人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 DNA的粗提取与鉴定学案设计

这是一份人教版 (新课标)选修1《生物技术实践》课题1 DNA的粗提取与鉴定学案设计，共6页。学案主要包含了学习目标，自主预习，互动探究，课堂练习等内容，欢迎下载使用。

1．说出DNA的物理化学性质；
2．阐述DNA粗提取及鉴定的原理。
【自主预习】
一、提取DNA的方法
1．基本思路
提取生物大分子的基本思路是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。对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
2．提取方法与原理
(1)利用DNA的溶解性。DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的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，或者相反，以达到分离目的。
在0．14_ml/L NaCl溶液浓度下，DNA的溶解度最小。
此外，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质能溶于其中。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步地分离。
(2)利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。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。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3．DNA的鉴定
在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。鉴定时溶液颜色的深浅与溶液中DNA含量的多少有关。
二、实验设计
1．实验材料的选取
选用DNA含量相对较高的生物组织，如鸡血、菜花、洋葱等。
2．实验操作的过程
(1)破碎细胞，提取含DNA的滤液
①动物细胞：以鸡血为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液。
②植物细胞：以洋葱为例，先将洋葱切碎，加入一定量的洗涤剂和食盐，充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
(2)去除滤液中的杂质
①方案一：通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。
②方案二：直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10 min～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。
③方案三：将滤液放在60 ℃～75 ℃的恒温水浴箱中保温10 min～15 min，使蛋白质变性而与DNA分离。
(3)DNA析出
在滤液中加入同体积、冷却的酒精溶液(体积分数为95%)，静置2 min～3 min，溶液中会出现白色丝状物(DNA)，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物。
(4)DNA鉴定
①设计：A组试管中加入丝状物和2 ml/L NaCl溶液5 mL；B组试管中加入2 ml/L NaCl溶液5 mL。然后，向两支试管中各加入4 mL二苯胺试剂。
②条件：在沸水中加热5 min。
③结果：A组变蓝，B组不变蓝。
3．操作提示
(1)以血液为实验材料，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止血液凝固。
(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，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
(3)二苯胺试剂必须现配现用，否则会变成浅蓝色，从而影响实验结果。
【互动探究】
1．DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？
2．制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因是什么？
【课堂练习】
1. 下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置，请据图回答：
(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的________。
(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是____________________，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 ml/L的NaCl溶液的目的是________________，图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________________。
(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，结果丝状物被染成浅绿色。
答案：(1)DNA
(2)使血细胞破裂 使滤液中的DNA溶于浓盐溶液 使DNA析出
(3)甲基绿
2. 实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：
(1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。
(2)对B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？
_________________________________。
(3)在沸水中加热的目的是________________，同时说明DNA对高温有较强的________。
(4)A试管在实验中的作用是_________________________________。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与______有关。
答案：(1)实验现象：A．溶液不变蓝色B．溶液逐渐变蓝色 实验结论：DNA在沸水浴的条件下遇二苯胺会被染成蓝色
(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)
(3)加快颜色反应速度 耐受性
(4)对照
(5)DNA(丝状物)的多少
试管
序号
A
B
1
加入物质的量浓度为2 ml/L NaCl溶液5 mL
加入物质的量浓度为2 ml/L NaCl溶液5 mL
2
不加
加入提取的DNA丝状物搅拌
3
加4 mL二苯胺，混匀
加4 mL二苯胺，混匀
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
实验现象
实验结论