xì)胞，獲取含 DNA的濾液 2. 3 去除濾液中的雜質(zhì) 2. 4DNA析出與鑒定