高中生物《第五章 第一節(jié) DNA的粗提取與鑒定》課件5 新人教版選修1

DNA的粗提取與鑒定學習目標1、通過、通過DNA的粗提取，初步了解的粗提取，初步了解DNA的物理和化學性質。的物理和化學性質。2、理解、理解DNA粗提取與鑒定的原理。粗提取與鑒定的原理?；A知識（一）（一）提取生物大分子的基本思路提取生物大分子的基本思路請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析：1、提取生物大分子的基本思路是什么提取生物大分子的基本思路是什么？2、如何提取、如何提取DNA呢？呢？ 利用利用DNA與與RNA、蛋白質和脂質等在物理、蛋白質和脂質等在物理和化學性質方面的差異，提取和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其，去除其他成分他成分。 選用一定的物理或化學方法分離具有不同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物理或化學性質的生物大分子。基礎知識（二）（二）DNA的溶解性的溶解性請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析：1、DNA在不同濃度的在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度有溶液中的溶解度有何規(guī)律何規(guī)律？在在DNA的粗提取中如何利用這一規(guī)律的粗提取中如何利用這一規(guī)律？ DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的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，選擇溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當?shù)柠}濃度就能使適當?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反沉淀，或者相反。基礎知識（二）（二）DNA的溶解性的溶解性請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析： N a C l 溶 液 濃 度 為溶 液 濃 度 為0.14mol/L時，時，DNA的溶的溶解度最小解度最小。 你想到從你想到從DNA溶液中溶液中析出析出DNA的方法了嗎？的方法了嗎？1、DNA在不同濃度的在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度有溶液中的溶解度有何規(guī)律何規(guī)律？在在DNA的粗提取中如何利用這一規(guī)律的粗提取中如何利用這一規(guī)律？基礎知識（二）（二）DNA的溶解性的溶解性請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析： DNA不溶于酒精溶液，不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精。利用這一原則溶于酒精。利用這一原理，可以將理，可以將DNA與蛋白質與蛋白質進一步分離。進一步分離。1、DNA在不同濃度的在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度有溶液中的溶解度有何規(guī)律何規(guī)律？在在DNA的粗提取中如何利用這一規(guī)律的粗提取中如何利用這一規(guī)律？基礎知識（三）（三）DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性對酶、高溫和洗滌劑的耐受性請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析：思考：思考：DNA與蛋白質對酶、高溫和洗滌劑的耐與蛋白質對酶、高溫和洗滌劑的耐受性有何不同？受性有何不同？原理：蛋白酶能水解蛋白質但不能水解原理：蛋白酶能水解蛋白質但不能水解DNA。探究：怎樣利用這一原理分離探究：怎樣利用這一原理分離DNA與蛋白質？與蛋白質？原理：大多數(shù)蛋白質不能忍受原理：大多數(shù)蛋白質不能忍受60-800C的高溫，的高溫，而而DNA在在800C以上才會變性。以上才會變性。探究：怎樣利用這一原理分離探究：怎樣利用這一原理分離DNA與蛋白質？與蛋白質？原理：洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對原理：洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒沒有影響。有影響。探究：怎樣利用這一原理分離探究：怎樣利用這一原理分離DNA與蛋白質？與蛋白質？思考：閱讀教材中（思考：閱讀教材中（P55-56）的三個方）的三個方案，分析：方案二與方案三的原理有什案，分析：方案二與方案三的原理有什么不同么不同？答：方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白，答：方案二是利用蛋白酶分解雜質蛋白，從而使提取的從而使提取的DNA與蛋白質分開；方案與蛋白質分開；方案三利用的是三利用的是DNA和蛋白質對高溫的耐受和蛋白質對高溫的耐受性的不同，從而使蛋白質變性，與性的不同，從而使蛋白質變性，與DNA分離。分離。基礎知識（四）（四）DNA的鑒定的鑒定請閱讀請閱讀教材教材P54內容，分析：內容，分析：思考：思考：DNA鑒定時用到什么試劑？需要什么條鑒定時用到什么試劑？需要什么條件？呈現(xiàn)什么顏色？件？呈現(xiàn)什么顏色？ 試劑：二苯胺。試劑：二苯胺。 條件：沸水浴。條件：沸水浴。 現(xiàn)象：溶液呈現(xiàn)藍色?，F(xiàn)象：溶液呈現(xiàn)藍色。實驗設計（一）實驗材料的選取凡是含有凡是含有DNA的生物材料都可以考慮。的生物材料都可以考慮。選用選用DNA含量相對較高的組織更好。含量相對較高的組織更好。（二）破碎細胞，獲取含DNA的濾液怎樣破碎細胞？怎樣破碎細胞？動物：加入一定量的蒸餾水。動物：加入一定量的蒸餾水。植物：加入一定的洗滌劑和食鹽。植物：加入一定的洗滌劑和食鹽。實驗設計思考：為什么加入蒸餾水能使雞血細胞思考：為什么加入蒸餾水能使雞血細胞破裂？破裂？答：答：蒸餾水對于雞血細胞來說是一種低蒸餾水對于雞血細胞來說是一種低滲液體，水分可以大量進入血細胞內，滲液體，水分可以大量進入血細胞內，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，使血細胞脹裂，再加上攪拌的機械作用，就加速了雞血細胞的破裂就加速了雞血細胞的破裂(細胞膜和核細胞膜和核膜的破裂膜的破裂)，從而釋放出，從而釋放出DNA。實驗設計思考：加入的洗滌劑和食鹽的作用分別思考：加入的洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？是什么？答：洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解答：洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細胞膜，有利于細胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主的釋放；食鹽的主要成分是要成分是NaCl，有利于，有利于DNA的溶解的溶解。實驗設計思考：如果研磨不充分，會對實驗結果思考：如果研磨不充分，會對實驗結果產(chǎn)生怎樣的影響？產(chǎn)生怎樣的影響？答：研磨不充分會使細胞核內的答：研磨不充分會使細胞核內的DNA釋釋放不完全，提取的放不完全，提取的DNA量變少，影響實量變少，影響實驗結果，導致看不到絲狀沉淀物、用二驗結果，導致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍色等苯胺鑒定不顯示藍色等。實驗設計（一）實驗材料的選?。ǘ┢扑榧毎?，獲取含DNA的濾液思考：此步驟獲得的濾液中可能含有思考：此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細胞成分？哪些細胞成分？（三）去除濾液中的雜質答：可能含有核蛋白、多糖和答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜等雜質質。思考：為什么反復地溶解與析出思考：為什么反復地溶解與析出DNA，能夠去除雜質能夠去除雜質？答：用高濃度的鹽溶液溶解答：用高濃度的鹽溶液溶解DNA，可以可以除去在高濃度鹽溶液中不能溶解的雜質除去在高濃度鹽溶液中不能溶解的雜質。用低濃度的鹽溶液析出用低濃度的鹽溶液析出DNA，可以除去可以除去溶解在低濃度鹽溶液中的雜質。因此，溶解在低濃度鹽溶液中的雜質。因此，通過反復地溶解與析出通過反復地溶解與析出DNA，就能夠除就能夠除去與去與DNA溶解度不同的多種雜質。溶解度不同的多種雜質。實驗設計（一）實驗材料的選?。ǘ┢扑榧毎@取含DNA的濾液思考：怎樣使思考：怎樣使DNA從溶液中析出？從溶液中析出？（三）去除濾液中的雜質答：答：DNA的析出用的是與濾液體積相等的冷的析出用的是與濾液體積相等的冷卻的酒精溶液（體積分數(shù)為卻的酒精溶液（體積分數(shù)為95 ） ，靜置，靜置23min，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物，這就是，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個方向輕輕地。用玻璃棒沿一個方向輕輕地攪拌（為什么？），卷起絲狀物，并用濾紙攪拌（為什么？），卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水吸取上面的水。（四）DNA的析出與鑒定實驗設計實驗設計（一）實驗材料的選?。ǘ┢扑榧毎?，獲取含DNA的濾液思考：思考：DNA的鑒定是否需要對照實驗？的鑒定是否需要對照實驗？（三）去除濾液中的雜質答：需要對照答：需要對照。實驗組：實驗組：NaCl溶液溶液+DNA+二苯胺試劑二苯胺試劑對照組：對照組：NaCl溶液溶液+二苯胺試劑（現(xiàn)配現(xiàn)用）二苯胺試劑（現(xiàn)配現(xiàn)用）（四）DNA的析出與鑒定1、請解釋提取請解釋提取DNA的實驗操作中主要步驟的目的實驗操作中主要步驟的目的。的。課后練習答：提取答：提取DNA的第一步是材料的選取，其目的的第一步是材料的選取，其目的是一定要選取是一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則含量較高的生物材料，否則會由于實驗過程中或多或少的損失而造成檢測會由于實驗過程中或多或少的損失而造成檢測的困難；第二步是的困難；第二步是DNA的釋放和溶解，這一步的釋放和溶解，這一步是實驗成功與否的關鍵，要盡可能使細胞內的是實驗成功與否的關鍵，要盡可能使細胞內的DNA全部溶解；第三步是全部溶解；第三步是DNA的純化，即根據(jù)的純化，即根據(jù)DNA的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同的溶解特性、對酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將等特性，最大限度地將DNA與雜質分開；最后與雜質分開；最后一步是對一步是對DNA進行鑒定，這是對整個實驗的結進行鑒定，這是對整個實驗的結果的檢測。果的檢測。379答：提取蛋白質比提取答：提取蛋白質比提取DNA的難度大。這的難度大。這是因為，與是因為，與DNA相比，蛋白質對溫度、鹽相比，蛋白質對溫度、鹽濃度、濃度、pH等條件要敏感得多，很容易失等條件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白質的空間結構多種多樣，理活；并且蛋白質的空間結構多種多樣，理化性質各不相同，使得蛋白質的提取沒有化性質各不相同，使得蛋白質的提取沒有一種統(tǒng)一的方法，只能根據(jù)特定蛋白質的一種統(tǒng)一的方法，只能根據(jù)特定蛋白質的特性摸索提取的條件，設計特定的方法。特性摸索提取的條件，設計特定的方法。2、你認為從細胞中提取某種特定的蛋白質與提你認為從細胞中提取某種特定的蛋白質與提取取DNA一樣容易嗎？一樣容易嗎？課后練習