高中生物实验—DNA的粗提取和鉴定课件

课题课题 DNA的的粗粗提取与鉴定提取与鉴定染色体成分染色体成分蛋白质蛋白质RNA(少量少量)DNA提取DNA的基本思路：利用利用DNADNA与与RNARNA、蛋白质和脂质等在物理和化学、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取性质方面的差异，提取DNADNA，去除其他成分。，去除其他成分。1课题 DNA的粗提取与鉴定染色体成分蛋白质RNA(少DNADNADNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 1 1原理、方法和目的原理、方法和目的基本原理基本原理基本原理基本原理方法方法方法方法目的目的目的目的DNADNADNADNA在不同在不同在不同在不同浓浓度的度的度的度的NaClNaClNaClNaCl溶液中的溶解度不同，溶液中的溶解度不同，溶液中的溶解度不同，溶液中的溶解度不同，在在在在0.14 mol/L0.14 mol/L0.14 mol/L0.14 mol/L的的的的NaClNaClNaClNaCl溶液中的溶解度最低溶液中的溶解度最低溶液中的溶解度最低溶液中的溶解度最低溶于溶于溶于溶于NaClNaClNaClNaCl溶液中并溶液中并溶液中并溶液中并稀稀稀稀释释NaClNaClNaClNaCl溶液溶液溶液溶液为为2 mol/L2 mol/L2 mol/L2 mol/L时时，DNADNADNADNA溶解，而部溶解，而部溶解，而部溶解，而部分蛋白分蛋白分蛋白分蛋白质发质发生生生生盐盐析生成沉淀，通析生成沉淀，通析生成沉淀，通析生成沉淀，通过过滤过过滤可可可可除去部分蛋白除去部分蛋白除去部分蛋白除去部分蛋白质质及不溶于及不溶于及不溶于及不溶于NaClNaClNaClNaCl溶液的溶液的溶液的溶液的杂质杂质当当当当NaClNaClNaClNaCl溶液稀溶液稀溶液稀溶液稀释释至至至至0.14 mol/L0.14 mol/L0.14 mol/L0.14 mol/L时时，DNADNADNADNA析析析析出，出，出，出，过滤过滤可除去溶于可除去溶于可除去溶于可除去溶于NaClNaClNaClNaCl溶液的部分蛋白溶液的部分蛋白溶液的部分蛋白溶液的部分蛋白质质和其他和其他和其他和其他杂质杂质DNADNADNADNA不被蛋白不被蛋白不被蛋白不被蛋白酶酶酶酶所水解所水解所水解所水解加入嫩肉粉加入嫩肉粉加入嫩肉粉加入嫩肉粉嫩肉粉中含木瓜蛋白嫩肉粉中含木瓜蛋白嫩肉粉中含木瓜蛋白嫩肉粉中含木瓜蛋白酶酶酶酶，水解蛋白，水解蛋白，水解蛋白，水解蛋白质质（酶的专一性）酶的专一性）DNADNADNADNA不溶于酒精溶液不溶于酒精溶液不溶于酒精溶液不溶于酒精溶液加入冷却酒加入冷却酒加入冷却酒加入冷却酒精精精精(95%)(95%)(95%)(95%)DNADNADNADNA析出，除去溶于酒精的蛋白析出，除去溶于酒精的蛋白析出，除去溶于酒精的蛋白析出，除去溶于酒精的蛋白质质DNADNADNADNA可被二苯胺染成可被二苯胺染成可被二苯胺染成可被二苯胺染成蓝蓝色色色色加入二苯胺，加入二苯胺，加入二苯胺，加入二苯胺，并沸水浴并沸水浴并沸水浴并沸水浴鉴鉴定定定定DNADNADNADNA高温高温DNADNA耐高温耐高温DNADNA和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、DNADNA热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受60608080的高温，而的高温，而DNADNA在在8080以上才会变性。以上才会变性。DNADNA对洗涤剂耐受性对洗涤剂耐受性 洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNADNA没有影响。没有影响。加入加入加入加入洗涤剂洗涤剂2DNA的粗提取与鉴定 1原理、方法和目的基本原理方1 1）不同浓度）不同浓度NaClNaCl中中DNADNA溶解度不同。溶解度不同。2 2）DNADNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同，与其他细胞成分在酒精中溶解度不同，DNADNA不溶于酒精，细不溶于酒精，细胞中某些蛋白质则溶于酒精。胞中某些蛋白质则溶于酒精。3 3）DNADNA和蛋白质对酶耐受性不同：酶的专一性和蛋白质对酶耐受性不同：酶的专一性蛋白酶水解蛋蛋白酶水解蛋白质。但是对白质。但是对DNADNA没有影响。没有影响。4 4）DNADNA和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、和蛋白质对高温耐受性不同：蛋白质、DNADNA热稳定性不同。热稳定性不同。大多数蛋白质不能忍受大多数蛋白质不能忍受60608080的高温，而的高温，而DNADNA在在8080以上才会变以上才会变性。性。5 5）DNADNA和蛋白质对洗涤剂耐受性不同：洗涤剂能够瓦解细胞膜，和蛋白质对洗涤剂耐受性不同：洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对但对DNADNA没有影响。没有影响。提取提取DNA的原理包括的原理包括DNA的的 两个方面两个方面 溶解性和耐受性溶解性和耐受性1.DNA的粗提取的粗提取实验原理实验原理3提取DNA的原理包括DNA的 2.2.实验材料实验材料动物动物鸡血细胞液的优点鸡血细胞液的优点鸡血细胞液的优点鸡血细胞液的优点提醒：提醒：提醒：提醒：人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有人和哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核，也没有DNADNADNADNA，不适于作为，不适于作为，不适于作为，不适于作为DNADNADNADNA提取的材料，但却是提取血红蛋白的提取的材料，但却是提取血红蛋白的提取的材料，但却是提取血红蛋白的提取的材料，但却是提取血红蛋白的理想材料。理想材料。理想材料。理想材料。鸡血红细胞、白细胞中都有细胞鸡血红细胞、白细胞中都有细胞核，含大量的核，含大量的DNA,DNA,既经济又易取既经济又易取 植物：洋葱、植物：洋葱、新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。42.实验材料动物鸡血细胞液的优点提醒：人和哺乳3 3、方法与过程、方法与过程 1).1).制鸡血细胞液制鸡血细胞液0.1g/mL柠檬酸檬酸钠100mL活活鸡鲜血鸡鲜血180mL500mL烧杯中，玻棒烧杯中，玻棒搅拌搅拌，离心或静置沉淀。离心或静置沉淀。离心或静置后去掉上清液离心或静置后去掉上清液血浆血浆血细胞血细胞53、方法与过程 1).制鸡血细胞液0.1g/mL柠檬酸钠10关于关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较，粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较，最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：最终选择鸡血做实验材料的原因是什么？请回答下列问题：（1）鸡血中红细胞）鸡血中红细胞 ，家鸡属于鸟类，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中新陈代谢旺盛，因而血液中 细胞数目较多，可以提供丰富的细胞数目较多，可以提供丰富的 （2）实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们做实验材料，而不用）实验前由老师制备鸡血细胞液供同学们做实验材料，而不用鸡全血，主要原因是鸡全血，主要原因是（3）生活在牧区的人们，采集羊、牛和马血比较方便，若他们按）生活在牧区的人们，采集羊、牛和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是实验要求完成实验步骤后，结果是 ，这是因为这是因为 ，但若改用动物肝脏做实验材料，实验可以顺利进行，这是因为但若改用动物肝脏做实验材料，实验可以顺利进行，这是因为 。（4）若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加）若选用动物肝脏做实验材料，在提取之前，最好增加 程程序，使组织细胞更易分离。序，使组织细胞更易分离。含有完整的、成形的细胞核含有完整的、成形的细胞核红红DNA量，所以一般采用鸡血量，所以一般采用鸡血 鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA，全血中除掉血浆后就是浓缩的血细胞液，全血中除掉血浆后就是浓缩的血细胞液，DNA的相对含量提高了。的相对含量提高了。在实验中很难提取到在实验中很难提取到DNA哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，反靠白细胞哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，反靠白细胞和淋巴细胞中的少量和淋巴细胞中的少量DNA，在实验中很难提取到，在实验中很难提取到肝细胞中含有细胞核，并且肝组织容易被破坏，有利于肝细胞中含有细胞核，并且肝组织容易被破坏，有利于DNADNA的提取的提取若使肝组织易分离，将肝细胞剪碎、研磨是一种简便易行的方法。若使肝组织易分离，将肝细胞剪碎、研磨是一种简便易行的方法。6关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较提取细胞核物质：提取细胞核物质：溶解核内溶解核内DNA：在滤液中加在滤液中加2mol/Lmol/L的的NaClNaCl溶液并搅拌，使染色质中溶液并搅拌，使染色质中DNADNA 与蛋白质分离，与蛋白质分离，DNADNA充分溶解，充分溶解，过滤过滤过滤过滤(除杂质除杂质除杂质除杂质)析出析出DNA：DNA黏稠物再溶解：黏稠物再溶解：在烧杯中用在烧杯中用2mol/Lmol/L的的NaClNaCl溶液溶解溶液溶解DNADNA。提取较纯净的提取较纯净的DNA：DNA的鉴定：的鉴定：取取两试管两试管各加各加2mol/L的的NaClNaCl溶液，溶液，将将DNA充分溶解于其充分溶解于其 中一试管，然后向两试管中一试管，然后向两试管加入加入二苯胺试剂二苯胺试剂，混匀沸水中加热，混匀沸水中加热 5min 5min后后冷却冷却，可发现，可发现DNADNA与试剂反应使溶液呈与试剂反应使溶液呈现蓝色现蓝色。滤取滤取DNA黏稠物：黏稠物：过滤含过滤含DNA的的NaClNaCl溶液溶液：用两层纱布过滤。用两层纱布过滤。2)实验方法步骤：实验方法步骤：在上述溶液中缓缓在上述溶液中缓缓加入蒸馏水，加入蒸馏水，并沿一个方向并沿一个方向轻轻搅拌轻轻搅拌，出现丝状物；出现丝状物；当丝状物不在增加时，停止加水当丝状物不在增加时，停止加水（此时（此时NaCl溶液的浓度相当于溶液的浓度相当于0.14mol/L）。）。用多层纱布用多层纱布过滤过滤，含，含DNA的粘稠物留在纱布上。的粘稠物留在纱布上。滤液中含有滤液中含有DNA。所得的滤液体积分数为所得的滤液体积分数为95%的冷却酒精的冷却酒精50mL，用玻棒沿一，用玻棒沿一个方向个方向轻缓搅拌轻缓搅拌，溶液中（，溶液中（析出析出）出现乳白色丝状物，用）出现乳白色丝状物，用玻玻棒棒将将丝状物丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。卷起，并用滤纸吸取上面的水分。利用细胞吸水破裂，细胞核内物质释放出来，后用利用细胞吸水破裂，细胞核内物质释放出来，后用纱布纱布过滤取其滤液。过滤取其滤液。血细胞在蒸馏水中易吸水而导致血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜细胞膜和核膜的破裂，据此可得出含核的破裂，据此可得出含核DNADNA的溶液。的溶液。7提取细胞核物质：溶解核内DNA：在滤液中加2mol/L的Na 鉴定鉴定鉴定鉴定不变蓝不变蓝对照组对照组溶液逐渐溶液逐渐变蓝变蓝丝状丝状物物 (DNA)(DNA)实验组实验组图示图示结果结果加入物质加入物质比较比较均加入：均加入：4 mL4 mL二苯胺二苯胺试剂试剂2mol/LNaCl2mol/LNaCl溶液溶液5 mL5 mL鉴定时蓝色的深浅与溶液中鉴定时蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关。的含量多少有关。自变量你能采用其他方法对你能采用其他方法对DNADNA进行鉴定吗？进行鉴定吗？洋葱的鳞片叶表皮细胞洋葱的鳞片叶表皮细胞取少许丝状物，置玻片中央，取少许丝状物，置玻片中央，取少许丝状物，置玻片中央，取少许丝状物，置玻片中央，加加加加1 1 1 1滴滴滴滴甲基绿甲基绿甲基绿甲基绿溶液，丝状物变成溶液，丝状物变成溶液，丝状物变成溶液，丝状物变成绿色。绿色。绿色。绿色。鉴定所用的试剂是鉴定所用的试剂是二苯胺二苯胺或或甲基绿甲基绿。用用二苯胺二苯胺须加热。用须加热。用甲基绿不用水浴甲基绿不用水浴加热。加热。8 鉴定不变蓝对照组溶液逐渐丝状物(DNA99 注注注注 意意意意 事事事事 项项项项制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上制备鸡血细胞液时，要在取鸡血的同时加入柠檬酸钠，静置后上层是血清，下层为所需要的血细胞。层是血清，下层为所需要的血细胞。层是血清，下层为所需要的血细胞。层是血清，下层为所需要的血细胞。整个实验中整个实验中加入加入“两次蒸馏水，两次蒸馏水，三次三次NaClNaCl溶液溶液，一次酒精，一次酒精”两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。两次加蒸馏水的目的不同，一是涨破细胞，二是稀释溶液。酒精最好用酒精最好用95%95%的冷酒精的冷酒精;加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时加蒸馏水或加入酒精用玻棒搅拌时,动作要动作要轻缓且朝一个方向轻缓且朝一个方向。保证保证DNADNA分子的完整性。分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。鉴定鉴定鉴定鉴定DNADNADNADNA时需沸水浴加热。时需沸水浴加热。时需沸水浴加热。时需沸水浴加热。二苯胺试剂要现配现用二苯胺试剂要现配现用二苯胺试剂要现配现用二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果否则会影响鉴定的效果否则会影响鉴定的效果否则会影响鉴定的效果.二苯胺是一种有二苯胺是一种有二苯胺是一种有二苯胺是一种有毒性的试剂毒性的试剂毒性的试剂毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位.盛放鸡血细胞的容器盛放鸡血细胞的容器盛放鸡血细胞的容器盛放鸡血细胞的容器最好是塑料容器最好是塑料容器最好是塑料容器最好是塑料容器（鸡血细胞破碎后释放的（鸡血细胞破碎后释放的（鸡血细胞破碎后释放的（鸡血细胞破碎后释放的DNADNADNADNA，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中，容易被玻璃容器吸附，造成提取过程中DNADNADNADNA的损失）的损失）的损失）的损失）10 注 意 事 项下图为下图为“DNA“DNA粗提取和鉴定粗提取和鉴定”实验的相关操作。这些操作目的正确实验的相关操作。这些操作目的正确的是的是（）A.A.是洗涤血细胞，去除血细胞表面的杂质是洗涤血细胞，去除血细胞表面的杂质B.B.是溶解是溶解DNADNA，去除不溶于酒精的杂质，去除不溶于酒精的杂质C.C.是溶解是溶解DNADNA，去除不溶于，去除不溶于2 mol/L NaCl2 mol/L NaCl溶液的杂质溶液的杂质D.D.是稀释是稀释NaClNaCl溶液，去除不溶于低浓度溶液，去除不溶于低浓度NaClNaCl溶液的杂质溶液的杂质 是释放核物质是释放核物质是提纯是提纯DNADNA，去除溶于酒，去除溶于酒精的杂质，精的杂质，稀释稀释NaClNaCl溶液，析出溶液，析出DNADNA。C11下图为“DNA粗提取和鉴定”实验的相关操作。这些操作目的正确甲、乙两图为甲、乙两图为“DNA“DNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装实验中涉及的两个操作装置图。相关叙述正确的是置图。相关叙述正确的是 甲甲 乙乙A A图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaClNaCl溶液，但两者溶液，但两者浓度不同浓度不同B B图乙试管经少许加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变图乙试管经少许加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试管中的溶液不变蓝蓝，另一支试管中的溶液不变蓝C C图甲操作需用玻棒迅速搅拌以使图甲操作需用玻棒迅速搅拌以使DNADNA成为絮状沉淀并缠绕在成为絮状沉淀并缠绕在玻棒上玻棒上D D图乙操作中所用的二苯胺需现配现用以达到较好的鉴定效果图乙操作中所用的二苯胺需现配现用以达到较好的鉴定效果D12甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置植物细胞植物细胞需要先用需要先用洗涤剂洗涤剂（洗发香波、沐浴液、洗洁（洗发香波、沐浴液、洗洁精等）精等）溶解细胞膜。溶解细胞膜。洗涤剂可以瓦解细胞膜洗涤剂可以瓦解细胞膜的原因是：的原因是：洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与质变性，使蛋白质与DNADNA分离开来。分离开来。利于利于利于利于DNADNADNADNA的释放。的释放。的释放。的释放。动物细胞膜是不用试剂（动物细胞膜是不用试剂（洗涤剂）洗涤剂）破坏的，破坏的，因为动物细胞膜外面没因为动物细胞膜外面没有细胞壁的保护有细胞壁的保护，放在清水中自，放在清水中自然的就会吸水而胀破，释放出其然的就会吸水而胀破，释放出其中的中的DNADNA等物质。等物质。4 4、植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。植物：新鲜菜花、蒜黄、菠菜等。13植物细胞需要先用洗涤剂（洗发香波、沐浴液、洗洁精等）溶解细胞方法步骤方法步骤1 1、将、将30g30g香蕉或菜花切碎，放入研钵中。向研香蕉或菜花切碎，放入研钵中。向研钵中加入钵中加入2g2g氯化钠氯化钠，研磨直至成半流体状。，研磨直至成半流体状。3 3、将混合液用两层纱布过滤，向滤液中、将混合液用两层纱布过滤，向滤液中加入加入预冷预冷的的10ml10ml乙醇乙醇溶液，静置，可产生溶液，静置，可产生絮状的絮状的DNADNA。4 4、取两支试管，分别加入、取两支试管，分别加入5ml5ml生生理盐水，将理盐水，将DNADNA挑至其中一支试挑至其中一支试管中，轻轻搅拌使其溶解。管中，轻轻搅拌使其溶解。有利于有利于有利于有利于DNADNA的溶解的溶解的溶解的溶解2 2、向研钵中加入、向研钵中加入10ml10ml蒸馏水或凉开水，搅蒸馏水或凉开水，搅拌。然后加入拌。然后加入10ml10ml洗涤剂洗涤剂，轻轻搅拌。，轻轻搅拌。能溶解细胞膜，有利于能溶解细胞膜，有利于能溶解细胞膜，有利于能溶解细胞膜，有利于DNADNA的释放；的释放；的释放；的释放；DNADNADNADNA析出，除去溶于酒精的蛋白质析出，除去溶于酒精的蛋白质析出，除去溶于酒精的蛋白质析出，除去溶于酒精的蛋白质14方法步骤1、将30g香蕉或菜花切碎，放入研钵中。向研钵中加入