DNA的粗提取与鉴定生物选修一知识点考点

小黄 1172分享

高中生物学知识往往环环相扣,上一个知识的学习就是为下一个知识的学习奠定理论和知识基础,下面是小偏整理的DNA的粗提取与鉴定生物选修一知识点考点,感谢您的每一次阅读。

DNA的粗提取与鉴定生物选修一知识点考点

提取DNA的溶解性原理包括DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精。

DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度的特点:在0.14mol/L时溶解度最小;要使DNA溶解,需要较高浓度?要使DNA析出,又需要0.14mol/L的浓度?

在溶解细胞中的DNA时,人们通常选用2mol/LNaCl溶液;将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂,但DNA却不能溶于酒精(特别是95%冷却酒精),但细胞中蛋白质可溶于酒精。

从理论上分析,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。

采用DNA不溶于酒精的原理,可以达到的目的是:将DNA和蛋白质进一步分离。

提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时,应选用蛋白酶,因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60~80℃,因为该温度值蛋白质变性沉淀,而DNA不会变性。

补充:DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋,其温度在80℃以上,如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

当鉴定提取出的物质是否是DNA时,需要使用什么指示剂进行鉴定?

答:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈现蓝色。

原理总结:通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA,可以从细胞中提取和提纯DNA;再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来,达到提纯的目的;最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。

实验材料的选取:

不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。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,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。

鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,所以在提取过程中为了减少DNA的损失,最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。

破碎细胞,获取含DNA的滤液:

若选用鸡血和洋葱作实验材料,则怎样获取含DNA的滤液?

答:在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌,过滤后收集滤液;切碎洋葱,加入一定量洗涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液。

为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

答: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。

在以上实验中,加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么?

答:过滤时应当选用(滤纸、尼龙布)。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂;洗涤剂瓦解细胞膜;食盐溶解DNA物质;选用尼龙布进行过滤。

在处理植物组织时需要进行研磨,其目的是什么?研磨不充分产生什么结果?

答:破碎细胞壁,使核物质容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分会使DNA的提取量减少,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。具体做法。10mL鸡血+20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液。

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。

最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯DNA。

方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;

方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;

方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

方案二与方案三的原理有什么不同?

答: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;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。

析出与鉴定:

在滤液中仍然含有一些杂质,怎样除去这些杂质呢?得到的DNA呈何颜色?

答:滤液与等体积的冷却酒精混合均匀,静置2~3分钟,析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。

怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA呢?

答:具体做法:试管2支,编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物,使之溶解→各加4mL二苯胺,混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化。

实验操作:

制备鸡血细胞液:加柠檬酸钠,静置或离心

破碎细胞,释放DNA:加蒸馏水,同一方向快速通方向搅拌→过滤,除去细胞壁、细胞膜等。

溶解核内DNA:加入NaCl至2mol/L,同一方向缓慢搅拌

DNA析出:加蒸馏水至0.14mol/L,过滤,在溶解到2mol/L溶液中→除去细胞质中的大部分物质。

DNA初步纯化:与等体积95%冷却酒精混合,析出白色丝状物→除去核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鉴定:二苯胺,沸水浴,呈现蓝色

注意事项:在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固;鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度;使用塑料烧杯;使用尼龙布过滤;玻棒沿同一方向搅拌;玻棒搅拌要缓慢(细胞破裂快速搅拌);玻棒不要碰到烧杯壁;二苯胺试剂要现用现配等。

思维导图在高中生物教学中的具体应用

1.思维导图在新授课中的应用

思维导图的应用,不仅能优化教学内容,还能提高教学效率,让学生的学习有的放矢,减少学习的盲目性。因此,在新授课的课堂导入环节中,教师可借助思维导图构建知识之间的联系,让学生明确生物学习的内容以及学习的目的,从而引起学生对生物学习的重视。例如,在《细胞的物质输入和输出》的新授课中,为了让学生对本章内容有所了解,教师预先借助绘图软件绘制了思维导图,将完整的知识脉络呈现给学生。以“细胞的物质输入和输出”为一级主题,进行知识点之间的发散构建,二级主题包括物质跨膜运输的实例、生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式,也就是生物课程中每节的主题内容。接下来,继续以二级主题为核心进行三级主题的拓展———物质跨膜运输的实例包括细胞的吸水和失水、物质跨膜运动的其他实例、选择透过性膜;生物膜的流动镶嵌模型包括对生物膜结构的探索历程、流动镶嵌模型基本内容;物质跨膜运输的方式包括小分子物质或离子跨膜运输方式、大分子物质或颗粒状物质进出细胞的方式。这些是在教学内容的基础上进行的逻辑构建。此外,教师还要把学习本章的意义和功能、学习的方法等同作为一级标题与之并列,让学生在学习前对本章的内容、学习方法和重要性有充分的认识,为学生接下来的学习奠定基础。

2.思维导图在复习课中的应用

高中生物学知识往往环环相扣,上一个知识的学习就是为下一个知识的学习奠定理论和知识基础,强调学生学习思维的逻辑性,这就需要教师在教学中构建知识网络构图。对此,教师可通过手工方式来绘制思维导图,并在教学中进行应用,尤其是在复习课中进行应用,这样不仅能提高复习效率,还能减轻学生的学习负担。例如,教师在组织学生复习高中生物内容时,可以第一、二章《走近细胞》《组成细胞的分子》为单位,第三、四章(《细胞的基本结构》《细胞的物质输入和输出》)为单位等进行思维导图的绘制。教师在绘制思维导图的整个过程中要与学生一起共同完成,让学生跟着教师的思维完成知识网络的构建,将学生头脑中零散的知识点整合起来。细胞是生命的基本单位,这是第一章的主要内容,教师在绘制思维导图时要以此为起点引导学生对细胞种类、细胞生命的意义等知识点进行回顾,并由此引出细胞的组成结构;而对组成细胞的成分:元素和化合物、蛋白质、核酸、糖类和脂类、无机物等知识点的介绍,应由学生来完成。绘制思维导图的过程即学生复习知识的过程,也是查缺补漏的过程。

3.思维导图在学生笔记中的应用

俗话说:“好记性不如烂笔头。”记笔记是高中生普遍应用的一种学习方式,但记笔记往往会演变成抄老师的板书,很多时候学生急于跟上老师的节奏而快速记录,根本不知道自己写的是什么,失去了记笔记的意义,学生的学习依然处于被动状态。思维导图就是要学生将自己的想法通过导图的方式呈现,改变传统的学习方法和思维,体会学习的乐趣。例如,在整理《细胞的能量供应和利用》的笔记中,学生可结合教师课堂讲授的内容以及零散笔记的内容,通过自己深入的思考,按照主题、分支、内容完善的步骤绘制出专属自己的知识网络图。这样,学生切身体会到学习生物的成就感,激发了继续学习生物的兴趣。

    精华图文

    278576