1、第2课时 DNA是主要的遗传物质、DNA的粗提取和鉴定,第四章 第一节 探索遗传物质的过程,学习导航 1.结合教材P6263，理解DNA是主要的遗传物质的含义。 2.结合教材P64，尝试DNA粗提取和鉴定。 重难点击 1.辨析各种生物的遗传物质。 2.DNA粗提取和鉴定的实验过程。,课堂导入 通过前面两个实验我们知道：很多生物的遗传性物质是DNA，那是不是所有生物的遗传物质都是DNA呢？我们又该如何从生物体中提取和鉴定DNA呢？本节课我们就来解决这两个问题。,一、DNA是主要的遗传物质,当堂检测,二、DNA的粗提取和鉴定,内容索引,一、DNA是主要的遗传物质,基础梳理,1.RNA是遗传物质的证
2、据 (1)烟草花叶病毒(TMV)的实验 烟草花叶病毒结构： 实验过程,RNA,蛋白质,蛋白质,RNA,结论：控制烟草花叶病毒性状的物质是 ，而不是 。,RNA,蛋白质,。,(2)TMV(烟草花叶病毒)与HRV(车前草病毒)的病毒重建实验 实验过程,HRV,重建病毒 烟草 的病斑,HRV,结论：控制TMV、HRV性状的物质是 ，而不是 。 2.绝大多数生物的遗传物质是 ，只有极少数生物的遗传物质是 。因此， 是主要的遗传物质。,RNA,蛋白质,DNA,RNA,DNA,。,TMV,重建病毒 烟草 的病斑,TMV,1.人、噬菌体、烟草花叶病毒及大肠杆菌的遗传物质分别是什么？,答案 分别是DNA、DN
3、A、RNA、DNA。,问题探究,答案,2.下列有关遗传物质的叙述，哪些说法是正确的？ DNA是所有生物的遗传物质 核酸是一切生物的遗传物质 酵母菌的遗传物质主要是DNA 病毒的遗传物质是DNA或RNA 艾滋病病毒的遗传物质是DNA或RNA,答案 。,答案 磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。,3.蚕豆细胞内的遗传物质彻底水解的产物有哪些？,答案,知识整合,细胞生物同时含有DNA 和RNA，其中DNA是遗传物质；病毒只含有一种核酸，含有DNA(如噬菌体)的，DNA是遗传物质，含有RNA(如艾滋病病毒、烟草花叶病毒等)的，RNA 是遗传物质。,拓展应用,1.科学家从烟草花叶病毒(TMV)中分离出a、b两个不
4、同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验结果(见下表)中，不可能出现的是,答案,解析,A.实验 B.实验 C.实验 D.实验,解析 因为烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，所以决定病毒类型和病斑类型的是RNA，而不是蛋白质。中的RNA是b型TMV的，分离出的病毒类型就应该是b型。,2.下列有关生物体遗传物质的叙述，正确的是 A.豌豆的遗传物质主要是DNA B.酵母菌的遗传物质主要分布在染色体上 C.T2噬菌体的遗传物质含有硫元素 D.HIV的遗传物质水解产生4种脱氧核苷酸,答案,解析 A中豌豆的遗传物质只有DNA； B中酵母菌的遗传物质DNA主要分布在染色体上，细胞质中也有； C中T2
5、噬菌体的遗传物质是DNA，不含S元素； D中HIV的遗传物质是RNA，初步水解后产生4种核糖核苷酸。,解析,二、DNA的粗提取和鉴定,基础梳理,1.实验目的 初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。 2.实验原理 (1)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度 。 (2)DNA不溶于 ，但是细胞中的某些物质则溶于乙醇溶液，利用这一原理可以进一步提取含杂质较少的DNA。,蓝色,不同,乙醇溶液,3.实验材料： 细胞液。 4.DNA粗提取的实验步骤,(1)制备鸡 血细胞液,100 mL质量浓度为0.1 g/mL的 溶液180 mL新鲜鸡血，注入500 mL烧杯中，充分搅拌 置于 冰箱内，静置1 d,(2)
6、提取鸡 血细胞核,510 mL制备好的鸡血细胞液中加20 mL ，搅拌5 min 过滤,鸡血,柠檬酸钠,4,蒸馏水,(3)溶解DNA：取物质的量浓度为2 mol/L的 溶液40 mL加入滤液中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌。 (4)析出含DNA的丝状物：加入适量 ，边加边搅拌。 (5)DNA的纯化 将粗提取出的DNA黏稠物在 溶液中再溶解、再过滤。 向滤液中，加入冷却的、体积分数为95%的 溶液50 mL，并用玻璃棒搅拌，溶液中会出现丝状物，用玻璃棒将丝状物挑起，并用滤纸吸取上面的水分，即得到含杂质较少的DNA。,氯化钠,蒸馏水,乙醇,NaCl,5.DNA鉴定的实验步骤 (1)取两支20 mL的
7、试管，各加入物质的量浓度为2 mol/L的 溶液5 mL。 (2)取提取到的丝状物少许，将其放入一支试管中，并用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，使其溶解，另一支试管不加任何物质，作为 。 (3)再向两支试管中各加入4 mL 试剂，并将其混合均匀。 (4)将试管置于 中加热5 min，待试管冷却后，观察两支试管中溶液颜色的变化。,NaCl,二苯胺,沸水浴,对照,问题探究,答案 防止血液凝固，使血液分层，便于取下层血细胞。,1.制备鸡血细胞液时要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂的目的是什么？,答案 0.14 mol/L NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA。,2.两种NaC
8、l溶液浓度分别是多少？分别有什么作用？,答案,答案 步骤(2)中加蒸馏水,目的是让血细胞发生渗透吸水涨破而释放DNA； 步骤(4)中加蒸馏水，目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNA。,3.在DNA粗提取的实验步骤中，两次用到蒸馏水的目的是什么？,4.两种颜色变化：析出的DNA是 色丝状物；DNA中加入二苯胺试剂，加热后呈 色。 5.三次过滤：第一次和第三次要用其 ，使用的纱布为 层， 第二次要用其 ，使用纱布为 层。,答案,白,蓝,滤液,12,滤出的黏稠物,多,(1)纯化DNA的方法 反复溶解和析出，起到纯化作用,知识整合,将含有杂质的DNA溶解于2 mol/L的NaCl溶液中，然后缓缓加入
9、冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液，DNA因溶解度降低而析出，DNA中的部分杂质溶解于乙醇中，从而进一步提纯DNA。 (2)实验中五次搅拌的目的,拓展应用,3.在DNA的粗提取与鉴定实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的 原理是 DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低 DNA在冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液中能沉淀析出 A.两次都是 B.第一次是，第二次是 C.两次都是 D.第一次是，第二次是,答案,解析,解析 第一次利用DNA、蛋白质在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可将DNA析出；冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而
10、杂质溶解，故可利用此方法进一步提纯DNA。,4.DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的变化而改变。请回答下列问题： (1)在下列NaCl溶液的浓度中选出能使DNA析出最彻底的一种物质的量浓度为_。 A.0.14 mol/L B.2 mol/L C.0.3 mol/L,答案,解析,解析 DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。 利用DNA不溶于冷乙醇的特点，可以除去杂质。 利用DNA与二苯胺会发生蓝色反应的特性，可以鉴定提取的DNA。,(2)DNA不溶于冷乙醇，但细胞中的某些物质却可以溶于冷乙醇，利用这一原理可以_，可以推测溶于冷乙醇中的物质可能有_
11、_。 (3)利用DNA遇_变蓝色的特性，将该物质作为鉴定_的试剂。鉴定过程：向放有_的试管中加入4 mL的_试剂，混合均匀后，将试管置于_中加热5 min，待试管_后，观察试管中溶液颜色的变化。,答案,除去杂质,某些脂质、,蛋白质、糖类或其他大分子物质,二苯胺,DNA,DNA,二苯胺,沸水浴,冷却,在“DNA粗提取”实验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步实验无法进行，请指出该同学在实验操作上的错误并改正。 (1)在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆留下血细胞备用。 (2)取510 mL血细胞放入50 mL的塑料烧杯中，并立即
12、注入 20 mL 2 mol/L的氯化钠溶液，轻缓搅拌5 min后，经滤纸过滤，取得其滤液。 (3)滤液中加入40 mL 2 mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌1 min。 (4)往上述溶液中缓慢加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中丝状物出现为止,再进行过滤得含DNA的黏稠物。,答案,解析,答案 (2)中2 mol/L的氯化钠溶液应改为蒸馏水；滤纸应改为纱布； (4)中直到溶液中丝状物出现为止应改为直到溶液中丝状物不再增加为止。,解析,答案,解析 将鸡血细胞中的核物质析出，要用蒸馏水，因血细胞在低浓度溶液中吸水破裂；而过滤不能用滤纸，滤纸的孔太小，DN
13、A分子不能通过，应改用纱布；实验最后要得到尽可能多的丝状物(DNA)，就需要搅拌至溶液中丝状物不再增加为止。,课堂小结,DNA,DNA,DNA,RNA,NaCl溶液,乙醇溶液,沸水浴,当堂检测,1.用甲种病毒的RNA和乙种病毒的蛋白质外壳组成一种杂种病毒丙，以病毒丙侵染宿主细胞，在宿主细胞中产生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是 A.甲种病毒的特征 B.乙种病毒的特征 C.丙种病毒的特征 D.子代病毒特有的特征,2,3,4,5,1,答案,解析 子代病毒的特征只与其遗传物质有关，由于该子代病毒的RNA是由甲种病毒提供的，因此，子代病毒表现为甲种病毒的性状特征。,解析,解析 蛙的成熟红细胞具有细胞
14、核，其中含有遗传物质DNA，A错误； 自然界中生物遗传物质的基本单位大多数是脱氧核苷酸，少数是核糖核苷酸，B错误； HIV的遗传物质是RNA，C正确； 噬菌体是由蛋白质的外壳和其中的DNA构成的，D错误。,2.下列关于遗传物质的叙述，正确的是 A.蛙的成熟红细胞中不含有遗传物质DNA B.自然界中生物遗传物质的基本单位是脱氧核苷酸 C.HIV的遗传物质是RNA D.噬菌体中的DNA分布在拟核中,答案,2,3,4,1,5,解析,2,3,4,1,5,3.下列有关核酸与遗传物质关系的叙述，不正确的是 A.DNA是绝大多数生物的遗传物质 B.有些生物的遗传物质是RNA C.在真核生物中，DNA和RNA
15、都是遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质 D.核酸是所有生物的遗传物质，其中DNA是主要的遗传物质,答案,解析 具有细胞结构的生物含有 DNA和RNA两种核酸，但DNA是遗传物质；病毒只含有DNA或RNA一种核酸，其含有的这种核酸就是该病毒的遗传物质。总之，大多数生物的遗传物质是DNA，即DNA是主要的遗传物质。,解析,2,3,4,1,5,4.下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是 A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度 B.将 DNA 丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝 C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响 DNA 的提取 D.用玻璃棒缓慢搅拌滤液
16、会导致 DNA 获得量减少,答案,解析,2,3,4,1,5,解析 洗涤剂可瓦解植物细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误； 含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误； 常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶，其活性较高，会影响DNA的提取，C项正确； 用玻璃棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。,5.下图为“DNA的粗提取”的实验装置。,2,3,4,1,5,答案,解析,(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较
17、高含量的_。,DNA,解析 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极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而最终破裂，并释放出内容物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA收集到滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，如在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度只有水中的1%，而在1 mol/L的NaCl溶液中的溶解度为水中的2倍。图C中，在DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再变小，则DNA溶解度将增大)，使DNA低渗析出，经过过滤等手段可以收集到DNA。,2,3,4,1,5,(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。,2,3,4,1,5,答案,使血细胞破裂,使滤液中的DNA溶解于浓NaCl溶液,使DNA析出,