专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定
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人教版高中生物选修一专题五课题1《DNA的粗提取与鉴定》课件(共18张PPT)
基因工程
基因组测序
亲子鉴定
刑侦破案
二、DNA的粗提取
3.DNA的析出
DNA不溶于酒精溶液，但某些蛋白质可溶
含DNA的 滤液
加入冷却的 酒精溶液
析出的 丝状物
析出DNA
三、DNA的鉴定
DNA + 二苯胺
加入2mol/L 氯化钠溶液
不加入丝状物
加入二苯胺 试剂
蓝色
加入2mol/L 氯化钠溶液
加入丝状物
加入二苯胺 试剂
动手实践
以鸡血为实验材料： 1.向10ml鸡血细胞液中加入20ml蒸馏 水，搅拌5min。 2.3～4层纱布过滤，取滤液。 3.加入2倍体积的2mol/lNaCl溶液，搅 拌1min。 4.贴壁缓慢加入蒸馏水，直至粘稠物 不再增加。 5.3～4层纱布过滤，得DNA粘稠物。 6.用2mol/lNaCl溶液20ml溶解DNA粘稠 物，搅拌3min 7.3～4层纱布过滤，取滤液。 8.贴壁缓慢加入40ml预冷的酒精，缓 慢、均匀搅拌得丝状物，取出丝状物。 9.鉴定：用2mol/lNaCl溶液5ml溶解丝 状物，再加二苯胺试剂4ml，水浴加热。
过滤
滤液
二、DNA的粗提取
2.去除滤液中的杂质
资料2：DNA对酶的耐受性 蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。 方案二：
直接在滤液中加嫩肉粉，反应10～15min。
资料3：DNA对高温的耐受性 大多数蛋白质不能忍受60～80℃,而DNA在80℃以 上才会变性。 方案三：
将滤液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温 10～15min，过滤。
高中生物人教2003课标版 选修1 生物技术实践
专题5 课题1
DNA的粗提取与鉴定
专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定
专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定
课题1DNA的粗提取与鉴定学习目标：1.了解DNA的物理、化学性质。
(重点) 2.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。
(重点) 3.尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。
(难点)1．提取DNA 的思路及原理(1)基本思路 ①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。
②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或化学性质方面的差异，提取DNA ，去除其他成分。
(2)实验原理①分离原理：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，以达到分离的目的。
②提纯原理：ⅰDNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于酒精。
ⅱ蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA 没有影响。
ⅲ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。
ⅳ洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA 没有影响。
③鉴定原理：DNA ＋二苯胺――→沸水浴蓝色。
2．实验设计(1)方法步骤①实验材料的选取：选用DNA 含量相对较高的生物组织。
②破碎细胞，获取含DNA的滤液：ⅰ动物细胞的破碎——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，过滤后收集滤液即可。
ⅱ植物细胞的破碎——以洋葱为例：先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
③去除滤液中的杂质：不溶于酒精溶液这一原理，可从溶液中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为白色丝状物。
⑤DNA的鉴定：将呈白色丝状物的DNA溶解于 5 mL物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺试剂，沸水中加热5 min，冷却后观察溶液的颜色，注意要同时设置对照实验。
(2)操作提示①以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止血液凝固。
高三生物二轮复习专题五DNA的粗提取与鉴定
②对照调零 以蒸馏水作为空白对照，在波长260nm处，将紫 外分光光度计的读数调节至零
③测定并计算
取DNA稀释液100µL至比色杯中，测定260nm处 的光吸收值
DNA含量（g/mL）＝50×(260nm的读数)×稀释倍数
课堂小结
多 聚
PCR原理
DNA的复制需要酶、原料、能量、引物 DNA的变性和复性受温度影响
可以通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。 第二次过滤，除
去蛋白质沉淀
在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液浓度为2mol/L，过滤除去不溶
的杂质，再加入蒸馏水，调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L，析
出DNA，过滤除去溶液中的杂质，再用2mol/L的NaCl溶液溶
解DNA。 第三次过滤，除去蛋白质滤液
二、 PCR实验操作
（一）设备及用具
1、PCR仪 实质上是能够自动调控温度的仪器
2、微量离心管 一种薄壁塑料管，总容积为0.5mL
3、微量移液器 用于定量转移PCR配方中的液体，其 上的一次性吸液枪头用一次更换一次 4、离心机 一种通过高速转动产生离心现象， 能将固体与液体分开的设备。
（二）操作步骤：
DNA不溶于酒精，但细胞质中某些蛋白质溶于酒精。
专题5课题2
《多聚酶链式反应扩增DNA片断》
基础知识
1.元素组成： C、H、O、N、P
2.基本单位: 脱氧核苷酸
脱氧核 苷酸
磷酸 脱氧核苷
脱氧核糖
含氮 嘌呤 碱基
嘧啶
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
3.脱氧核苷酸链的形成
脱氧核苷酸链结构简图
3、原理：当不同的蛋白质通过凝胶时，相 对（相对分子质量较小）的蛋白质容易进入 凝胶内部的通道，路程（ 较长 ），移动速 度（ 较慢），而（相对分子质量较大）的蛋 白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 （凝胶外部）移动，路程（较短），移动速 度（较快），相对分子质量不同的蛋白质因 此得以分离。
③测定并计算
取DNA稀释液100µL至比色杯中，测定260nm处 的光吸收值
DNA含量（g/mL）＝50×(260nm的读数)×稀释倍数
课堂小结
多 聚
PCR原理
DNA的复制需要酶、原料、能量、引物 DNA的变性和复性受温度影响
可以通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。 第二次过滤，除
去蛋白质沉淀
在滤液中加入NaCl，使NaCl溶液浓度为2mol/L，过滤除去不溶
的杂质，再加入蒸馏水，调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L，析
出DNA，过滤除去溶液中的杂质，再用2mol/L的NaCl溶液溶
解DNA。 第三次过滤，除去蛋白质滤液
二、 PCR实验操作
（一）设备及用具
1、PCR仪 实质上是能够自动调控温度的仪器
2、微量离心管 一种薄壁塑料管，总容积为0.5mL
3、微量移液器 用于定量转移PCR配方中的液体，其 上的一次性吸液枪头用一次更换一次 4、离心机 一种通过高速转动产生离心现象， 能将固体与液体分开的设备。
（二）操作步骤：
DNA不溶于酒精，但细胞质中某些蛋白质溶于酒精。
专题5课题2
《多聚酶链式反应扩增DNA片断》
基础知识
1.元素组成： C、H、O、N、P
2.基本单位: 脱氧核苷酸
脱氧核 苷酸
磷酸 脱氧核苷
脱氧核糖
含氮 嘌呤 碱基
嘧啶
腺嘌呤（A） 鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）
胸腺嘧啶（T）
3.脱氧核苷酸链的形成
脱氧核苷酸链结构简图
3、原理：当不同的蛋白质通过凝胶时，相 对（相对分子质量较小）的蛋白质容易进入 凝胶内部的通道，路程（ 较长 ），移动速 度（ 较慢），而（相对分子质量较大）的蛋 白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 （凝胶外部）移动，路程（较短），移动速 度（较快），相对分子质量不同的蛋白质因 此得以分离。
高中人教版生物选修1课件专题5课题1DNA的粗提取与鉴定
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课题1 DNA的粗提取与鉴定
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究点一 探究点二 当堂检测 本课必记
名师精讲
DNA粗提取的原理
(1)利用DNA的溶解特性粗提取DNA
项目 溶解规律
物质的量浓度 为2 mol/L的 NaCl溶液
物质的量浓度 为0.14 mol/L 的NaCl溶液
酒 精
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课题1 DNA的粗提取与鉴定
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
探究点一 探究点二 当堂检测 本课必记
类型二 DNA的粗提取与鉴定实验分析 例2下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
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课题1 DNA的粗提取与鉴定
探究点一 探究点二 当堂检测 本课必记
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
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课题1 DNA的粗提取与鉴定
探究点一 探究点二 当堂检测 本课必记
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
典例剖析 类型一 DNA粗提取与鉴定的原理 例1下列有关DNA的粗提取与鉴定实验原理的叙述,正确的是( ) 在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小 B.利用DNA不溶于酒精的性质,可除去细胞中溶于酒精的物质而得 到较纯的DNA 是大分子有机物,不溶于水而易溶于有机溶剂 D.在沸水中,DNA遇二苯胺会出现紫色反应
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课题1 DNA的粗提取与鉴定
探究点一 探究点二 当堂检测 本课必记
课前篇自主预习 课课堂堂篇篇探探究究学学习习
(2)三次过滤:目的及所用的纱布层数不同。 第一次是过滤血细胞已涨破的鸡血细胞液,为了得到含DNA的滤液, 使用的纱布为1~2层。 第二次是过滤含有丝状物的NaCl溶液,为了得到从低浓度的NaCl 溶液中析出的含DNA的丝状物,所用的纱布为多层。 第三次是过滤溶解有DNA的NaCl溶液,目的是得到DNA再溶解的 滤液,所以只要用2层纱布即可。
专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定
思考： 阅读教材中（ 思考 ： 阅读教材中 （ P55-56） 的三个方 ） 分析： 案 ， 分析 ： 方案二与方案三的原理有什 么不同？ 么不同？ 答 ： 方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白， 方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白， 从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案 与蛋白质分开； 从而使提取的 与蛋白质分开 三利用的是DNA和蛋白质对高温的耐受 三利用的是 和蛋白质对高温的耐受 性的不同，从而使蛋白质变性， 性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA 分离。 分离。
实验设计
（一）实验材料的选取 （二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 （三）去除滤液中的杂质 思考： 思考：此步骤获得的滤液中可能含有 哪些细胞成分？ 哪些细胞成分？ 可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂 答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂 质。
实验设计
思考：为什么反复地溶解与析出DNA， 思考：为什么反复地溶解与析出 ， 能够去除杂质？ 能够去除杂质？ 用高浓度的盐溶液溶解DNA，可以 答 ：用高浓度的盐溶液溶解 ， 除去在高浓度盐溶液中不能溶解的杂质。 除去在高浓度盐溶液中不能溶解的杂质 。 用低浓度的盐溶液析出DNA，可以除去 用低浓度的盐溶液析出 ， 溶解在低浓度盐溶液中的杂质。因此， 溶解在低浓度盐溶液中的杂质 。 因此 ， 通过反复地溶解与析出DNA，就能够除 通过反复地溶解与析出 ， 去与DNA溶解度不同的多种杂质。 溶解度不同的多种杂质。 去与 溶解度不同的多种杂质
基础பைடு நூலகம்识
DNA的鉴定 （四）DNA的鉴定
请阅读《教材》 内容， 请阅读《教材》P54内容，分析： 内容 分析： 思考：DNA鉴定时用到什么试剂 鉴定时用到什么试剂？ 思考：DNA鉴定时用到什么试剂？需要什么条 呈现什么颜色？ 件？呈现什么颜色？ 试剂：二苯胺。 试剂：二苯胺。 条件：沸水浴。 条件：沸水浴。 现象：溶液呈现蓝色。 现象：溶液呈现蓝色。
课题1DNA的粗提取与鉴定
课题1 DNA 的粗提取与鉴定原理解析：1 . DNA 粗提取的实验原理：( 1 ）本实验用鸡血为实验材料的原因是：鸡血的红细胞有，细胞核中有DNA 和蛋白质组成的。
因为哺乳动物（如兔子等）血液的红细胞中没有，因此不能用哺乳动物的血液为本实验的材料。
( 2 ）提取DNA 的原理是：利用DNA 在的氯化钠溶液中溶解度最低，形成沉淀析出；再利用DNA 不溶于，但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点，进一步提取出含杂质较少的DNA 。
( 3 ）制备鸡血细胞液的原理：用质量浓度为0.1g /m L 的柠檬酸钠作抗凝剂。
用吸管吸去上清液的目的是去掉血浆，留下，因为血浆中没有DNA 。
向含有DNA 的浓度较高的氯化钠溶液中加入，稀释氯化钠溶液，使DNA 的溶解度下降。
这时，加上不断的搅拌，溶解度下降的DNA 逐渐呈。
再通过过滤，滤去蛋白质，就可获得DNA 的黏稠物了。
氯化钠溶液的浓度与DNA 溶解度之间的关系可用图曲线表示：2 . DNA 鉴定的原理：鉴定所用的试剂为二苯胺。
DNA与二苯胺作用而显现。
鉴定时溶液颜色的深浅与溶液中DNA 含量的多少有关。
问题讨论：1 ．提取鸡血中的DNA 时，为什么要除去血液中的上清液？因为上清液是，不含血细胞，而沉于试管底部的鸡血细胞的中才有DNA ，所以提取鸡血细胞中的DNA 时，要除去血液中的上清液。
2 ．步骤1 和步骤3 中都需要加入蒸馏水，两次加入的作用相同吗？为什么？不同。
步骤 1 中加入蒸馏水是为了得到浓度低于血细胞内部浓度的溶液。
这样会大量渗入血细胞中使血细胞胀破而得到DNA 。
步骤 3 中加入蒸馏水是为了使氯化钠的物质的量浓度达到DNA 溶解度最低点。
这时，DNA 分子就可以从氯化钠溶液中析出。
3 . DNA 的直径约为2nm ，实验中出现的丝状物的粗细是否表示一个DNA 分子直径的大小？实验中出现的丝状物是肉眼可以观察到的，这种丝状物的直径要比DNA 分子的直径2nm 大许多倍，所以实验中出现的丝状物的粗细并不表示一个DNA 分子直径的大小。
高中生物专题五课题1DNA的粗提取与鉴定课件新人教版选修
01
DNA的粗提取与鉴定
课题1 DNA的粗提取与鉴定
刷基础
题型1 DNA的粗提取与鉴定的原理
B
解析
DNA在NaCl溶液中的溶解度，会随着NaCl浓度的变化而改变，当NaCl溶液的物质的量浓度为 0.14 mol·L－1时，DNA在其中的溶解度最低，高于或低于该浓度，DNA的溶解度都会升高，A错 误；DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋 白质进一步地分离，从而得到较纯的DNA，B正确；DNA是大分子有机物，不能溶于有机溶剂酒 精，C错误；在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，而不是紫色，D错误。
课题1 DNA的粗提取与鉴定
刷基础 C
解析
洗涤剂能瓦解细胞膜，但对DNA在NaCl溶液中的溶解度没有影响，A错误；将DNA丝状物放入 二苯胺试剂中，沸水浴加热5 min，即会发生蓝色反应，B错误；常温下菜花匀浆中有些酶类如 DNA水解酶，可破坏DNA而影响DNA的提取，C正确；用玻璃棒缓慢搅拌滤液，可以避免加剧 DNA分子的断裂，获得完整的DNA分子，不会导致DNA获得量的减少，D错误。
课题1 DNA的粗提取与鉴定
D
刷提升
解析
正确的操作顺序是C破碎细胞→B收集含DNA的滤液→E加水稀释DNA浓NaCl溶液，使溶解在高盐 溶液中的DNA在低盐溶液中析出→D将粗提取的丝状物DNA溶解在高盐溶液中→A使用酒精进一步 提纯，A错误；步骤A中加入酒精是为了让DNA析出，将DNA与蛋白质进一步分离，B错误；步骤C 中加入蒸馏水的主要目的是让鸡血细胞在低渗溶液中吸水胀破，释放出核物质，C错误；步骤E中， 随着加入蒸馏水的量增加，DNA析出的量先增多，后来当NaCl溶液的浓度低于0.14 mol·L－1时， DNA溶解度增大，析出的DNA量反而减少了，D正确。
高中生物专题5课题1DNA的粗提取与鉴定精讲导学课件新人教版选修1
【思考辨析】 1.判断正误 (1)用玻璃棒搅拌时 ,搅拌方向应顺时针和逆时针交替 ,这样 搅拌更充分。 ( × ) 【分析】 搅拌时, 应缓慢沿一个方向搅拌 , 防止DN断A 裂, 以便 获得较完整的 DN。A (2)染色剂二苯胺可用甲基绿染色剂代替。 ( × ) 【分析】 甲基绿染色剂用来染色后观察 DN的A 分布 , 不能用来 进行DN的A 鉴定。
三、操作提示 1.以血液为实验材料时 ,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__,不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时 , 动作要轻缓 ,以免_加__剧__D_N_A_分__子__的__断__裂__, 导致DNA分子不能形成 _絮__状__沉__淀__ 。 3.鉴定DNA用的染色剂 _二__苯__胺__ 试剂要现配现用 ,否则会影响鉴 定的效果。
(2)植物细胞的破碎 : ①方法:需要先用 _洗__涤__剂__ 溶解细胞膜。 ②过程:以提取洋葱的 DNA为例 在切碎的洋葱中加入一定的 _洗__涤__剂__和__食__盐__, 进行充分地搅拌和 _研__磨__, 过滤后收集研磨液。
3.去除滤液中的杂质 : 方案一:利用DNA在不同浓度的 NaCl溶液中_溶__解__度__的__不__同__, 通过 控制 NaCl 溶液的浓度去除杂质。 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。 方案三:将滤液放在 _6_0_℃__～__7_5_℃__ 的恒温水浴箱中保温 10 min ～ 15 min, 注意严格控制温度范围。
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§5.1 DNA的粗提取与鉴定
一、基础知识
（一）提取DNA的方法
1.提取生物大分子的基本思路
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
2.提取DNA的基本思路
提取DNA，去除其他成分 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
3.DNA等大分子的理化性质 ⑴ DNA在NaCl溶液中 的溶解性
②幻灯片
③幻灯片 ④ ⑤ ⑥ ⑦
⑧幻灯片
⑨
(2)加入 DNA
A出现蓝色 2mol／L 的 NaCl 溶液 5mL
⑨ 2mol／L 的 NaCl 溶液 5mL
9.DNA 的鉴定
(3)4 mL二苯胺试剂 B:(1)向试管中加入 (2)4B 二苯胺试剂 mL 无蓝色
（二）案例二：以菜花为实验材料 进行DNA的粗提取 1、课前准备
原则： 凡是含有DNA的生物材料都可以考虑 选用DNA含量相对较高且易破碎的组织。
从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺 乳动物红细胞0条，猕猴桃58条，洋葱16条， 豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条。请选 择动植物材料各一种。
哺乳动物的红细胞无细胞核及细胞器。 液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。 鱼卵是减数分裂的产物。
并搅拌； ⑶ 向两支试管各加入二苯胺试剂4ml； ⑷ 混匀后，置于沸水浴中加热5min； ⑸ 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化。 观察现象：溶解丝状物的溶液逐渐变为蓝色
讨论： （1）比较两个试管中溶液的颜色有什么不同？ 答：有丝状物的试管变成蓝色，另一试管 还是原来颜色 （2）这一鉴定结果说明什么问题？
④滤取含DNA的粘稠物
用放有多层纱布的漏斗，过滤步骤3中的溶 液至 500mL的烧杯中，含 DNA的粘稠物被留 在纱布上。
⑤将DNA的粘稠物再溶解
取 1个 50 mL烧杯，向烧杯内注入的物质的 量浓度为 2 mol／L的氯化钠溶液 20mL。用钝 头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中， 用玻璃棒沿一个方向不停地搅拌，使粘稠物尽 可能多地溶解于溶液中。
讨论：提取鸡血中的DNA时，为什么除去血液 中的上清液？ 答：血液分为两部分，一部分是血浆，一部 分是血细胞，离心后除去的上清液是血浆，血 浆中不含DNA. 5、方法步骤
①提取鸡血细胞的细胞核物质 将制备好的鸡血细胞液5 mL～10mL，注 入到50 mL烧杯中。向烧杯中加入蒸馏水20 mL，同时用玻璃棒沿一个方向充分搅拌5 min， 使血细胞加速破裂。然后，用放有纱布的漏斗 将血细胞液过滤至500mL。取其滤液。
经研磨可破碎细胞壁，使细胞核内的DNA释放。若研磨
不充分，会使提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀
物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？
答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理
（三）除去滤液中的杂质
DNA在不同浓度NaCl溶液 中的溶解性不同。
将新鲜菜花和体积分数为95％的乙醇(酒精) 溶液放入冰箱冷冻室24 h。 2、提取DNA的具体步骤 ①取材：称取30 g菜花，去梗取花，切碎。 ②研磨：将碎菜花放入研钵中，倒入10 mL研磨 液，充分研磨10 min。
研磨液的配制方法如下：将10.1 g Tris加入到 50 mL蒸馏水中，使其溶解，然后，用2 moL/L的HCl溶液调节pH至8.0，再加入8.76 g NaCl 、37.2 g EDTA 、20 g SDS。待上述 药品全部溶解后，再用蒸馏水定容至1 000 mL。
甲基绿
+
DNA ---- 绿色
二、实验设计
（一）实验材料的选取 （二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 （三）除去滤液中的杂质(纯化) （四） DNA的析出与鉴定
（一）实验材料的选取
从下列材料中选取2～3种
菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜；
鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞；
在液体培养基中培养的大肠杆菌
讨论：为什么反复地溶解与析出DNA， 能够去除杂质? 答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在 高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析 出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通 过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶 解度不同的多种杂质。
讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？
方案二：利用蛋白酶分解杂质中的蛋白质，使提 取
⑥过滤含有DNA的氯化钠溶液 取1个100 mL烧杯，用放有两层纱布的 漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤液，DNA 溶于滤液中. ⑦提取含杂质较少的DNA 在上述滤液中，加入等体积冷却的、体积分 数为 95％的酒精溶液 50mL（使用冷却的酒精， 对DNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒沿一个 方向轻轻搅拌，溶液中会出现含杂质较少的丝状 物。用玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面 的水分。
③析出含DNA的粘稠物
沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿 一个方向不停地轻轻搅拌，这时烧杯中有丝状物 出现，注意观察丝状物呈什么颜色。继续加入蒸 馏水，溶液中出现的粘稠物会越来越多。当粘稠 物不再增加时停止加入蒸馏水（这时溶液中氯化 钠的物质的量浓度相当于0.14 mol／L）。
讨论：加入蒸馏水的目的？ 降低NaCl溶液浓度到DNA溶解度最低点，使 DNA从NaCl溶液中析出 注意事项： 实验中应该缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地 沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于DNA分子 的附着和缠绕。
实验案例
（一）案例一：以鸡血为实验材料进行DNA的 粗提取 1、鸡血细胞做实验材料的原因
①鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得
②鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞 作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求 较高，操作繁琐，历时较长
2、实验原理 ① DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的 浓度的变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为 0.14 mol／L时,DNA的溶解度最低。利用这一原 理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 ② DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋 白质可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进 一步提取出含杂质较少的DNA。 ③ DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此， 二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
的DNA与蛋白质分开；
方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同， 使蛋白质变性，与DNA分离。
（四） DNA的析出与鉴定
1、DNA的析出 向滤液中加入与滤液体积相等的冷却的酒精溶液 (体积分数95％)，静置2－3min，溶液中会出现白色丝
状物，
——粗提取DNA 用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤 纸吸取上面的水。
（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 1、动物细胞 ——容易破碎
鸡血细胞溶液：
加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌， 过滤后收集滤液
想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？ 2、植物细胞
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，
水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂； 加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，
2. DNA的鉴定
⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L NaCl 溶液5ml；
⑵ 向其中一支试管中加入提取到的白色丝状物，
并搅拌； ⑶ 向两支试管各加入二苯胺试剂4ml； ⑷ 混匀后，置于沸水浴中加热5min； ⑸ 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化。 观察现象：溶解丝状物的溶液逐渐变为蓝色
⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 ① 蛋白酶——水解蛋白质， 对DNA没有影响 ② 高 温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃ 而DNA在80℃以上才会变性
③ 洗涤剂——溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质 但对DNA没有影响
（二）DNA的鉴定 试剂： 二苯胺 条件： 沸水浴 现象： 沸水浴条件下， DNA遇二苯胺被染成蓝色 还可以用什么试剂？
讨论： （1）为什么要加50mL的冷酒精？ 答：因为DNA不溶于冷酒精，而其他物质可以 溶解在酒精中，使含杂质较少的DNA丝状物可 以析出,悬浮于溶液中。 （2）观察丝状物呈什么颜色？ 答：白色
⑧ DNA的鉴定
⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L支试管中加入提取到的白色丝状物，
Tris/HCl:提供缓冲体系，DNA在这一体系中 呈 稳定态（Tris为三羟甲基氨基甲烷）。 EDTA（乙二胺四乙酸二钠）：是DNA酶的抑 制 剂，可以防止细胞破碎后DNA酶降解DNA。 SDS（十二烷基硫酸钠）：可以使蛋白质变性， 与DNA分离。
讨论：
（1）用玻璃棒搅拌有什么意义？
答：用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核 的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不 能太快太猛，防止打碎DNA. （2）滤去的是什么物质？得到的是什么？
答：过滤滤去的是细胞膜和核膜等物质； 得到的是与蛋白质等物质结合在一起的DNA.
②溶解细胞核内的DNA 将物质的量浓度为 2 mol/L的氯化钠溶液 40mL加入到滤液中，并用玻璃棒沿一个方向 搅拌1min，使其混合均匀，这时DNA在溶液 中呈溶解状态
4、课前准备鸡血细胞液
①过程 取质量浓度为0．1g/ml的柠檬酸钠溶液（抗 凝剂）100ml，臵于500ml烧杯中。注入新鲜 的鸡血（约180ml），同时用玻璃棒搅拌，使 血液与柠檬酸纳溶液充分混合，以免凝血。将 烧杯中的血液臵于冰箱内，静臵一天，使血细 胞自行沉淀。或将血液倒入离心管内，用 1000r/min（转每分）的离心机离心2min， 血细胞沉淀于离心管底部。实验时。用吸管除 去上部的澄清液（血浆），就可以得到鸡血细 胞液。
DNA和蛋白质等成分 在不同浓度的NaCl溶液 中溶解度不同
⑵ DNA不溶于酒精溶液 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； ⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
或者让其他成分溶解， DNA析出
⑵ DNA不溶于酒精溶液
一、基础知识
（一）提取DNA的方法
1.提取生物大分子的基本思路
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
2.提取DNA的基本思路
提取DNA，去除其他成分 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
3.DNA等大分子的理化性质 ⑴ DNA在NaCl溶液中 的溶解性
②幻灯片
③幻灯片 ④ ⑤ ⑥ ⑦
⑧幻灯片
⑨
(2)加入 DNA
A出现蓝色 2mol／L 的 NaCl 溶液 5mL
⑨ 2mol／L 的 NaCl 溶液 5mL
9.DNA 的鉴定
(3)4 mL二苯胺试剂 B:(1)向试管中加入 (2)4B 二苯胺试剂 mL 无蓝色
（二）案例二：以菜花为实验材料 进行DNA的粗提取 1、课前准备
原则： 凡是含有DNA的生物材料都可以考虑 选用DNA含量相对较高且易破碎的组织。
从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺 乳动物红细胞0条，猕猴桃58条，洋葱16条， 豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条。请选 择动植物材料各一种。
哺乳动物的红细胞无细胞核及细胞器。 液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。 鱼卵是减数分裂的产物。
并搅拌； ⑶ 向两支试管各加入二苯胺试剂4ml； ⑷ 混匀后，置于沸水浴中加热5min； ⑸ 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化。 观察现象：溶解丝状物的溶液逐渐变为蓝色
讨论： （1）比较两个试管中溶液的颜色有什么不同？ 答：有丝状物的试管变成蓝色，另一试管 还是原来颜色 （2）这一鉴定结果说明什么问题？
④滤取含DNA的粘稠物
用放有多层纱布的漏斗，过滤步骤3中的溶 液至 500mL的烧杯中，含 DNA的粘稠物被留 在纱布上。
⑤将DNA的粘稠物再溶解
取 1个 50 mL烧杯，向烧杯内注入的物质的 量浓度为 2 mol／L的氯化钠溶液 20mL。用钝 头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中， 用玻璃棒沿一个方向不停地搅拌，使粘稠物尽 可能多地溶解于溶液中。
讨论：提取鸡血中的DNA时，为什么除去血液 中的上清液？ 答：血液分为两部分，一部分是血浆，一部 分是血细胞，离心后除去的上清液是血浆，血 浆中不含DNA. 5、方法步骤
①提取鸡血细胞的细胞核物质 将制备好的鸡血细胞液5 mL～10mL，注 入到50 mL烧杯中。向烧杯中加入蒸馏水20 mL，同时用玻璃棒沿一个方向充分搅拌5 min， 使血细胞加速破裂。然后，用放有纱布的漏斗 将血细胞液过滤至500mL。取其滤液。
经研磨可破碎细胞壁，使细胞核内的DNA释放。若研磨
不充分，会使提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀
物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？
答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理
（三）除去滤液中的杂质
DNA在不同浓度NaCl溶液 中的溶解性不同。
将新鲜菜花和体积分数为95％的乙醇(酒精) 溶液放入冰箱冷冻室24 h。 2、提取DNA的具体步骤 ①取材：称取30 g菜花，去梗取花，切碎。 ②研磨：将碎菜花放入研钵中，倒入10 mL研磨 液，充分研磨10 min。
研磨液的配制方法如下：将10.1 g Tris加入到 50 mL蒸馏水中，使其溶解，然后，用2 moL/L的HCl溶液调节pH至8.0，再加入8.76 g NaCl 、37.2 g EDTA 、20 g SDS。待上述 药品全部溶解后，再用蒸馏水定容至1 000 mL。
甲基绿
+
DNA ---- 绿色
二、实验设计
（一）实验材料的选取 （二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 （三）除去滤液中的杂质(纯化) （四） DNA的析出与鉴定
（一）实验材料的选取
从下列材料中选取2～3种
菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜；
鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞；
在液体培养基中培养的大肠杆菌
讨论：为什么反复地溶解与析出DNA， 能够去除杂质? 答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在 高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析 出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通 过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶 解度不同的多种杂质。
讨论：方案二与方案三的原理有什么不同？
方案二：利用蛋白酶分解杂质中的蛋白质，使提 取
⑥过滤含有DNA的氯化钠溶液 取1个100 mL烧杯，用放有两层纱布的 漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤液，DNA 溶于滤液中. ⑦提取含杂质较少的DNA 在上述滤液中，加入等体积冷却的、体积分 数为 95％的酒精溶液 50mL（使用冷却的酒精， 对DNA的凝集效果较佳），并用玻璃棒沿一个 方向轻轻搅拌，溶液中会出现含杂质较少的丝状 物。用玻璃棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面 的水分。
③析出含DNA的粘稠物
沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿 一个方向不停地轻轻搅拌，这时烧杯中有丝状物 出现，注意观察丝状物呈什么颜色。继续加入蒸 馏水，溶液中出现的粘稠物会越来越多。当粘稠 物不再增加时停止加入蒸馏水（这时溶液中氯化 钠的物质的量浓度相当于0.14 mol／L）。
讨论：加入蒸馏水的目的？ 降低NaCl溶液浓度到DNA溶解度最低点，使 DNA从NaCl溶液中析出 注意事项： 实验中应该缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地 沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于DNA分子 的附着和缠绕。
实验案例
（一）案例一：以鸡血为实验材料进行DNA的 粗提取 1、鸡血细胞做实验材料的原因
①鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得
②鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞 作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求 较高，操作繁琐，历时较长
2、实验原理 ① DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的 浓度的变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为 0.14 mol／L时,DNA的溶解度最低。利用这一原 理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 ② DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋 白质可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进 一步提取出含杂质较少的DNA。 ③ DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此， 二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
的DNA与蛋白质分开；
方案三：利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同， 使蛋白质变性，与DNA分离。
（四） DNA的析出与鉴定
1、DNA的析出 向滤液中加入与滤液体积相等的冷却的酒精溶液 (体积分数95％)，静置2－3min，溶液中会出现白色丝
状物，
——粗提取DNA 用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤 纸吸取上面的水。
（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液 1、动物细胞 ——容易破碎
鸡血细胞溶液：
加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌， 过滤后收集滤液
想一想：为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？ 2、植物细胞
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，
水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂； 加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，
2. DNA的鉴定
⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L NaCl 溶液5ml；
⑵ 向其中一支试管中加入提取到的白色丝状物，
并搅拌； ⑶ 向两支试管各加入二苯胺试剂4ml； ⑷ 混匀后，置于沸水浴中加热5min； ⑸ 待冷却后，比较两只试管中溶液的颜色变化。 观察现象：溶解丝状物的溶液逐渐变为蓝色
⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 ① 蛋白酶——水解蛋白质， 对DNA没有影响 ② 高 温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃ 而DNA在80℃以上才会变性
③ 洗涤剂——溶解细胞膜，去除脂质和蛋白质 但对DNA没有影响
（二）DNA的鉴定 试剂： 二苯胺 条件： 沸水浴 现象： 沸水浴条件下， DNA遇二苯胺被染成蓝色 还可以用什么试剂？
讨论： （1）为什么要加50mL的冷酒精？ 答：因为DNA不溶于冷酒精，而其他物质可以 溶解在酒精中，使含杂质较少的DNA丝状物可 以析出,悬浮于溶液中。 （2）观察丝状物呈什么颜色？ 答：白色
⑧ DNA的鉴定
⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L支试管中加入提取到的白色丝状物，
Tris/HCl:提供缓冲体系，DNA在这一体系中 呈 稳定态（Tris为三羟甲基氨基甲烷）。 EDTA（乙二胺四乙酸二钠）：是DNA酶的抑 制 剂，可以防止细胞破碎后DNA酶降解DNA。 SDS（十二烷基硫酸钠）：可以使蛋白质变性， 与DNA分离。
讨论：
（1）用玻璃棒搅拌有什么意义？
答：用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核 的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不 能太快太猛，防止打碎DNA. （2）滤去的是什么物质？得到的是什么？
答：过滤滤去的是细胞膜和核膜等物质； 得到的是与蛋白质等物质结合在一起的DNA.
②溶解细胞核内的DNA 将物质的量浓度为 2 mol/L的氯化钠溶液 40mL加入到滤液中，并用玻璃棒沿一个方向 搅拌1min，使其混合均匀，这时DNA在溶液 中呈溶解状态
4、课前准备鸡血细胞液
①过程 取质量浓度为0．1g/ml的柠檬酸钠溶液（抗 凝剂）100ml，臵于500ml烧杯中。注入新鲜 的鸡血（约180ml），同时用玻璃棒搅拌，使 血液与柠檬酸纳溶液充分混合，以免凝血。将 烧杯中的血液臵于冰箱内，静臵一天，使血细 胞自行沉淀。或将血液倒入离心管内，用 1000r/min（转每分）的离心机离心2min， 血细胞沉淀于离心管底部。实验时。用吸管除 去上部的澄清液（血浆），就可以得到鸡血细 胞液。
DNA和蛋白质等成分 在不同浓度的NaCl溶液 中溶解度不同
⑵ DNA不溶于酒精溶液 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； ⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
或者让其他成分溶解， DNA析出
⑵ DNA不溶于酒精溶液