DNA的粗提取和鉴定

1 课 题 DNA的 粗 提 取 与 鉴 定染 色 体 成 分 蛋 白 质RNA(少 量 )DNA 2酶 的 专 一 性）高 温DNA耐 高 温 DNA和 蛋 白 质 对 高 温 耐 受 性 不 同 ： 蛋 白 质 、 DNA热 稳 定 性 不 同 。 大 多 数 蛋 白 质 不 能 忍 受 6080 的 高 温 ， 而 DNA在 80 以 上 才 会 变 性 。DNA对 洗 涤 剂 耐 受 性 洗 涤 剂 能 够 瓦 解 细 胞 膜 ， 但 对 DNA没 有 影 响 。洗 涤 剂 3 1） 不 同 浓 度 NaCl中 DNA溶 解 度 不 同 。 2） DNA与 其 他 细 胞 成 分 在 酒 精 中 溶 解 度 不 同 ， DNA不 溶 于 酒 精 ， 细胞 中 某 些 蛋 白 质 则 溶 于 酒 精 。3） DNA和 蛋 白 质 对 酶 耐 受 性 不 同 ： 酶 的 专 一 性 蛋 白 酶 水 解 蛋白 质 。 但 是 对 DNA没 有 影 响 。4） DNA和 蛋 白 质 对 高 温 耐 受 性 不 同 ： 蛋 白 质 、 DNA热 稳 定 性 不 同 。大 多 数 蛋 白 质 不 能 忍 受 60 80 的 高 温 ， 而 DNA在 80 以 上 才 会 变性 。5） DNA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 DNA没 有 影 响 。提 取 DNA的 原 理 包 括 DNA的 两 个 方 面 溶 解 性 和 耐 受 性1.DNA的 粗 提 取 实 验 原 理 4 鸡 血 红 细 胞 、 白 细 胞 中 都 有 细 胞核 ， 含 大 量 的 DNA,既 经 济 又 易 取 5 3、 方 法 与 过 程 1).制 鸡 血 细 胞 液0.1g/mL柠 檬 酸 钠 100mL活 鸡 鲜 血 180mL 500mL烧 杯 中 ， 玻 棒 搅 拌 ，离 心 或 静 置 沉 淀 。离 心 或 静 置 后 去 掉 上 清 液血 浆血 细 胞 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 ，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 ， 家 鸡 属 于 鸟 类 ，新 陈 代 谢 旺 盛 ， 因 而 血 液 中 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 按实 验 要 求 完 成 实 验 步 骤 后 ， 结 果 是 ，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 程 序 ， 使 组 织 细 胞 更 易 分 离 。含 有 完 整 的 、 成 形 的 细 胞 核红DNA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 DNA，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 。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 胞和 淋 巴 细 胞 中 的 少 量 DNA， 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 DNA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 。 7 提 取 细 胞 核 物 质 ：溶 解 核 内 DNA： 在 滤 液 中 加 2mol/L的 NaCl溶 液 并 搅 拌 ， 使 染 色 质 中 DNA 与 蛋 白 质 分 离 ， DNA充 分 溶 解 ，析 出 DNA：DNA黏 稠 物 再 溶 解 ： 在 烧 杯 中 用 2mol/L的 NaCl溶 液 溶 解 DNA。 提 取 较 纯 净 的 DNA：DNA的 鉴 定 ： 取 两 试 管 各 加 2mol/L的 NaCl溶 液 ， 将 DNA充 分 溶 解 于 其 中 一 试 管 ， 然 后 向 两 试 管 加 入 二 苯 胺 试 剂 ， 混 匀 沸 水 中 加 热 5min后 冷 却 ， 可 发 现 DNA与 试 剂 反 应 使 溶 液 呈 现 蓝 色 。滤 取 DNA黏 稠 物 ：过 滤 含 DNA的 NaCl溶 液 ： 用 两 层 纱 布 过 滤 。 2)实 验 方 法 步 骤 ： 在 上 述 溶 液 中 缓 缓 加 入 蒸 馏 水 ， 并 沿 一 个 方 向 轻 轻 搅 拌 ，出 现 丝 状 物 ； 当 丝 状 物 不 在 增 加 时 ， 停 止 加 水 （ 此 时 NaCl溶 液 的 浓 度 相 当 于 0.14mol/L） 。 用 多 层 纱 布 过 滤 ， 含 DNA的 粘 稠 物 留 在 纱 布 上 。 滤 液 中 含 有 DNA。所 得 的 滤 液 体 积 分 数 为 95%的 冷 却 酒 精 50mL， 用 玻 棒 沿一 个 方 向 轻 缓 搅 拌 ， 溶 液 中 （ 析 出 ） 出 现 乳 白 色 丝 状 物 ， 用玻 棒 将 丝 状 物 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 纱 布 过 滤 取 其 滤 液 。血 细 胞 在 蒸 馏 水 中 易 吸 水 而 导 致 细 胞 膜 和 核 膜 的 破 裂 ， 据 此 可 得 出 含 核 DNA的 溶 液 。 8鉴 定 时 蓝 色 的 深 浅 与 溶 液 中 DNA的 含 量 多 少 有 关 。 自 变 量你 能 采 用 其 他 方 法 对 DNA进 行 鉴 定 吗 ？ 洋 葱 的 鳞 片 叶 表 皮 细 胞鉴 定 所 用 的 试 剂 是 二 苯 胺 或 甲 基 绿 。用 二 苯 胺 须 加 热 。 用 甲 基 绿 不 用 水 浴 加 热 。 9 10 整 个 实 验 中 加 入 “ 两 次 蒸 馏 水 ， 三 次 NaCl溶 液 ， 一 次 酒 精 ”酒 精 最 好 用 95%的 冷 酒 精 ;加 蒸 馏 水 或 加 入 酒 精 用 玻 棒 搅 拌 时 ,动 作 要 轻 缓 且 朝 一 个 方 向 。保 证 DNA分 子 的 完 整 性 。 11 12 下 图 为 “ DNA粗 提 取 和 鉴 定 ” 实 验 的 相 关 操 作 。 这 些 操 作 目 的 正 确的 是 （ ）A. 是 洗 涤 血 细 胞 ， 去 除 血 细 胞 表 面 的 杂 质B. 是 溶 解 DNA， 去 除 不 溶 于 酒 精 的 杂 质C. 是 溶 解 DNA， 去 除 不 溶 于 2 mol/L NaCl溶 液 的 杂 质D. 是 稀 释 NaCl溶 液 ， 去 除 不 溶 于 低 浓 度 NaCl溶 液 的 杂 质 是 释 放 核 物 质 是 提 纯 DNA， 去 除 溶 于 酒精 的 杂 质 ， 稀 释 NaCl溶 液 ， 析 出 DNA。C 13 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 图 。 相 关 叙 述 正 确 的 是 甲 乙A 图 甲 的 烧 杯 和 图 乙 的 试 管 中 所 用 溶 剂 都 为 NaCl溶 液 ， 但 两 者浓 度 不 同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 变蓝 ， 另 一 支 试 管 中 的 溶 液 不 变 蓝C 图 甲 操 作 需 用 玻 棒 迅 速 搅 拌 以 使 DNA成 为 絮 状 沉 淀 并 缠 绕 在玻 棒 上 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D 14 试 剂 名 称 鉴 定 物 质 颜 色 反 应 温 度 条 件还 原 性 糖如 葡 萄 糖脂 肪蛋 白 质DNA淀 粉 砖 红 色 沉 淀蓝 色橘 黄 色红 色紫 色蓝 紫 色 加 热加 热斐 林 试 剂班 氏 试 剂苏 丹 III苏 丹 IV双 缩 脲 试 剂二 苯 胺 试 剂碘 液 15 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 膜 。 洗 涤 剂 可 以 瓦 解 细 胞 膜 的 原 因 是 ：洗 涤 液 中 含 有 十 二 烷 基 硫 酸 钠 和碱 ， 它 们 可 使 细 胞 膜 破 裂 ， 蛋 白质 变 性 ， 使 蛋 白 质 与 DNA分 离 开 来 。 动 物 细 胞 膜 是 不 用 试 剂 （ 洗 涤 剂 ）破 坏 的 ， 因 为 动 物 细 胞 膜 外 面 没有 细 胞 壁 的 保 护 ， 放 在 清 水 中 自然 的 就 会 吸 水 而 胀 破 ， 释 放 出 其中 的 DNA等 物 质 。 16 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 2g氯 化 钠 ， 研 磨 直 至 成 半 流 体 状 。3、 将 混 合 液 用 两 层 纱 布 过 滤 ， 向 滤 液 中加 入 预 冷 的 10ml乙 醇 溶 液 ， 静 置 ， 可 产 生絮 状 的 DNA。4、 取 两 支 试 管 ， 分 别 加 入 5ml生 理 盐 水 ， 将 DNA挑 至 其 中 一 支 试管 中 ， 轻 轻 搅 拌 使 其 溶 解 。2、 向 研 钵 中 加 入 10ml蒸 馏 水 或 凉 开 水 ， 搅拌 。 然 后 加 入 10ml洗 涤 剂 ， 轻 轻 搅 拌 。 17 2007年 高 考 生 物 试 题 : 在 某 些 深 海 鱼 中 发 现 的 抗 冻 蛋 白 基 因 ， 该 对 提高 农 作 物 的 抗 寒 能 力 有 较 好 的 应 用 价 值 ， 该 基因 可 以 从 这 些 鱼 的 DNA中 扩 增 得 到 。 试 述 在 提 取和 纯 化 DNA时 影 响 提 纯 效 果 的 因 素 及 其 依 据 。（ 列 举 两 点 ） 选 择 NaCl溶 液 的 合 适 浓 度 ， 利 用 DNA和 其 它 杂 质 在不 同 NaCl溶 液 中 溶 解 度 不 同 的 特 性 ， 达 到 分 离 目 的 ； 加 人 一 定 量 酒 精 ， 使 部 分 蛋 白 质 杂 质 溶 解 于 酒 精 ， 与 DNA分 离 ； 加 人 蛋 白 酶 ， 除 去 蛋 白 质 杂 质 的 干 扰 ； 控 制 DNA提 取 的 温 度 ， 使 大 多 数 蛋 白 质 杂 质 变 性 。 18 1.如 果 用 棉 花 植 株 作 为 实 验 材 料 做 DNA的 粗 提取 与 鉴 定 实 验 ， 请 你 说 出 可 能 用 到 的 二 种 化学 试 剂 名 称 ， 并 说 出 这 种 试 剂 在 该 实 验 中 的 用途 。 （ 4分 ） 氯 化 钠 溶 液 ： 不 同 浓 度 的 NaCl溶 液 ， 能 使 DNA溶 解 或 析 出 ， 从 而 起 到 提 取 DNA的 作 用 ； 95%乙 醇 ： DNA不 溶 于 酒 精 ， 可 以 用 于 提 取 出 含 杂 质 较少 的 DNA；二 苯 胺 ： 作 为 鉴 定 DNA的 试 剂 ；洗 涤 剂 ： 能 溶 解 细 胞 膜 ， 有 利 于 细 胞 内 DNA的 释 放 （ 答出 每 种 试 剂 的 名 称 和 用 途 得 2分 ） 。 19 2： 下 列 图 示 中 能 反 映 DNA溶 解 度 与 NaCl溶 液浓 度 (mol/L)之 间 的 关 系 的 是 （ ）C0.14 DNA溶解度 0.14 0.14 0.14DNA 溶解度DNA溶解度DNA溶解度 A BC D NaCl浓 度NaCl浓 度NaCl浓 度NaCl浓 度 20C 0.14 DNA析出量 0.140.14 0.14 DNA析出量DNA析出量DNA析出量 A BD NaCl浓 度NaCl浓 度NaCl浓 度NaCl浓 度3： 下 列 图 示 中 能 反 映 DNA析 出 量 与 NaCl溶 液 浓 度(mol/L)之 间 的 关 系 的 是 （ ）B溶 解 度 与 析 出 量 的 关 系 是 相 反 21 4.江 苏 有 一 道 凉 菜 白 斩 鸡 ， 鸡 肉 嫩 而 不 韧 、 味 美 鲜 香 。其 加 工 过 程 中 添 加 了 从 木 瓜 中 提 取 的 酶 制 成 的 “ 嫩 肉 粉 。 ”下 列 有 关 嫩 肉 粉 的 叙 述 中 ， 正 确 的 是 ( )A “ 嫩 肉 粉 ” 可 能 是 通 过 催 化 细 胞 间 的 纤 维 素 水 解 而 实现 “ 嫩 肉 ” 的B 与 高 温 蒸 煮 相 比 ， “ 嫩 肉 粉 ” 是 通 过 降 低 反 应 活 化 能而 实 现 “ 嫩 肉 ” 的C “ 嫩 肉 粉 ” 应 在 蒸 煮 鸡 肉 时 加 入 ， 才 能 实 现 “ 嫩 肉 ”D “ 嫩 肉 粉 ” 是 一 种 化 工 产 品 ， 不 利 于 人 体 健 康 ， 实 际应 用 中 能 少 则 少 、 能 无 则 无 B 22 5.（ 09江 苏 四 市 ） 下 列 操 作 可 以 达 到 目 的 的 选 项 是选 项 操 作 目 的A 溶 解 海 藻 酸 钠 时 用 大 火 加 热 海 藻 酸 钠 可 以 快 速 溶 解 B 将 装 有 蛋 白 质 粗 制 品 的 透 析 袋（ 玻 璃 纸 制 成 ） 放 入 透 析 液 中 蛋 白 质 与 其 他 小 分 子 化合 物 分 离 C 在 DNA粗 提 取 实 验 中 ， 鸡 血 中 加入 蒸 馏 水 稀 释 血 液 ， 防 止 凝 固 D 洋 葱 根 尖 解 离 后 漂 洗 使 细 胞 分 散 ， 利 于 观 察 B微 火 加 热 并 不 断 搅 拌 ， 其 目 的 是 防 止 海 藻 酸 钠 焦 煳促 使 血 细 胞 破 裂 防 止 根 尖 过 分 解 离 ， 对 染 色 造 成 影 响 。因 玻 璃 纸 是 半 透 膜 ， 所 以 将 装 有 蛋 白 质 粗 制 品 的 透 析 袋 （ 玻 璃 纸 制 成 ）放 入 透 析 液 中 ， 可 以 将 蛋 白 质 与 其 他 小 分 子 化 合 物 分 离 。 23 6.在 “ DNA粗 提 取 与 鉴 定 ” 实 验 中 ， 将 含 有 一 定 杂 质 的DNA丝 状 物 分 别 放 入 体 积 为 2mL的 四 种 溶 液 中 ， 经 搅 拌 后过 滤 ， 获 得 4种 滤 液 ， 含 DNA较 少 的 是A 滤 液 E B 滤 液 F C 滤 液 G D 滤 液 H 1 蒸 馏 水 中 搅 拌 后 过 滤 滤 液 E 2 2mol L的 NaCl溶 液 搅 拌 后 过 滤 滤 液 F 3 O.14mol L的 NaCl溶 液 中 搅 拌 后 过 滤 滤 液 G 4 冷 却 的 95 的 酒 精 溶 液 中 搅 拌 后 过 滤 滤 液 HCD7、 欲 使 溶 有 DNA的 2mol/L的 NaCl溶 液 中 的 DNA析 出 ， 最 有效 的 办 法 是A 加 蒸 馏 水 B 加 矿 泉 水 C 加 清 水 D 加 生 理 盐 水 24 8、 与 析 出 DNA粘 稠 物 有 关 的 叙 述 ， 不 正 确 的 是 （ 多 选 ）A 操 作 时 缓 慢 滴 加 蒸 馏 水 ， 降 低 DNA的 溶 解 度B 操 作 时 用 玻 棒 轻 缓 搅 拌 以 保 证 DNA分 子 的 完 整C 加 蒸 馏 水 可 以 同 时 降 低 DNA和 蛋 白 质 的 溶 解 度D 当 丝 状 粘 稠 物 不 再 增 加 时 ， NaCl溶 液 的 浓 度 可 以 认 为是 0.14mol/LE.改 变 NaCl溶 液 的 浓 度 只 能 使 DNA溶 解 而 不 能 使 其 析 出9、 下 列 与 DNA粗 提 取 有 关 描 述 正 确 的 是 （ ） A、 DNA能 够 溶 解 在 一 定 浓 度 的 NaCl溶 液 中 B、 DNA能 够 溶 解 在 质 量 分 数 95%冷 酒 精 中C、 DNA在 0.14mol/L的 NaCl溶 液 中 溶 解 度 最 高 D、 DNA只 能 溶 解 在 2mol/L的 NaCl溶 液 中 A 25 10.下 列 操 作 中 ， 对 DNA的 提 取 量 影 响 较 小 的 是 A.使 鸡 血 细 胞 在 蒸 馏 水 中 充 分 破 裂 ， 放 出 DNA等 核 物 质B.搅 拌 时 ， 要 用 玻 璃 棒 沿 一 个 方 向 轻 缓 搅 动C.在 析 出 DNA黏 稠 物 时 ， 要 缓 缓 加 蒸 馏 水 ， 直 至 溶 液 中 黏稠 物 不 再 增 多D.在 用 酒 精 沉 淀 DNA时 ， 要 使 用 冷 酒 精 ， 甚 至 再 将 混 合 液放 入 冰 箱 中 冷 却解 析 ： 在 B所 述 的 操 作 中 ， 可 以 保 证 DNA分 子 的 完 整 性 ，但 不 影 响 提 取 量 。 除 了 A、 C、 D 及 在 DNA的 溶 解 和 再溶 解 时 ， 要 充 分 搅 拌 影 响 DNA的 提 取 量 外 ， 使 用 塑 料 器皿 也 可 以 减 少 DNA在 操 作 中 的 损 失 。 因 为 塑 料 制 品 的 性质 相 对 比 较 温 和 ,所 以 比 金 属 等 其 他 的 制 品 好 一 些 .对DNA的 损 伤 也 就 小 一 些 因 为 DNA容 易 与 玻 璃 制 品 粘 连 答 案 ： B 26 11.（ 多 选 ） 下 表 是 关 于 DNA粗 提 取 与 鉴 定 实 验 中 所 使 用的 材 料 、 操 作 及 其 作 用 的 表 述 。 正 确 的 是 （ ）试 剂 操 作 作 用A 柠 檬 酸 钠 溶 液 与 鸡 血 混 合 防 止 血 液 凝 固B 蒸 馏 水 与 鸡 血 细 胞 混 合 保 持 细 胞 形 状C 蒸 馏 水 加 入 到 溶 解 有 DNA的NaCl中 析 出 DNA丝 状 物D 冷 却 的 酒 精 加 入 到 过 滤 后 DNA的NaCl中 产 生 特 定 的 颜 色 反 应AC 27 12.下 列 关 于 DNA粗 提 取 与 鉴 定 的 说 法 正 确 的 是 ( ) A、 氯 化 钠 的 浓 度 越 低 ， 对 DNA的 溶 解 度 越 大B、 人 血 也 可 代 替 鸡 血 进 行 实 验C、 柠 檬 酸 钠 的 主 要 作 用 是 加 速 血 细 胞 破 裂D、 DNA不 能 溶 于 酒 精 尤 其 是 冷 酒 精 D防 止 凝 血13.蛙 的 红 细 胞 、 鸡 的 红 细 胞 都 有 细 胞 核 和 各 种细 胞 器 ， 哺 乳 动 物 成 熟 的 红 细 胞 没 有 细 胞 核 和各 种 细 胞 器 ， 它 们 的 呼 吸 方 式 是 什 么 ?蛙 的 红 细 胞 、 鸡 的 红 细 胞 都 是 正 常 的 细 胞 ,进 行 的 是 有 氧 呼 吸 .哺 乳 动 物 成 熟 的 红 细 胞 是 进 行 无 氧 呼 吸 的 。 2816.实 验 中 NaCl的 物 质 的 量 浓 度 为 2 mol L和0.14 mol L对 DNA有 何 影 响 ? 15.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 DNAB答 ： 前 者 是 溶 解 DNA， 后 者 是 使 DNA析 出17.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D 29 18.DNA在 NaCl溶 液 中 的 溶 解 度 有 两 重 性 ， 随 着 NaCl溶 液 浓 度 的 变 化 而 变 化 。(1)请 在 下 列 浓 度 的 NaCl溶 液 中 ， 选 出 能 使 DNA析 出 最 彻底 的 一 种 和 溶 解 度 最 高 的 一 种 _。 A 0.14 mol/L B 2 mol/L C 0.15 mol/L D 0.3 mol/L(2) DNA不 溶 于 酒 精 ， 但 细 胞 中 的 某 些 物 质 却 可 以 溶 于 酒精 溶 液 ， 利 用 这 一 原 理 可 以 _， 可 以 推 测 溶于 酒 精 中 的 可 能 有 _ 。 A、 B去 除 杂 质某 些 盐 类 、 蛋 白 质 、 糖 类 或其 他 大 分 子 物 质 30