江苏专版高考生物一轮复习第十五单元生物技术实践第50课时DNA的粗提取与鉴定.ppt

,考纲导学,教材研读,考点突破,栏目索引,单击此处编辑母版标题,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,江苏版 生物,第50课时DNA的粗提取与鉴定,考纲内容,要求,命题特点,备考指南,DNA的粗提取与鉴定,b,考查内容:DNA的粗提取,与鉴定,考查形式:常以文字叙述,形式或结合实验装置图进,行综合考查,(1)熟悉教材实验内容,理解实验原理、常用试剂及其使用方法与目的,(2)联系DNA的化学性质,通过实验操作,掌握提取DNA的原理、方法步骤和注意事项等,(3)通过“DNA的鉴定”实验,掌握鉴定DNA的原理、方法和注意事项等,考点突破,考点一DNA粗提取与鉴定的原理,1.提取生物大分子的基本思路,选用一定的,方法分离具有不同,的生物大分子。,2.DNA的溶解性,(1)利用DNA溶解性分离DNA,a.DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度,。,教材研读,物理或化学,物理或化学性质,不同,b.选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到,目的。,(2)DNA,酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则,酒,精。利用这一原理,可以将,进一步地分离。,3.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性,(1)蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA,影响。,(2)大多数蛋白质不能忍受6080 的高温,而DNA在,以上才会,变性。,(3)洗涤剂能够瓦解,但对DNA,影响。,分离,溶于,不溶于,DNA与蛋白质,没有,80,细胞膜,没有,在,的条件下,DNA与,反应呈现,因,此,可以作为鉴定DNA的试剂。,4.DNA的鉴定,沸水浴,二苯胺,蓝色,二苯胺,考点二“DNA的粗提取与鉴定”主要步骤及注意事项,1.实验材料的选取:,选用DNA含量相对,的生物组织。,2.破碎细胞,获取含DNA的滤液,(1)动物细胞的破碎以鸡血为例,在鸡血细胞液中加入一定量的,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收,集,即可。,(2)植物细胞的破碎以洋葱为例,先将洋葱切碎,然后加入一定的,和,进行充分地,和,过滤后收集,。,较高,蒸馏水,滤液,洗涤剂,食盐,搅拌,研磨,研磨液,(1)方案一:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同,通过控制,NaCl溶液的,去除杂质。,(2)方案二:直接在滤液中加入嫩肉粉,反应1015 min,嫩肉粉中的,能够分解蛋白质。,(3)方案三:将滤液放在6075 的恒温水浴箱中保温1015 min,注意严格,控制温度范围,使,沉淀析出而DNA分子还未变性,可以将,DNA与蛋白质分离。,4.DNA的进一步提纯,利用DNA不溶于,的,溶液(体积分数为95%)这一原,理,可从滤液中析出较纯净的DNA,此时DNA的状态为,。,3.去除滤液中的杂质,浓度,木瓜蛋白酶,蛋白质,冷却,酒精,白色丝状物,5.DNA的鉴定,将呈,的DNA溶解于5 mL物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶,液中,再加入4 mL的,试剂,加热5 min,冷却后观,察溶液的颜色。注意要同时设置,实验。,6.操作提示,(1)以血液为实验材料时,每100 mL血液中需要加入3 g,防,止,。,(2)加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫。加入酒精,和用玻璃棒搅拌时,动作要,以免加剧DNA分子的断裂,导致,DNA分子不能形成絮状沉淀。,(3)二苯胺试剂要,否则会影响鉴定的效果。,丝状物,二苯胺,沸水浴,对照,柠檬酸钠,血液凝固,轻缓,现配现用,1.(2014江苏单科,16A)酵母和菜花均可作为提取DNA的材料。,(),2.(2013江苏单科,4A)用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验中加入洗涤剂后,用力进行快速、充分的研磨。,(),3.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。,(),4.DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在0.14 mol/L的NaCl溶液中,溶解度最大。,(),5.DNA不溶于冷酒精,可用酒精进一步提取DNA。,(),6.将丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色。,(),7.制备细胞膜和DNA的粗提取均以鸡血细胞作为实验材料。,(),突破一DNA的提取方法,1.DNA和蛋白质溶解度的比较:,考点突破,DNA,蛋白质,溶解规律,NaCl溶液浓度从2 mol/L降低的过程中,蛋白质溶解度逐渐增大,2 mol/L NaCl溶液,溶解,部分发生盐析沉淀,0.14 mol/L NaCl溶液,析出,溶解,体积分数为95%的酒精,溶解度小,溶解度大,2.实验材料的选择和制备,(1)实验材料的选择,首先选择含有DNA的生物材料。,选用DNA含量相对较高的生物组织,成功率较大。如鸟类血细胞,其代谢,旺盛的红细胞多。,选择实验材料应注意的问题及理由,材料,注意问题,理由,动物细胞,除哺乳动物的红细胞以外的活细胞,成熟的哺乳动物红细胞没有细胞核(或者不含有DNA),植物细胞,选取植物活细胞,植物活细胞含有细胞核,(2)材料的制备(以动物鸡血为例),3.破碎细胞,获取含DNA的滤液,动物细胞,加入一定量的蒸馏水并用玻璃棒搅拌,细胞吸水涨破,玻璃棒搅拌加速细胞破裂,植物细胞,加入食盐和洗涤剂,搅拌时速度要缓慢,防止出现大量泡沫,食盐溶液能够溶解DNA并使研磨充,分,洗涤剂溶解细胞膜,知能拓展动物细胞核物质的提取(以鸡血细胞为例),取血细胞液510 mL+20 mL蒸馏水,玻璃棒沿一个方向快速搅拌5 min,纱布过滤,滤液中含DNA和其他核,物质,如蛋白质,原理:血细胞的细胞膜吸水涨破,玻璃棒快速搅拌加速血细胞破裂,方法与目的,理由,氯化钠、,蒸馏水,在含有DNA的滤液中加入氯化钠使其浓度为2 molL,-1,过滤,取滤液,除去不溶的杂质,向中的滤液中加入一定量的蒸馏水,调节浓度为0.14 molL,-1,析出DNA,过滤,除去溶液中的杂质,再用2 molL,-1,氯化钠溶液溶解DNA,DNA在不同浓度氯化钠溶液中溶解度不同,NaCl浓度为0.14 molL,-1,时,溶解度最低,嫩肉粉,向含有DNA的滤液中直接加入嫩肉粉,并反应1015 min,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质,恒温水,浴箱,将含有DNA的滤液放在6075 水浴中保温1015 min,在此温度范围内,蛋白质变性析出,DNA没有变性,4.去除滤液中的杂质,特别提醒实验中需要搅拌等动作,搅拌时要轻并沿同一方向,以防止,破坏DNA。,尽量使用塑料器具,因为DNA易被玻璃制品吸附,影响最终提取量。提取,用于鉴定时可用玻璃棒卷出。,5.DNA的纯化,(1)滤取含DNA的黏稠物:用多层纱布过滤,含DNA的黏稠物留在纱布上。,(2)DNA黏稠,物再溶解,溶解,(3)过滤含DNA的2 mol/L NaCl溶液:用2层纱布过滤,滤液中含DNA。,(4)提取含杂质较少的DNA:上述滤液+冷却的体积分数为95%的酒精50 mL,用玻璃棒缓慢搅拌,出现含杂质较少的丝状物,用玻璃棒将丝状物卷起。,特别提醒冷却的酒精溶液具有以下优点:,抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解。,降低分子运动易于形成沉淀析出。,低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。,“DNA粗提取和鉴定”的操作要点分析,(1)获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液中加入足量的蒸馏水,以使鸡血细胞膜和核膜破裂。,(2)实验中两次加入蒸馏水的目的不同,第一次加蒸馏水的目的:使细胞吸水涨破,释放出核内的DNA。加水后必须充分搅拌,时间不应低于5 min,使血细胞充分破裂。,第二次加蒸馏水的目的:稀释NaCl溶液,使2 mol/L的NaCl溶液浓度逐渐下降到0.14 mol/L,使DNA充分析出,蛋白质溶解。,(3)实验中共有四次过滤,其目的各不相同,第一次过滤:为得到含DNA的滤液,弃去生物膜等物质,丢弃滤渣。,第二次过滤:为得到含DNA的滤液,除去不溶的杂质。,第三次过滤:为得到含DNA的丝状物,除去溶液中的杂质。,第四将过滤:为得到含DNA的滤液,待以进一步提纯。,(4)动植物DNA提取方法的比较:,动植物DNA提取的原理相同,但植物细胞还有细胞壁结构和多糖等物质,所以提取植物DNA前要通过研磨破坏其细胞壁和细胞膜。可使用洗涤剂等一些去污剂,使植物细胞膜破碎,释放DNA。,考向一对DNA粗提取原理的考查主要集中在对DNA溶解度和耐受性的,考查,如对DNA在不同NaCl溶液和冷却酒精中溶解度的考查,1.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,实验原理是利用DNA在不同浓度的,NaCl溶液中的溶解度不同来提取的,DNA的溶解度与如图所示曲线的对应,点相符合的是,(),A.a点浓度最适合析出DNA,B.b点浓度最适合析出DNA,C.c点浓度最适合析出DNA,D.d点浓度最适合析出DNA,答案B由图可知,DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度最小,故这,一浓度最适合析出DNA,随着NaCl溶液浓度的增大或减小,DNA溶解度逐,渐增大。,2.(2015江苏常州中学1月调研,20,2分)在DNA的粗提取过程中,初步析出,DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是,(),0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液2.00 mol/L的NaCl溶液,0.14 mol/L的NaCl溶液体积分数为95%的酒精溶液,A.B.C.D.,答案D0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液是作为抗凝剂防止血液凝固的,没,有用于DNA的初步析出和提纯,错误;DNA可以溶于2.00 mol/L的NaCl溶,液,该溶液用于从血细胞中提取DNA,未用于DNA的初步析出和提纯,错,误;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,可用于初步析出DNA,正确;由于DNA不溶于酒精,而其他杂质可以溶,于酒精,因此利用体积分数为95%的酒精溶液,可提取较纯净的DNA,正,确。故D符合题意。,考向二考查实验操作过程中加入的物质及其作用和结果等内容,3.(2015江苏单科,25,3分)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,下列叙述正确的是(多选),(),图1图2,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嫩肉粉有助于去除杂质,答案BCD图1加入蒸馏水的目的是使鸡血细胞吸水涨破,图2加入,蒸馏水的目的是稀释NaCl溶液,A错误;图1中加入蒸馏水后,DNA存在于滤,液中,B正确;图2中加入蒸馏水后,NaCl溶液浓度降低,DNA析出,所以弃去,滤液,C正确;嫩肉粉主要成分是蛋白酶,鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉可将,蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,除去蛋白质,D正确。,4.(2015江苏南通高三第三次调研)下图是利用鸡血粗提取DNA的基本操,作,下表中操作目的不能实现的是,(),选项,烧杯甲中的试剂,烧杯乙中的液体或物质,操作目的,A,蒸馏水,鸡血细胞液,使鸡血细胞吸水涨破,B,蒸馏水,含DNA的浓NaCl溶液,去除不溶于低浓度NaCl溶液中的杂质,C,冷却的酒精,含DNA的浓NaCl溶液,去除溶于酒精中的杂质,D,2 mol/L NaCl,溶液,纱布上的黏稠物,去除不溶于2 mol/L NaCl溶,液中的杂质,答案B在DNA粗提取实验中,鸡血中加入蒸馏水的目的是使血细胞,吸水涨破,A正确;将烧杯甲中的蒸馏水加入含DNA的浓(2 mol/L)NaCl溶液,的烧杯乙中,其目的是使NaCl溶液的浓度降低至0.14 mol/L,此时DNA在,NaCl溶液中的溶解度最小,从而使DNA析出,B错误;DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,据此,将冷却的酒精加入含DNA的浓Na-,Cl溶液中,可去除溶于酒精中的杂质,C正确;将烧杯甲中的2 mol/L的NaCl,溶液加入烧杯乙中,纱布上的黏稠物中的DNA会溶解在2 mol/L的NaCl溶,液中,可去除不溶于2 mol/L的NaCl溶液中的杂质,D正确。,DNA+二苯胺试剂,蓝色,突破二DNA的鉴定方法,1.实验原理,2.实验步骤,取两支20 mL的试管,各加入物质的量浓度为2 mol/L的氯化钠溶液5 mL,将,丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支,试管中各加入4 mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5,min,待试管冷却后,观察并比较两支试管中溶液颜色的变化。,考向结合DNA的粗提取来考查DNA的鉴定,1.(2015江苏扬州中学高三质检)下列有关“DNA的粗提取与鉴定”的实验,叙述,错误的是,(),A.选择鸡血进行该实验是由于材料易得,核内DNA含量丰富且细胞易吸水,破裂,B.DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键,调节NaCl溶液浓度利于DNA,释放,C.加入木瓜蛋白酶可分解杂质蛋白,使DNA与蛋白质分开,从而提取到较纯,净的DNA,D.用二苯胺试剂鉴定提取的DNA时,沸水浴加热冷却后会出现蓝色,答案B“DNA的粗提取与鉴定”实验中,选择鸡血进行该实验是由,于材料易得,核内DNA含量丰富且细胞易吸水破,裂,A正确;DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键,调节NaCl溶液浓度,利于DNA的溶解与沉淀析出,B错误;加入木瓜蛋白酶可分解杂质蛋白,使,DNA与蛋白质分开,从而提取到较纯净的DNA,C正确;用二苯胺试剂鉴定,提取的DNA时,沸水浴加热冷却后会出现蓝色,D正确。,2.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,(),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,答案D图甲的烧杯中所用的溶剂是体积分数为95%的冷却酒精,A,错误;图乙试管经沸水加热5 min后可观察到一支试管中的溶液(含有DNA),明显变蓝,另一支试管中的溶液(不含DNA)不变蓝,B错误;图甲操作需用玻,棒沿一个方向缓慢搅拌以卷起丝状DNA,C错误;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正确。,