1、实验十一 DNA 的粗提取与鉴定 教学目的 1 初步掌握 DNA 粗提取和鉴定的方法。 2 观察提取出来的 DNA 物质。 实验原理 1 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度是随 NaCl 的浓度变化而改变的。 DNA 在 014mol/L 的 NaCl 溶液中的溶解度最低，据此可使溶解于 NaCl 溶液中的 DNA 析出。 2 DNA 不溶于酒精溶液，但 细胞中某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取杂质较少的 DNA。 3 DNA二苯胺 蓝色（用于 DNA 的鉴定） 沸 水 浴 实验步骤 1材料制备 0.1G/ml 柠檬酸钠 100ml 500ml 烧杯玻璃棒搅拌1000r/min 离心 2m
2、in吸去上清液 活鸡血 180ml 即得鸡血细胞液（也可将上述烧杯置于冰箱中，静置一天使鸡血 细胞自行沉淀） 2方法步骤 取血细胞液 5-10ml20ml 蒸 馏水，玻璃棒沿一个方向快速搅拌 （1）提取血细胞核物质 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、核膜吸水胀破，玻璃棒快速 搅拌机械加速 血细胞破裂 （2）溶解核内 DNA：滤液2mol/LNaCl 溶液 40ml，玻璃棒沿一个方向搅拌 （3）析出含 DNA 的粘稠物：向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝 状物，当丝状物不再增加时，停止加水（此时 NaCl 溶液相 当于稀释到 014
3、mol/L） （4）滤取含 DNA 的粘稠物：用多层纱布过滤，含 DNA 的粘稠物留在纱布上 （5）DNA 粘稠物再溶解： 20ml2mol/LNaCl 溶液 50ml 烧 杯， 上述粘稠物 缓慢搅拌 3 min （6）过滤含 DNA 的 2mol/LNaCl 溶液：用 2 层纱布过滤， 滤液中含 DNA （7）提取含杂质较少的 DNA：上述溶液95%酒精， 缓慢搅 拌，出 现乳白色丝状物，用玻璃棒将 丝装物卷起。 （8）DNA 鉴定： 实验关键： 本实验成功的关键是获取较纯净的 DNA，因此 应注意： 1充分搅拌鸡血细胞液。DNA 存在于鸡血细胞核中。将 鸡血细胞与蒸馏水混合以后， 应用 玻
4、璃棒沿一个方向快速搅拌，使血 细胞加速破裂，并 释放出 DNA 2沉淀 DNA 必须用冷酒精。实验前必须准备好大量 95%的酒精，并在冰箱中（5以下）至 少存放 24 小时。 3正确搅拌含有悬浮物的溶液。在第（3）、 （5）步骤，玻璃棒不要直插烧杯底部，且搅拌要轻缓， 以便获得较完整的 DNA 分子。在步骤（7），要将玻璃棒插入烧杯 溶液中间，用手缓慢转动 5-10min。 【同类题库】 在“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中分别使用 2molL、014molL、2molL、0015molL 的氯化钠溶液，其作用分别是（A） A溶解、析出、溶解、溶解 C溶解、溶解、析出、溶解 B析出、溶解、析出
5、、溶解 D溶解、析出、溶解、析出 下列图示中能反映 DNA 溶解度与 NaCI 溶液浓度之间关系的是（C） DNA 在下列哪种浓度的 NaCl 溶液中溶解度最低（B） A200mol/L B014 mol/L C0015 mol/L D010 mol/L 在 DNA 的粗提取过程中，初步析出 DNA 和提取较纯净 的 DNA 所用的药品的浓度和名称 分别是（B） 01 g/ml 的柠檬酸钠溶液 200mol/L 的 NaCl 溶液 014 mol/L 的 NaCl 溶液 体积 分数为 95%的酒精溶液 0015 mol/L 的 NaCl 溶液 004 mol/L 的 NaCl 溶 液 A B
6、C D 与析出 DNA 粘稠物有关的叙述，不正确的是（C） A操作时缓缓滴加蒸馏水，降低 DNA 的溶解度 B在操作 A 时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证 DNA 分子完整 C加蒸 馏水可同时降低 DNA 和蛋白质的溶解度，两者均可析出 D当丝状粘稠物不再增加时，此 时 NaCl 的浓度约为 0.14mol/L. （多选）下列有关“DNA 粗提取”的操作中，正确的是（ ABCD） A在鸡血细胞液中加入蒸馏水 B在“析出 DNA 粘稠物” 时，要缓缓加入蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增多 C在用酒精凝集 DNA 时，要使用冷酒精 D用玻璃棒搅拌时要沿一个方向 “DNA 的粗提取与鉴定实验”中有三次过滤
7、： （1）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液。 （2）过滤含粘稠物的 0.14mol/L NaCl . （3）过滤溶解有 DNA 的 2mol/L NaCl. 以上三次过滤分别为了获得（A ） A含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含 DNA 的滤液 B含核物 质的滤液、滤液中 DNA 粘稠物、含 DNA 的滤液 C含核物 质的滤液、滤液中 DNA 粘稠物、 纱布中 DNA D含较纯的 DNA 滤液、纱布上粘稠物、含 DNA 的滤液 为获取较纯净的 DNA，采集来的血样可用蛋白酶处理，然后用有机溶剂除去蛋白质。下列有 关叙述，正确的是（D） A除去血浆中的蛋白质 B除去染色体上的蛋白质 C除去血细胞表
8、面的蛋白质 D除去血 细 胞中所有的蛋白质 在“DNA 的粗提取与鉴定实验”中，和 “使用蛋白酶从染色体中提取 DNA”中的蛋白酶具有 相似作用的物质是（D） ANaCl 溶液 B蒸馏水 C柠檬酸钠 D冷却的酒精 DNA 不溶于下列何种溶液（D ） ANaCl 溶液 BKCl 溶液 CMgCl 溶液 D酒精溶液 下列不同浓度的 NaCl 溶液中，使 DNA 析出最彻底和溶解度最高的是（A） 0.14mol/L 2mol/L 0.25mol/L 0.015 mol/L A和 B和 C和 D和 下列操作中，对 DNA 的提取量影响较小的是（B） A使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出 DNA 等核物
9、质 B搅拌时，要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 C在析出 DNA 粘稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至溶液中粘稠物不再增多 D在用酒精沉淀 DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却 E在 DNA 的溶解和再溶解时，要充分搅拌 在“DNA 的粗提取与鉴定实验”中： （1）实验中两次使用蒸馏水，第一次目的是 ， 第二次目的是 。 （2）说明不同浓度的 NaCl 溶液的作用： 2mol/L NaCl 的作用 ； 0.14mol/L NaCl 的作用 ； 0.015 mol/L NaCl 的作用 ； （3）提纯 DNA 的原理是 ，所用试剂为 。 搅拌要 ，目的 。 （4）能否用哺乳动物血液代替？
10、简述理由。 。 （1）使血细胞吸水破裂，溶解细胞核内的 DNA；降低 NaCl 溶液的浓度，降低 DNA 分子在 NaCl 溶液中的溶解度析出 DNA 分子（2）溶解含 DNA 的核物质；使含 DNA 的丝状粘稠物析 出 DNA 分子；进行 DNA 鉴定（3）DNA 不溶于酒精溶液，但细胞中某些盐类蛋白质可溶于酒 精溶液；95%的冷却酒精；轻缓 、同方向；保持 DNA 分子的完整性 （4）不能，成熟的哺乳 动物 红细胞没有细胞核 此实验中有几次用玻璃棒搅 拌，每次 搅拌的方向是一致的；但每次 搅拌的强度不同，请就此 予以说明。 （1）提取鸡血细胞核内物质时，应 搅拌，目的是 。 （2）向含核物
11、质的 2mol/L NaCl 溶液滴加蒸馏水析出 DNA 粘稠物时，应 搅拌， 目的是 。 （3）DNA 粘稠物再溶解于 2mol/L NaCl 溶液时， 应 搅拌，目的是 。 （4）用 95%的冷却酒精提取含 杂质较少的 DNA 时，应 搅拌，目的是 。 （1）快速；加速血细胞破裂（2）轻缓；尽量保持 DNA 分子的完整性（3）轻缓；尽量保持 DNA 分子 的完整性（4）轻缓；保持 DNA 分子的完整性 以下是有关 DNA 的粗提取 实验的阅读材料： a核酸极不稳 定，在较为剧烈的化学、物理因素和 酶的作用下很容易降解。在制备 DNA 时 要加入 DNA 酶（水解 DNA 的酶）的抑制剂柠檬
12、酸钠，以除去 Mg，防止 DNA 酶的激活。 b核酸中的 DNA 和 RNA 在生物体内均以核蛋白（由核酸和蛋白质组成）的形式存在，DNA 核蛋白在 1 mol/L NaCl 溶液中溶解度很大，但在 0.14mol/L NaCl 溶液中溶解度很低；而 RNA 核蛋白溶于 0.14mol/L NaCl 溶液。 c用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚 层内；在 DNA 溶液中加入 25 倍体积， 浓度 为 95%的酒精，可将 DNA 分离出来。此 时 DNA 十分粘稠，可用玻璃棒搅成团取出。 dDNA 在强酸性环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能 生成蓝色化合物。 e
13、实验材料与器械： 柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14mol/L NaCl 溶液、 1 mol/L NaCl 溶液、苯酚、 95%的酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、 烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、 吸管、试管等。 以下是 DNA 粗提取实验的步骤， 请根据以上阅读材料回答有关问题： （1）研磨：取 10 克花椰菜加适量的 、 和石英砂，研磨成匀 浆。 （2）过滤。 （3）将滤液稀释 6 倍，其目的是： 。 （4）离心处理，产生沉淀。 （5）取沉淀物，置于 2 毫升 1 mol/L NaCl 溶液中，使 DNA 核蛋白再次溶解，再加 2 毫升苯酚 充分震荡后静止，待其分层后弃其上
14、层苯酚。 这一步的目的是除去 。 （6）如何将剩余溶液中的 DNA 提取出来？ 。 （7）如何证明提取物质确实是 DNA 分子？ 。 其实验过程的要点是向放有 DNA 的试管中加入适量该试剂，混合均匀后，将试管置于 中 5min，待试管 后，观察试管中的颜色变化。这个实验也说明 DNA 耐 温，前 次温度有利于 ，后次温度则有利于 DNA 。 （1）柠檬酸钠溶液、1 mol/L NaCl 溶液（3）使 DNA 核蛋白溶解度降低而析出（5）（DNA 核蛋 白中的）蛋白质（6）向下层溶液中加 25 倍体积， 浓度为 95%的酒精，此时用玻璃棒搅动，玻 璃棒上成团的物质即是 DNA（7）用适量浓硫酸
15、处理提取物，再滴加二苯胺酸性溶液数滴，如 有蓝色物质出现即可证明提取物为 DNA。沸水浴；冷却；高；加快染色反应的速度；析出。 “DNA 的粗提取与鉴定”实验中，A、B、C、D 、E 五个小组除下表中所列处理方法不 同外，其他操作步骤均相同，而且正确，但实验结果却不同。 组 别 实 验 材 料 提 取 核 物 质 时加 入 的 溶 液 去 除 杂 质 时加 入 的 溶 液 DNA 鉴 定 时加 入 的 试 剂 A 鸡 血 蒸 馏 水 95 的 酒 精 (25C) 二 苯 胺 B 菜 花 蒸 馏 水 95 的 酒 精 (冷 却 ) 双 缩 脲 ， C 人 血 浆 蒸 馏 水 95 的 酒 精 (
16、冷 却 ) 二 苯 胺 D 人 血 细 胞 2mol L 的 氯 化 钠 0 14mol L 的 氯 化 钠 双 缩 脲 E 鸡 血 蒸 馏 水 95 的 酒 精 (冷 却 ) 二 苯 胺 (1)实验材料选择错误的组别是 。其原因是 。 (2)实验步骤(不包括实验材料)均正确，但得不到 DNA 的组别是 。 (3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是 ；蓝色较淡的是 ，其原 因是 。 (4)B 组实验不成功的最主要原因是 。 (1)C、D 人的血浆中没有细胞结构，成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到 DNA 或得到的 DNA 很少 (2)C (3)A、E A 冷却的酒精对 DNA 的凝集效果较
17、佳，该 组使用的是 25的酒精 (4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到 DNA(应采用研磨的 方法) 在“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己的思路，试做了如下实 验，请你判断实验结果。 (1)他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，纱布上最主要的结构是 。 (2)他在含有 DNA、RNA 及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为 20mol/L 的 氯化钠溶液后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中 需要提取的成分是 。 (3)他在上述滤液中加入冷酒精( 体积分数为 95)，并用玻璃棒向个方向搅拌，溶液中的 丝状物的主要成分是
18、。 (4)他把含有 DNA、RNA 、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为 014mol/L 的氯化钠溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是 。 血细胞 DNA DNA 水 请利用如下实验材料做相关实验，再选择其中的一种实验材料，设计一个实验，以展示 你的科学素养和创新才能。 (1)如用上述材料做观察植物细胞的有丝分裂、叶绿体中色素的提取和分离、观察植物的向 性运动等实验。你选择的最佳材料依次是(填图中序号即可) 。 (2)如用紫色洋葱表皮做完细胞的质壁分离及复原实验后，又用此装片观察细胞分裂，结果 未观察到处于分裂期的细胞。请解释原因 。 (3)创新实验设计方案
19、实验课题：探究镍为植物生活所必需的矿质元素 材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉 米幼苗，含镍的无机盐。 方法步骤： ； ； 。 实验预期： 。 为进一步验证镍元素一定是必需元素还应增加的实验步骤及结果是： 。 （1）（2）高度分化的细胞一般不能继续分裂（3）取长势相似的等量玉米幼苗， 编为甲、乙两组；甲组用营养液甲培养，乙组用营养液乙培养，其余条件均相同且适宜； 定期观察并记录两组幼苗的生长情况。 实验预期：若两组长势相似，则镍不是玉米 生活所必需的营养元素；若甲组生长正常，乙组生长不良，则镍是玉米生活所必需的营 养元素。 在乙组缺镍的培养液中加入适量含镍的无机盐，若症状在不久后消失，则镍一 定是玉米生活所必需的营养元素。
