5.1《DNA的粗提取與鑒定》課件(新人教版選修1)（18張PPT）

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1、討論討論2 2：如何證明他們是遺傳：如何證明他們是遺傳物質(zhì)物質(zhì)？ 討論3：怎樣才能將細(xì)胞內(nèi)的這些物質(zhì)分離出來(lái)？ 討論1：構(gòu)成生物體的遺傳物質(zhì)是什么？ 1、提取生物大分子的基本思路 選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子 2、生物大分子 主要指蛋白質(zhì)主要指蛋白質(zhì)、酶和核酸酶和核酸 3、提取DNA的基本思路 利用利用DNADNA與與RNARNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取差異，提取DNADNA，去除其他成分，去除其他成分 （一）提?。ㄒ唬┨崛NADNA的

2、方法的方法 （1 1）DNADNA的溶解性的溶解性 DNADNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaClNaCl溶液中溶解溶液中溶解度不同度不同，利用這一特點(diǎn)利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNADNA充分溶解充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀而使雜質(zhì)沉淀，或者相反或者相反 當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 2 molmolL L時(shí)時(shí)，DNADNA的溶解度最大的溶解度最大，濃度為濃度為 0 01414 molmolL L時(shí)時(shí)，DNADNA的溶解度最低的溶解度最低。利用這一利用這一原理原理，可以使可以使DNADNA在鹽溶液中在鹽溶液中

3、溶解或析出溶解或析出 如何通過(guò)控制如何通過(guò)控制NaClNaCl溶液的濃度使溶液的濃度使DNADNA在在鹽溶液中溶解或析出？鹽溶液中溶解或析出？ （2 2）DNADNA在酒精溶液中的溶解性在酒精溶液中的溶解性 DNADNA不溶于酒精溶液不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶于酒精。利用這一原理利用這一原理，可以將可以將DNADNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離步分離 （3）DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解蛋白質(zhì)蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)但是對(duì)DNADNA沒(méi)有影響沒(méi)有影響 大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60608080C C的高溫的高

4、溫，而而DNADNA在在8080C C以上才會(huì)變性以上才會(huì)變性 洗滌劑可以溶解細(xì)胞的洗滌劑可以溶解細(xì)胞的細(xì)胞膜細(xì)胞膜，去除脂質(zhì)和蛋白去除脂質(zhì)和蛋白質(zhì)質(zhì), ,但對(duì)但對(duì)DNADNA沒(méi)有影響沒(méi)有影響 1 1、 在沸水浴中，在沸水浴中， DNADNA遇遇二苯胺會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定二苯胺可以作為鑒定DNADNA的試劑的試劑 （二）（二）DNADNA的鑒定的鑒定 2 2、甲基綠、甲基綠 （綠色）（綠色） （一）實(shí)驗(yàn)材料的選取（一）實(shí)驗(yàn)材料的選取 1 1、材料：魚(yú)卵、豬肝、菜花、香蕉、雞血、材料：魚(yú)卵、豬肝、菜花、香蕉、雞血、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜

5、、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞、獼猴桃、洋蔥、豌豆、菠菜、在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌。（從中選取在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)的大腸桿菌。（從中選取2 23 3種實(shí)驗(yàn)材料）種實(shí)驗(yàn)材料） 2 2、原則：、原則：選用選用DNADNA含量相對(duì)較高、容易提取含量相對(duì)較高、容易提取的生物組織。的生物組織。 雞血雞血 3 3、合適的材料：、合適的材料： 動(dòng)物細(xì)胞的破碎較易，例如，在雞血細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞的破碎較易，例如，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水液中加入一定量的蒸餾水 ，同時(shí)用玻璃，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可 （二）破碎細(xì)胞，獲取含（二）破碎細(xì)胞，獲取含DNADNA的濾液的濾液 1 1、動(dòng)物

6、細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞 答：答：蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲溶液，蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲溶液，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂， 從而釋放出從而釋放出DNADNA。 討論：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？討論：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？ 2 2、植物細(xì)胞植物細(xì)胞 植物細(xì)胞需要先植物細(xì)胞需要先用一定的洗滌劑和用一定的洗滌劑和食鹽溶解細(xì)胞膜食鹽溶解細(xì)胞膜 實(shí) 例 ： 提 取 洋 蔥實(shí) 例 ： 提 取 洋 蔥DNADNA時(shí)時(shí)，在切碎的洋在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽劑和食鹽，進(jìn)行充分進(jìn)行充分的攪拌和研磨的攪拌和研磨

7、，過(guò)濾過(guò)濾后收集研磨液后收集研磨液 討論：加入洗滌劑和食討論：加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？鹽的作用分別是什么？ 答：洗滌劑是一些離子去答：洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于利于DNADNA的釋放；食鹽的的釋放；食鹽的主要成分是主要成分是NaClNaCl，有利于，有利于DNADNA的溶解的溶解 討論：如果研磨不充分討論：如果研磨不充分，會(huì)對(duì)會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？ 具體做法。具體做法。10mL雞血雞血20mL蒸餾水蒸餾水同同方向攪拌方向攪拌3層尼龍布過(guò)濾層尼龍布過(guò)濾濾液濾液 答：研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的答：研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的D

8、NADNA釋放不完全，釋放不完全，提取的提取的DNADNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等 為什么反復(fù)地溶解與為什么反復(fù)地溶解與析出析出DNADNA，能夠去除能夠去除雜質(zhì)雜質(zhì) （三）去除濾液中的雜質(zhì)（三）去除濾液中的雜質(zhì) 答：用高鹽濃度的溶液溶解答：用高鹽濃度的溶液溶解DNADNA，能除，能除去在去在高鹽溶液高鹽溶液中不能溶解的雜質(zhì)；用中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽溶液低鹽溶液使使DNADNA析出，能除去溶解在低析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解

9、與析出解與析出DNADNA，就能夠除去，就能夠除去與與DNADNA溶解溶解度不同度不同的多種雜質(zhì)的多種雜質(zhì) 方案一、在濾液中加入方案一、在濾液中加入NaClNaCl，使，使NaClNaCl溶液濃度溶液濃度為為2mol/L2mol/L，過(guò)濾除去，過(guò)濾除去不溶的雜質(zhì)不溶的雜質(zhì)，再加入蒸餾，再加入蒸餾水，調(diào)節(jié)水，調(diào)節(jié)NaClNaCl溶液濃度為溶液濃度為0.14mol/L0.14mol/L，析出，析出DNADNA，過(guò)濾除去，過(guò)濾除去溶液中的雜質(zhì)溶液中的雜質(zhì)，在用，在用2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液溶解溶液溶解DNADNA。 討論：方案二與方案三的原理有什么不同？討論：方案二與方案三的

10、原理有什么不同？ 答：方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從答：方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的而使提取的DNADNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)；方案三利用與蛋白質(zhì)分開(kāi)；方案三利用的是的是DNADNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與而使蛋白質(zhì)變性，與DNADNA分離分離 方案二、直接在濾液中加入嫩肉粉，反應(yīng)方案二、直接在濾液中加入嫩肉粉，反應(yīng)10101515分鐘。分鐘。 方案三、將濾液放在方案三、將濾液放在606075750 0C C的恒溫水浴箱中保溫的恒溫水浴箱中保溫10101515分鐘。分鐘。 為了純化提取的為了純化提取的DNADNA需要將濾液作進(jìn)一

11、步處理需要將濾液作進(jìn)一步處理 討論：此步驟獲得的濾液中可能含有討論：此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分哪些細(xì)胞成分？ 答：可能含有核蛋白答：可能含有核蛋白、多糖和多糖和RNA等雜質(zhì)等雜質(zhì) 具體做法具體做法: : 方案一：方案一：30mL濾液濾液35gNaCl同方向攪拌，同方向攪拌，DNA溶解溶解加入蒸餾水加入蒸餾水DNA析出析出過(guò)濾得到過(guò)過(guò)濾得到過(guò)濾物濾物放到放到2mol/LNaCl溶液中溶解溶液中溶解DNA-NaCl溶解液溶解液 方案二：方案二：30mL濾液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）濾液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）靜置靜置1015分鐘分鐘DNA濾液濾液 方案三：方案三：30濾液濾液6075處理處理過(guò)濾

12、獲得過(guò)濾獲得DNA濾液濾液 （四）（四） DNADNA的析出與鑒定的析出與鑒定 DNADNA的析出用的是與濾液的析出用的是與濾液體積相等的體積相等的冷卻的酒精溶冷卻的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為液（體積分?jǐn)?shù)為95 95 ） ，靜置靜置2 23min3min，溶液中會(huì)，溶液中會(huì)出現(xiàn)出現(xiàn)白色絲狀物，白色絲狀物，這就是這就是粗提取粗提取DNADNA。用玻璃棒沿。用玻璃棒沿一個(gè)方向一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的物，并用濾紙吸取上面的水。水。 1 1、DNADNA的析出的析出 鑒定鑒定DNADNA時(shí)在試管中先加入物時(shí)在試管中先加入物質(zhì)的量的濃度為質(zhì)的量的濃度為2mol/L 2mol/

13、L 的的NaClNaCl溶液溶液5ml5ml于兩只試管中，于兩只試管中，其中一只加入其中一只加入DNADNA絲狀物，各絲狀物，各加入加入二苯胺二苯胺4ml 4ml 試劑?；旌暇噭；旌暇鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱勻后，將試管置于沸水中加熱5min,5min,待試管冷卻后，比較兩待試管冷卻后，比較兩只試管中溶液顏色的變化，看只試管中溶液顏色的變化，看看溶解有看溶解有DNADNA的溶液是否有的溶液是否有藍(lán)藍(lán)色色 2 2、 DNADNA的鑒定的鑒定 1、以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每每100ml血液中需要加入血液中需要加入3g檸檬酸鈉檸檬酸鈉，防止防止血液凝固血液凝固。 2、加入洗滌劑后

14、加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩動(dòng)作要輕緩、柔柔和和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不不利于后續(xù)步驟的操作利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和加入酒精和玻璃棒攪拌時(shí)玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩動(dòng)作要輕緩，以免以免加劇加劇DNA分子的斷裂分子的斷裂，導(dǎo)致導(dǎo)致DNA分分子不能形成絮狀沉淀子不能形成絮狀沉淀。 3、二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)否則會(huì)影響鑒定的效果影響鑒定的效果。 制備雞血細(xì)胞液制備雞血細(xì)胞液加檸檬酸鈉，靜置或離心加檸檬酸鈉，靜置或離心 破碎細(xì)胞，釋放破碎細(xì)胞，釋放DNA 加蒸餾水，同一方向快速通方向攪拌加蒸餾水，同一方向快速通方向攪拌 過(guò)濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。過(guò)濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。 溶解核內(nèi)溶解核內(nèi)DNA 加入加入NaCl至至2mol/L，同一方向緩慢攪，同一方向緩慢攪拌拌 DNA析出析出加蒸餾水至加蒸餾水至0.14mol/L，過(guò)濾，在溶解到，過(guò)濾，在溶解到2mol/L溶液中溶液中 除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。 DNA初步純化初步純化與等體積與等體積95冷卻酒精混合，析出白色冷卻酒精混合，析出白色絲狀物絲狀物 除去核蛋白、除去核蛋白、RNA、多糖等。、多糖等。 DNA鑒定鑒定 二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色