課題1DNA的粗提取與鑒定1DNA在物質的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。2DNA不溶于酒精，但是細胞中的某些蛋白質溶于酒精，可利用酒精將DNA和蛋白質分開。3DNA對蛋白酶、高溫和洗滌劑有耐受性。4在加熱條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色。5哺乳動物成熟的紅細胞不含細胞核，不能作為提取DNA的實驗材料。若選取肝臟細胞或植物細胞，則必須充分研磨。6實驗中加入檸檬酸鈉的作用：作為抗凝劑，防止血液凝固。DNA粗提取、分離與鑒定的原理自讀教材夯基礎1思路與方法(1)思路：選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質的生物大分子。(2)方法：利用DNA與RNA、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其他成分。2提取DNA的原理(1)DNA的溶解性：DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反，以達到分離的目的。DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質則溶于其中，利用這一原理可以將DNA與蛋白質進一步分離。(2)DNA的耐受性：蛋白酶能水解蛋白質，但對DNA沒有影響。大多數蛋白質不能忍受6080 的高溫而發(fā)生變性，而DNA在80_以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響。3DNA的鑒定DNA二苯胺藍色根據教材P54圖51“DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線”，思考下列問題：(1)描述DNA在NaCl溶液中溶解度的變化情況。提示：在物質的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最小。在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；當NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時，DNA的溶解度又逐漸增大。(2)如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？提示：用物質的量濃度高于或低于0.14 mol/L的NaCl溶液可溶解DNA，用物質的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液可析出DNA。跟隨名師解疑難DNA的溶解度溶解規(guī)律2 mol/LNaCl溶液0.14 mol/LNaCl溶液DNA溶解析出蛋白質NaCl溶液濃度從2 mol/L降低的過程中，蛋白質溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析沉淀溶解總結DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同。在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；在0.14 mol/L時，DNA溶解度最?。划擭aCl溶液濃度繼續(xù)增加時，DNA的溶解度又逐漸增大選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反，以達到分離目的實驗設計自讀教材夯基礎1過程2.操作提示(1)以血液為實驗材料時，每100 mL血液中需要加入3 g檸檬酸鈉，防止血液凝固。(2)加入洗滌劑后，動作要輕緩、柔和，否則容易產生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂絮狀，導致DNA分子不能形成絮狀沉淀。(3)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定效果。1可否選用哺乳動物成熟紅細胞作實驗材料？為什么？提示：不可以。因為哺乳動物成熟紅細胞無細胞核。2提取洋蔥的DNA時，需在切碎的洋蔥中加入一定量的洗滌劑和食鹽，并進行充分的攪拌和研磨。請思考下列問題：(1)加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？提示：洗滌劑能溶解細胞膜，釋放出DNA；食鹽有利于DNA的溶解。(2)如果研磨不充分，會對實驗結果產生怎樣的影響？提示：提取的DNA量少，導致看不到絲狀沉淀物，用二苯胺試劑鑒定結果不明顯等。3提純時，為什么要選用體積分數為95%的冷酒精？提示：冷酒精提純效果更好。跟隨名師解疑難1實驗材料的選取(1)雞血適宜作為實驗材料的兩個原因：一是因為雞血細胞核中的DNA含量豐富，材料易得；二是因為雞血細胞易吸水漲破。(2)材料的處理(以雞血為例)：2實驗過程中的幾點注意事項(1)兩次使用蒸餾水的作用：第一次用蒸餾水是使雞血細胞吸水漲破，提取核DNA；第二次用蒸餾水稀釋NaCl溶液，使DNA析出。(2)實驗中三次過濾操作的比較：次數過濾液過濾后紗布上濾液中1加蒸餾水的細胞濾液細胞膜、核膜、糖類、蛋白質等含雜質的DNA2濃度為2 mol/L的NaCl溶液不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質含雜質較少的DNA3濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液DNA溶于0.14 mol/L NaCl溶液的雜質(3)用玻璃棒攪拌時，動作要緩慢且沿同一方向進行，目的是防止DNA被破壞。(4)實驗過程中最好使用塑料燒杯和試管，可減少提取過程中DNA的損失。3結果分析及評價(1)現(xiàn)象是否明顯及可能原因：若實驗結果不明顯，可能的原因是：材料中核物質沒有充分釋放出來，如研磨不充分或蒸餾水的量不夠。加入酒精后搖動或攪拌時過猛，DNA被破壞。二苯胺最好現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺變成淺藍色，影響鑒定效果。析出含DNA的黏稠物時，蒸餾水要沿燒杯內壁慢慢地加入，不能一次快速加入，否則會影響實驗結果。實驗中有多次攪拌，但是其目的及操作方法是不同的，要注意區(qū)分，否則也會影響結果。(2)分析DNA中的雜質：本實驗提取的DNA粗制品中有可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質。DNA粗提取與鑒定的原理例1 關于“DNA的粗提取與鑒定”的實驗，該實驗依據的實驗原理不是()ADNA在NaCl溶液中的溶解度，隨著NaCl溶液濃度的不同而不同B利用DNA不溶于酒精的性質，可除去細胞中溶于酒精的物質而得到較純的DNACDNA是大分子有機物，不溶于水而溶于某些有機溶劑D在沸水中DNA遇二苯胺會出現(xiàn)藍色反應解析本實驗依據的原理是A、B、D項三個方面。必須明確的是NaCl的濃度為0.14 mol/L時，DNA的溶解度最小，具體操作時用2 mol/L的NaCl溶液，再加水稀釋至黏稠物(主要是DNA)不再增多時，此時該溶液濃度即為0.14 mol/L。C項是DNA的性質，不能作為該實驗的原理。答案C歸納拓展 DNA鑒定的其他方法 (1)甲基綠染色法：DNA甲基綠染液綠色。(2)紫外燈照射法：用蒸餾水配制質量分數為0.05%的溴化乙啶(EB)溶液，將玻璃棒上纏繞的白色絮狀物抹到蠟紙上，再滴1滴EB溶液染色。將蠟紙放在紫外燈(260 nm)下照射(暗室中)，可呈現(xiàn)橙紅色的熒光(DNA的紫外吸收高峰在260 nm處)。(3)電泳法：此方法適合鑒定純度較高的DNA。DNA粗提取的實驗分析例2某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關探究活動，具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 ，另一組置于20 條件下保存24 h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分數為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20 20 注：“”越多表示藍色越深。分析上述實驗過程，回答下列問題：(1)該探究性實驗的課題名稱是_。(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少_。(3)根據實驗結果，得出結論并分析。結論1：與20 相比，相同實驗材料在20 條件下保存，DNA的提取量較多。結論2：_。針對結論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎上繼續(xù)操作的步驟是：_，然后用體積分數為95%的冷酒精溶液使DNA析出。解析如果DNA斷裂，就不容易被提取出來；溫度主要是通過影響酶的活性來影響生理過程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白質，可以通過氯仿的特殊功能來去除蛋白質，提高DNA純度。答案(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)等質量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多低溫抑制了相關酶的活性，DNA降解速度慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液歸納拓展 實驗過程中3次加氯化鈉溶液的作用 第一次加氯化鈉溶液后，必須充分晃動燒杯，使二者混合均勻，加速染色質中DNA與蛋白質分離，使DNA充分游離并溶解在氯化鈉溶液中。第二次加氯化鈉溶液也是為了DNA的再溶解，這時溶液中的蛋白質含量已很少。第三次加氯化鈉溶液還是為溶解DNA。隨堂基礎鞏固1下列關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是()A酵母和菜花均可作為提取DNA的材料BDNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水C向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻棒上有白色絮狀物DDNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍解析：選C原則上含DNA的生物材料都可用來提取DNA，只是選用DNA含量高的生物組織，成功的可能性更大；DNA在2 mol/L NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大；向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，雞血細胞會吸水破裂，但在蒸餾水中不會析出DNA；DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后溶液變藍。2在進行DNA的粗提取實驗中，若選擇的是植物細胞，在破碎細胞時，加入一定量的洗滌劑和食鹽，則加入洗滌劑與食鹽的目的分別是()有利于DNA溶解分離DNA和蛋白質溶解蛋白質溶解細胞膜ABC D解析：選B洗滌劑是一種離子去垢劑，可以溶解細胞膜，有利于細胞內含物(DNA)的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，可以加速核蛋白解聚，游離出DNA分子，并使DNA分子充分溶解于NaCl溶液中。3與析出DNA黏稠物有關的敘述，錯誤的是()A操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度B在操作時，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整C加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質的溶解度，兩者均可析出D當絲狀黏稠物不再增加時，此時NaCl溶液的濃度相當于0.14 mol/L解析：選C向含有DNA的溶液中加入蒸餾水后，NaCl溶液的濃度會變小，當NaCl溶液的濃度為0.14 mol/L時，DNA的溶解度最小而被析出，而蛋白質的溶解度是增大的，不會析出。4在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，操作正確的是()A取制備好的雞血細胞液510 mL注入燒杯中，迅速加入濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同時用玻璃棒沿同一方向快速攪拌5 min，可使雞血細胞破裂，釋放出DNAB整個DNA提取過程中，兩次加蒸餾水的目的都是為了降低溶液中NaCl的濃度，使DNA分子的溶解度達到最低，析出DNA分子C整個DNA提取操作中，兩次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA盡可能多地溶解在NaCl溶液中DDNA鑒定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺試劑，即可出現(xiàn)藍色解析：選C取制備好的雞血細胞液注入燒杯中，迅速加入蒸餾水并用玻璃棒沿同一方向攪拌，使雞血細胞破裂，將DNA釋放出來；整個DNA提取過程中，兩次使用蒸餾水，第一次是使雞血細胞吸水漲破，釋放DNA，第二次是用來稀釋NaCl溶液，使DNA析出；在DNA鑒定操作中，DNA遇二苯胺試劑呈藍色需在沸水浴條件下完成。5下面為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的一些重要操作示意圖，據圖回答下列有關該實驗的問題：(1)正確的操作順序是_。(2)上圖C、E步驟都加入蒸餾水，但其目的不同，分別是_和_。(3)上圖A步驟中所用酒精必須是經過_才能使用，該步驟的目的是_。(4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA，可滴加_試劑，沸水浴，如果出現(xiàn)_，則該絲狀物的主要成分為DNA。解析：熟記DNA提取和鑒定的步驟，并了解蒸餾水和酒精的作用是解答本題的關鍵。兩次加入蒸餾水的作用：第一次是使雞血細胞吸水漲破，DNA從細胞中釋放出來進入濾液；第二次是使溶解于物質的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，與雜質分離。本題還涉及DNA的鑒定，DNA可在沸水浴條件下與二苯胺試劑作用，被染成藍色。答案：(1)CBEDA(2)加速血細胞的破裂降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出(3)充分冷卻提取含雜質少的DNA(4)二苯胺藍色課時跟蹤檢測(滿分50分時間25分鐘)一、選擇題(每小題3分，共24分)1在DNA的粗提取過程中，初步析出DNA和提取較純凈的DNA所用的藥品分別是()0.1 g/mL的檸檬酸鈉溶液2.00 mol/L的NaCl溶液0.14 mol/L的NaCl溶液體積分數為95%的冷酒精溶液ABCD解析：選D在DNA的粗提取過程中，初步析出DNA時所用試劑為0.14 mol/L的NaCl溶液，此濃度下DNA的溶解度最低；由于DNA不溶于酒精，而某些蛋白質可溶于酒精，因此可用體積分數為95%的冷酒精獲取較純凈的DNA。2下列關于“DNA的粗提取和鑒定”實驗依據原理的敘述，錯誤的是()A利用DNA不溶于酒精溶液，而蛋白質能溶于酒精溶液，可將DNA與蛋白質分離B利用高溫能使蛋白質變性，卻對DNA沒有影響的特性，可將DNA與蛋白質分離C利用DNA和蛋白質在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，可將DNA與蛋白質分離D在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白質分離解析：選B高溫能使蛋白質、DNA變性，蛋白質在6080 發(fā)生變性，而DNA在80 以上才變性。3在利用雞血進行“DNA的粗提取與鑒定”的實驗中，下列相關敘述正確的是()A用蒸餾水將NaCl溶液濃度調至0.14 mol/L，濾去析出物B調節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜酶，都可以去除部分雜質C將絲狀物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍色D用菜花替代雞血作為實驗材料，其實驗操作步驟相同解析：選B在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度最低，DNA在析出物中，所以析出物不能丟棄；DNA鑒定時加入二苯胺試劑后還需經沸水浴才能出現(xiàn)藍色；用菜花作為實驗材料時需要先用洗滌劑溶解細胞膜。4若從植物細胞中提取DNA，發(fā)現(xiàn)實驗效果不好，如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時不顯示顏色反應等。其可能的原因是()植物細胞中DNA含量低研磨不充分過濾不充分95%冷酒精的量過大ABCD解析：選D研磨不充分會使細胞核內的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少；過濾不充分，也會導致提取的DNA量過少；若用于沉淀DNA的酒精量過少，也會導致DNA的沉淀量少，都會影響實驗效果。5用過濾的方法得到含DNA的氯化鈉溶液后，還要用酒精處理，才可以得到較純的DNA，這是因為()ADNA易溶于酒精，而濾液中某些雜質不易溶于酒精BDNA不易溶于酒精，而濾液中某些雜質易溶于酒精CDNA和濾液中其他成分更易溶于酒精DDNA和濾液中其他成分都不溶于酒精解析：選BDNA不易溶于酒精，而濾液中某些雜質易溶于酒精，利用這個特點可去除溶于酒精的雜質，得到較純的DNA。6在DNA的粗提取實驗過程中，對DNA提取量影響較小的是()A使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂，釋放出DNA等核物質B攪拌時要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動C在析出DNA黏稠物時，要緩緩加入蒸餾水，直至黏稠物不再增多D要用冷酒精沉淀DNA，甚至可將混合液再放入冰箱中冷卻解析：選BA項的做法是為了充分釋放出核中的DNA分子，使進入濾液中的DNA盡量地多；C項是讓DNA充分沉淀，保證DNA的提取量；D項的道理同C項。而B項的操作并不能使DNA增多或減少，但是要注意它影響DNA的長度。7將粗提取的DNA絲狀物分別加入0.14 mol/L NaCl溶液、2 mol/L NaCl溶液、體積分數為95%的酒精溶液中，然后用放有紗布的漏斗過濾，分別得到濾液P、Q、R以及存留在紗布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丟棄的是()AP、Q、R Bp、q、rCP、q、RDp、Q、r解析：選CDNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，過濾后DNA在黏稠物p中，可以丟棄P；DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解過濾后，DNA在濾液中，可以丟棄q；DNA不溶于體積分數為95%的酒精溶液，所以過濾后DNA在黏稠物r中，可以丟棄R。8下表是關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗中所使用的材料、操作及其作用的表述，正確的是()試劑操作作用A檸檬酸鈉溶液與雞血混合有利于血液凝固B蒸餾水與雞血混合保持細胞形狀C蒸餾水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中析出DNA絲狀物D冷卻的酒精加入到過濾后含DNA的NaCl溶液中產生特定的顏色反應解析：選C在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，檸檬酸鈉可以防止血液凝固；雞血中加入蒸餾水可以使細胞膜和核膜破裂；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，有利于DNA析出；DNA不溶于酒精，可以獲得較純的DNA；DNA遇二苯胺(沸水浴加熱)被染成藍色。二、非選擇題(共26分)9(12分)實驗中對DNA進行鑒定時，做如下操作：(1)根據下圖，完成表格空白處的實驗內容。試管步驟AB1加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加入4 mL二苯胺試劑，混勻加入4 mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5 min沸水浴5 min實驗現(xiàn)象_實驗結論_(2)對B試管，完成1、2、3的操作步驟后溶液顏色如何變化？_。(3)在沸水浴中加熱的目的是_，同時說明DNA對高溫有較強的_。(4)A試管在實驗中的作用是_。(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與_有關。解析：A、B兩試管形成對照，B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含，起對照作用，其他條件均完全相同。本實驗強調反應條件是沸水浴加熱5 min，目的是加快顏色反應的速率；顏色的深淺程度主要取決于DNA的含量。答案：(1)溶液不變藍色溶液逐漸變藍色DNA在沸水浴中遇二苯胺會顯藍色(2)溶液顏色基本不變(3)加快顏色反應速率耐受性(4)對照(5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少10(14分)真核生物細胞內，大量DNA和蛋白質以及一些RNA等混雜在一起，難以分離。生物興趣小組的同學為了獲得純度相對較高的DNA展開了實驗探究。(1)分離各種物質的基本思路是根據DNA和其他物質理化性質的不同而采取一定的方法，下圖是從各種物質之間_的差異角度開展研究：取雞血細胞懸液10 mL，加蒸餾水20 mL，同時用玻璃棒_(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”)。過濾，取濾液，轉移到塑料材質的大燒杯中。沿大燒杯內壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液，用玻棒沿一個方向_(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”)，同時不斷收集析出的物質。下圖是根據雞血中幾種物質的析出情況繪制的曲線，據圖分析：如果只收集纖維蛋白，可采取的措施是_。DNA在飽和度約為_的硫酸銨溶液中溶解度最小，與此同時析出的物質還有_。(2)如果要進一步去掉其他雜質，盡可能提高獲得的DNA純度，可采取的兩種辦法有_。解析：分析曲線圖可知，不同物質在不同濃度的硫酸銨中析出的相對量有所差別，即分離各種物質的基本思路是根據DNA與其他物質之間溶解度的差異角度開展研究：此時應快速攪拌，以加速血細胞的破裂。為了防止DNA絮狀物的斷裂，此時應用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，同時不斷收集析出物。由圖中看出，硫酸溶液濃度為20%時，纖維蛋白開始析出；在濃度為30%時析出最快，超過30%后球蛋白也開始析出，因此，如果只收集纖維蛋白，應在硫酸銨溶液濃度達到30%之前收集析出物。由圖中看出，DNA在飽和度約為65%的硫酸銨溶液中的溶解度最小，與此同時析出的還有球蛋白和纖維蛋白，及少量的tRNA。答案：(1)溶解度快速攪拌輕輕攪拌在硫酸銨濃度達到30%之前收集析出物65%球蛋白、纖維蛋白(tRNA)(2)將DNA與球蛋白的混合物加入到冷卻酒精中，收集再次析出物；用嫩肉粉(木瓜蛋白酶)處理溶有DNA與蛋白質的溶液；將溶有DNA與蛋白質的溶液放在6075 的恒溫水浴箱中保溫一段時間(答出兩點即可)6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375