生物选修一 DNA的粗提取与鉴定
人教版生物选修1：5.1 DNA的粗提取与鉴定——DNA的粗提取 教案
教学设计-DNA的粗提取与鉴定教材分析DNA的粗提取与鉴定是高中生物选修一《生物技术实践》一书中专题五第1节内容。
DNA的粗提取与鉴定实验是开展分子生物学研究的基本技术，可以帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法，巩固课本中有关DNA的理论知识。
而DNA属于分子水平，学生对他的认识不是很直观，因此让学生亲自从细胞中提取和鉴定DNA，不但可以使学生学会有关方法技能，还可以激发学生学习生物的兴趣，加深对相关知识的认知。
教学对象高中二年级（7）班学情分析1.授课对象是普通高中学生，学生认知能力得到一定的发展，但不能很好地利用文字、图标以及数学方式等多种表达方式准确地描述生物学方面的内容。
2.日常生活中经常接触到“DNA鉴定”等名词，通过影视剧等多媒体了解DNA的用途较多，这利于教学工作的开展。
3.学生对DNA并没有实物感知，教学中一直是抽象概念或模型，这对吸引学生兴趣参与课堂有帮助。
4.授课班级为普通理科班，学生综合运用知识的能力一般，但经过磨合，小组合作能力突出。
教学目标1.知识目标1）了解提取生物大分子的基本思路和方法。
2）概述DNA的粗提取和鉴定的原理。
3）学习DNA的粗提取方法。
2.能力目标通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质。
3.情感、态度、价值观目标通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。
教学重点1.DNA的物理化学性质。
2.DNA粗提取和鉴定的原理和方法。
教学难点粗提取的DNA的除杂。
教学资源1.板书2.教学PPT等多媒体设备3.教材4.视频：甘肃白银事件5.导学案授课安排第一课时教学过程教学内容教学活动1.【导入】：借新闻事件“甘肃省白银市连环杀人案”，引出影视剧当中犯罪嫌疑人的确定：DNA比对技术。
抛出问题：DNA是什么样的？DNA的提取技术是整个基因工程技术基础。
基本上，不论是出于何种目的的分子生物学实验，大到被称为“人类阿波罗计划”的人类基因组计划，小到今天已经被我们熟知的亲子鉴定，DNA提取技术都是其中基础的基础。
dna的粗提取与鉴定
dna的粗提取与鉴定DNA的粗提取与鉴定一、粗提取粗提取的方法是通过物理和化学方法从一个或多个生物样品中提取DNA样品，通常是为了进行DNA分子生物学分析、基因组学以及其他科学研究。
1. 用拆解液拆解细胞使用拆解液拆解细胞是最常用的粗提取DNA技术。
主要使用的拆解液有Tris-EDTA（TE buffer）、Cetyltrimethyl ammonium bromide （CTAB）、Sarkosyl（SDS）和NaOH溶液等。
各种拆解液的比例和温度可以根据每个实验的要求进行调整。
2. 用磁珠或磁性分选器抽提也可以使用磁珠或磁性分选器来抽提DNA样品。
这种方法可以从多种生物样品中提取DNA，如血清、血浆、细胞粗提物以及血液细胞等。
磁珠抽提的原理是利用磁性珠子来吸附DNA样品，而磁性分选器则是利用磁场将DNA分离出来。
磁珠抽提的优点是简单快捷，缺点是提取的DNA质量不够高。
3. 改良的拆解方式一些改良的拆解方式可以用来考察某一特定细胞类型。
这些方法包括冷冻破碎、湿热破裂、极限温度破裂和化学破裂等。
这些技术可以有效地提高蛋白质和DNA的提取效率，但缺点是需要较高的技术要求，而且操作步骤较多，比较耗时。
二、DNA的鉴定DNA的鉴定是指用特定的方法和技术，明确某个DNA样品的鉴定。
常见的DNA鉴定技术有定性分析、定量分析和活性检测等。
1. 定性分析定性分析是指对DNA样品进行定性鉴定，识别出它们是哪种DNA，以确定其基本性质。
常用的定性分析方法有紫外光检测和酶切检测等。
紫外光检测是将DNA浓度调整至1μg/ml，然后放置在紫外光228纳米的紫外灯管（UV lamp）下，通过分析紫外光吸收光谱来鉴定DNA 样品。
酶切检测是将DNA样品与特定的酶进行反应，用来分析DNA的特征。
常用的酶有限制性内切酶（restriction enzymes），例如EcoRI、BamHI、PstI和HindIII等。
2. 定量分析定量分析是指对某一DNA样品的浓度和数量进行测量，以了解其容量。
人教版高中生物选修一5.1《DNA的粗提取与鉴定》ppt课件
1、鸡血细胞做实验材料，一是因为鸡血细胞核的 DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水 胀破。 2、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同， 3、嫩肉粉的主要成分是木瓜蛋白酶，其作用是分解 蛋白质，使提取出的DNA纯度较高 4、预冷的乙醇溶液具有以下优点：一是抑制核酸水 解酶活性，防止DNA降解，二是降低分子运动，易 于形成沉淀析出，三是低温有利于增加DNA分子柔 韧性，减少断裂； 5、洗涤剂等去污剂可以溶解细胞的细胞壁，破坏细 胞膜，同时也能使蛋白质变性； 6、在60—75度条件下加温处理，蛋白质变性，而 DNA结构不会受到破坏，提取纯度较高的DNA 7、甲基绿能使DNA染成绿色
DNA的鉴定
总结：
实验原理
DNA
的
粗
提
DNA粗提取
取
与
鉴
定
鉴定DNA
DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同 DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同 DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂耐受性不同 DNA与二苯胺呈现蓝色反应
选择适宜材料
破碎细胞
DNA的纯化
DNA的溶解和析出
与二苯胺混合，沸水浴，呈现蓝色反应
D． 有利于搅拌
3. 若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗
涤剂和食盐，加入食盐的目的是
A. 利于DNA的溶解
B. 分离DNA和蛋白质
C. 溶解细胞膜
D. 溶解蛋白质
4. 在DNA粗提取实验中，向在溶解DNA的NaCl溶液中，不断加
入蒸馏水的目的是
A．有利于溶解DNA的方案：
方案一：30mL含DNA的滤液＋2mol/L NaCl→同方向搅拌，DNA溶解→加入蒸 馏水→DNA析出→过滤得到过滤物→放 到2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA-NaCl 溶解液 方案二：30mL滤液＋嫩肉粉（木瓜蛋白 酶）→静置10～15分钟→DNA滤液 方案三：30mL滤液→60～75℃恒温保温 10~15分钟→过滤获得DNA滤液
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
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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
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(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。
人教版选修一高中生物5.1《DNA的粗提取与鉴定》教案
DNA的粗提取与鉴定【课堂活动】［基础回顾］一、实验原理1．DNA的溶解性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（如2mol/L）就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反(DNA在浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中，溶解度最小)，以达到分离目的。
此外，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
2．DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。
大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在80o C以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3．DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验材料的选取凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大，如鸡血（原因：DNA含量丰富，材料易得，鸡血细胞吸水易胀破）。
若用动物组织如猪肝，则需研磨。
三、过程1．破碎细胞，获取含DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，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。
如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
注意：①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。
②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA 的溶解。
③如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
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思维导图：
深度剖析
题图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通
过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于低渗的环
境之中，细胞因大量吸水而最终破裂，并释放出胞内物。图B通 过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状
物滤出)，再在滤液中加入质量浓度为2 mol/L的NaCl溶液使DNA
4．DNA的进一步提纯 利用DNA不溶于冷却的 酒精溶液 这一原理，可从溶液中析出 白色丝状物 。
较纯净的DNA，此时DNA的状态为
5．DNA的鉴定
将呈丝状物的DNA溶解于5 mL质量浓度为 2mol/L的NaCl 溶 液中，再加入4 mL的 二苯胺 试剂， 沸水 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。
物大分子。
2．提取DNA的思路：利用DNA与 RNA 、 蛋白质 和 脂质 等在 物理 分。 和 化学 性质方面的差异，提取DNA，去除其他成
3．原理
(1)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)DNA不溶于 酒精 ，但是细胞中的某些蛋白质则溶于此溶液。 (3) 蛋白酶 能水解蛋白质，但对DNA没有影响。大多数蛋白质
(2)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定
效果。
【巩固1】 蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来。
下列药品可达到上述同一目的的是
A．蒸馏水 C．NaOH溶液 解析 B．NaCl溶液 D．盐酸
(
)。
蛋白酶是利用酶的专一性将 DNA 和蛋白质分离，而
NaCl溶液则是利用 DNA和蛋白质在该溶液中的溶解度不同将
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DNA的粗提取和鉴定教学目标：一、知识与能力目标明白得DNA的理化特性及依照其理化特性而提取和鉴定的原理，初步把握DNA的粗提取和鉴定方式，明白得相关溶液的作用机理，培育学生的分析能力，通过实验使学生能够简述科学探讨的大体进程。
二、情感态度与价值目标通过探讨培育科学的怀疑精神和创新精神；通过实验结果，学生树立生命物质性的观点。
教学重点：提取DNA的相关原理和步骤教学难点：提取DNA的相关原理和步骤教学进程：开门见山讲解本实验的目的是提取DNA和DNA的鉴定，其中提取DNA是本实验的重点和难点。
提出问题：“DNA要紧存在于什么结构上？”“如何提取DNA？”“选什么材料好？”达到共识：一、造适宜材料：选动物细胞，易打破细胞结构二、破坏细胞膜、核膜结构，得核物质。
3、将DNA与蛋白质等物质分开，得DNA4、去掉DNA中杂质，提纯DNA。
探讨实验原理：NaCl2mo1/L L LDNA蛋白质表格2DNA 蛋白质杂质95%酒精不同浓度的NaC1溶液可溶解或析出DNA。
95%酒精可提取DNA。
填表1：NaCl2mo1/L L LDNA 最大最小变大蛋白质解聚最大变小填表2：DNA 蛋白质杂质95%酒精不溶可溶可溶通过对实验原理的预习，表格的比较，使学生明确了各溶液的用途，保证明白得实验。
请学生代表简述DNA提取实验步骤[实验设计一]投影展现实验设计思路：鸡血细胞液①aDNA 释放②bDNA与蛋白质的分离③cDNA析出④dDNA浓缩（提纯）取得鸡血细胞核物质：提核物质→溶解→析出→溶解→析出实验步骤：引导学生讨论、回忆并回答目的①~⑨。
①避免血凝。
②加速血细胞破裂。
③溶解DNA。
④使2 mol/L的NaCl溶液稀释至mol/L，促DNA最大限度地析出。
⑤使含DNA的粘稠物被留在纱布上。
⑥使含DNA的粘稠物尽可能多地溶于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质。
⑧提取DNA。
⑨A：显现蓝色。
B：无转变讨论与结论：投影给出如下讨论提纲，供学生讨论。
人教版生物选修一练习：专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定
专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定题型一DNA的粗提取与鉴定的实验原理1．在混合物中提取DNA分子的基本思路是()A．根据各种大分子的理化性质的差异B．根据各种大分子的理化性质的共性C．根据各种大分子在细胞内的功能D．根据各种大分子的结构和在细胞内的位置[答案] A[解析]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。
就DNA分子的粗提取而言，就是利用了DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异进行分离的。
2．下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是()[答案] C[解析]DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低，而高于或低于0.14 mol/L时，随NaCl溶液浓度的增加或降低，DNA的溶解度都逐渐升高。
3．下列有关DNA的特性的描述，错误的是()A．蛋白酶不能水解DNA，这体现了酶的专一性B．大多数DNA不能忍受60～80 ℃的高温C．洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响D．DNA不溶于酒精溶液[答案] B[解析]蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响，这体现了酶的专一性，A正确；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，B错误；洗涤剂不会影响DNA，但能够瓦解细胞膜，C正确；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离，D正确。
4．DNA遇二苯胺(沸水浴)会呈现()A．砖红色B．橘黄色C．紫色D．蓝色[答案] D[解析]DNA遇二苯胺(沸水浴)会呈现蓝色，D正确。
题型二DNA的粗提取与鉴定的实验设计5．下列不适宜作为DNA提取的实验材料的是()A．鸡血细胞B．蛙的红细胞C．人的成熟红细胞D．菜花[答案] C[解析]鸡血细胞、蛙的红细胞、菜花细胞均含有细胞核和各种细胞器，即均含有较多的DNA，因此适宜作为DNA提取的实验材料，A、B、D不符合题意；人的成熟红细胞不含细胞核和各种细胞器，即不含DNA，因此不适宜作为DNA提取的实验材料，C符合题意。
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注意：
1、鸡血细胞做实验材料，一是因为鸡血细胞核的 DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水 胀破。 2、预冷的乙醇溶液具有以下优点：一是抑制核酸水 解酶活性，防止DNA降解，二是降低分子运动，易 于形成沉淀析出，三是低温有利于增加DNA分子柔 韧性，减少断裂；
根据以上原理可设计提取和纯化DNA的方案：
１.取新鲜植物组织（菜花） 放置于冰箱中冷却1~2 天 ２.取30克植物组织,切碎, 置于研体中,倒入适量 洗洁精,加入适量的 NaCl,充分研磨10分钟 ３.过滤研磨液，取上清夜 置于冰箱中冷却几分钟 ４.取1倍体积的上清液， 加入2倍体积的95%的 冷酒精当中，用玻棒轻 轻搅拌，沉淀3~5分钟 后可见白色絮状DNA缠 绕于玻棒末端。 ５.DNA的提纯同鸡血细胞 为实验材料的实验操作 步骤6、7，具体数据有 一定的差异。 ６.鉴定
两种材料的DNA粗提取与鉴定过程
①释放组织细胞化， ④鉴定提取物是DNA
以鸡血为材料 以花菜为材料
鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图
鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图
2mol/L
鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图
5、过滤→取纱布上的滤物
总结：
实验原理
DNA
DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同 DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同 DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂耐受性不同 DNA与二苯胺呈现蓝色反应
的 粗 提 取 与 鉴 定
DNA粗提取
选择适宜材料
破碎细胞
DNA的溶解和析出
DNA的纯化
鉴定DNA
与二苯胺混合，沸水浴，呈现蓝色反应
1. 下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是 A．氯化钠的浓度越低，对DNA的溶解度越大 B．人血也可代替鸡血进行实验 C．柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂 D．DNA不能溶于酒精 2. 在破碎鸡血细胞时，要先加入20ml的蒸馏水，其作用是 A. DNA溶解于水 B． 血细胞破裂，DNA释放 C．稀释血液，防止凝固 D． 有利于搅拌 3. 若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗 涤剂和食盐，加入食盐的目的是 A. 利于DNA的溶解 B. 分离DNA和蛋白质 C. 溶解细胞膜 D. 溶解蛋白质 4. 在DNA粗提取实验中，向在溶解DNA的NaCl溶液中，不断加 入蒸馏水的目的是 A．有利于溶解DNA B．有利于溶解杂质 C．减少DNA的溶解度 D．减少杂质的溶解度
方案一：30mL含DNA的滤液＋2mol/L NaCl→同方向搅拌，DNA溶解→加入蒸 馏水→DNA析出→过滤得到过滤物→放到 2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA-NaCl溶 解液 方案二：30mL滤液＋嫩肉粉（木瓜蛋白 酶）→静置10～15分钟→DNA滤液 方案三：30mL滤液→60～75℃恒温保温 10~15分钟→过滤获得DNA滤液
6、再次溶解DNA
纱布过滤
取滤物
2mol/LNaCl溶液
鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图
7、加冷酒精使DNA析出（纯化） 冷酒精
DNA的鉴定
鸡血细胞
植物组织
１. 0.1g/ml的柠檬酸钠溶液,按1:2的比例与新鲜鸡血混 合搅拌均匀。 ２.将血液置于冰箱中24小时,弃上部澄清液 ３.取烧杯中的血细胞液约5~10ml加入到100ml烧杯中 ，向烧杯中加入20ml蒸馏水，用玻棒沿一个方向快 速搅拌5分钟，加速血细胞在低渗溶液中的破裂 ４.将2mol/L的氯化钠溶液50ml缓缓倒入烧杯中，用玻 棒沿一个方向搅拌，使DNA溶解于氯化钠溶液中 ，滤除杂质，获得粘稠状的鸡血细胞DNA提取液 ５.将鸡血细胞DNA提取液置于较大的烧杯中，沿烧杯 内壁缓缓倒入蒸馏水，并不断搅拌，直到粘稠状 DNA不再析出为止。用玻棒搅拌，使析出的DNA 缠绕于玻棒末端。 ６.将析出的DNA再溶解于2mol/L的氯化钠溶液中。 ７.在DNA的氯化钠溶液中倒入95%的酒精50 ml（冷 却过的酒精效果较好），使DNA再次析出，用玻 棒搅拌，使DNA再次缠绕于玻棒末端。 ８.DNA的鉴定：取两支试管，各加入2ml0.015氯化钠 溶液，将DNA溶解于其中一支试管中，另一支做 为对照组。然后，在两支试管内加等量的二苯胺试 剂，水浴加热10min左右，冷却，观察实验现象。