生物选修1教师教学用书(5)

2019-04-16 17:03

《生物选修1:生物技术实践 教师教学用书》

教师应该要求学生写出完整的实验方案,方案中应包括实验材料、方法步骤等各个方面。下面的实验方案供参考: 实验材料:添加了复合酶的洗衣粉,大小相同的白棉布4块(在上面分别滴加4滴同种的植物油,放置至干燥)。

水温、水质及水量:水温的温度梯度为5 ℃、15 ℃、25 ℃和35 ℃(其中5 ℃可以通过冰箱冷藏室来控制,其他温度可以通过水浴控制);水质为自来水;水量为500 mL。 实验仪器:1 000 mL的烧杯、玻璃棒等。

子课题二不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的比较

比较子课题一与子课题二:在子课题一中,水温是变量,其他因素在实验中保持不变;而在子课题二中,水温则应保持不变。在实施子课题二时,通常应采用当地的常温,

如果是冬季水温过低,就应采用水浴的方法,使温度达到25 ℃~35 ℃。

市场中的洗衣粉有多种类型,应选择不同种类的加酶洗衣粉和普通洗衣粉。污物的选择也应该多样化,只有这样才具有实践指导意义。表4-2的选择供参考,表中的“√”

号表示可以进行实验。此外,学生也可以针对污渍相同、布料(如化纤或棉布)的不同情况,探究不同种类洗衣粉的洗涤效果。

表4-2不同种类的洗衣粉对同一污渍或不同污渍洗涤效果的列表比较

污染物 油渍 血渍 奶渍 果汁渍 六、课题成果评价

本课题的评价可以分为三个方面:一是设计的实验方案是否思路清晰、科学性和操作性强;二是实验报告是否全面,是否涵盖了本课题所要求达到的目标;三是能否根据自

己的探究成果,结合生活中的实际情况,设计一份宣传板报或有关加酶洗衣粉的使用说明材料,供家人或本校的教职员工参考。学生完成课题后,应该得出以下三方面的结论。

1.加酶洗衣粉与普通洗衣粉洗涤效果的比较分析。

2.各种不同品牌的加酶洗衣粉对油渍、血渍和奶渍等污物的不同的洗涤效果分析。 3.使用加酶洗衣粉时应注意的一些事项。 七、答案和提示 (一)旁栏思考题

1.查阅资料,看看普通洗衣粉中包含哪些化学成分?

提示:普通洗衣粉中通常包含有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。 2.在本课题中你打算使用什么方法和标准判断洗涤效果?

提示:可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等,最好能进行定量的比较。 (二)练习

1.答:列表比较如下。

普通洗衣粉 加酶洗衣粉 相同点 表面活性剂可以产生泡沫,可以将油脂分子分散开;水软化剂可以分散污垢;等等。 不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易于溶于水,从而与纤维分开。 2.答:不合适。因为丝绸的主要成分是蛋白质,它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解,损坏衣物。 八、参考资料

1.家用洗衣粉的成分及作用

家用洗衣粉和其他各种家用洗涤剂的成分基本相同,主要含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂和香精等成分。

表面活性剂 表面活性剂是洗衣粉的主要成分。表面活性剂有阴离子、阳离子、非离子和两性离子等四大类,但用于洗涤的表面活性剂则以阴离子和非离子为主。最普通、

最传统的阴离子表面活性剂就是人类使用了几百年的肥皂(高级脂肪酸钠)。合成洗涤工业问世之后,使用最普遍的是十二烷基苯磺酸钠,非离子表面活性剂应用最广泛的是聚氧乙烯醚类。

水软化剂 水软化剂可防止水中的钙、镁离子造成的阴离子表面活性剂失活,提高表面活性剂利用率。三聚磷酸钠是最为常用的一种水软化剂,它具有软化水质、分散污垢、

缓冲碱剂及抗结块性能等特点,三聚磷酸钠广泛应用于各种洗衣粉中,无磷洗衣粉中不含有三聚磷酸钠。

碱剂 在适当的碱度下,纤维和污垢可被最大限度地离子化,更易于污垢的水解和分散。一般洗衣粉配方中都含有纯碱和硅酸钠,其中硅酸钠还具有使污垢颗粒悬浮、防止

再沉积的作用。

漂白剂 某些洗衣粉中含有过硼酸钠一类的漂白剂,可以延缓衣物的泛黄程度,但对衣物有一定的损伤。

√ √ √ √ √ √ √ √ √ 蛋白酶洗衣粉 复合酶洗衣粉 √ 普通洗衣粉 √ 21 / 36

《生物选修1:生物技术实践 教师教学用书》

酶 洗衣粉中一般添加了蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。酶是一种专一性的生物催化剂,蛋白酶可以催化水解肉、蛋和奶渍,淀粉酶可以催化水解酱、粥等污渍,

脂肪酶可以催化水解各类动植物油脂和人体皮脂腺分泌物及化妆品污垢,纤维素酶可使织物增艳(新)、去除颗粒性污垢,但过量使用,也能损伤棉、麻等天然纤维织物。

增白剂 丝、棉、毛类等天然纤维的浅色衣物容易变黄,加入增白剂后,它能够留存在衣物上,吸收阳光中的紫外线,反射出与黄光互补的蓝色光线,从而掩盖了衣物上的

黄色。

香精和色素 改善洗衣粉的气味和外观,给人清新愉悦的感受,并掩盖某些化学成分的异味。 2.加酶洗衣粉

加酶洗衣粉就是在合成洗衣粉中,加入0.2%~0.5%的酶制剂制成的。在洗衣粉中添加的酶的种类很多,如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶等。我国在洗衣粉中添加的

酶最主要的是碱性蛋白酶。这种酶能耐碱性条件,而且耐贮存,对皮肤、衣物没有刺激和损伤作用。碱性蛋白酶能使蛋白质水解成可溶于水的多肽和氨基酸。衣物上附着的血渍、汗渍、奶渍、酱油渍等污物,都会在碱性蛋白酶的作用下,结构松弛、膨胀解体,稍加搓洗,污迹就会从衣物上脱落。

使用加酶洗衣粉时必须注意以下几点:(1)碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此,蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤,以免使纤维受到破坏;

(2)使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。碱性蛋白酶在35 ℃~50 ℃时活性最强,在低温下或70 ℃以上就会失效;(3)加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活力损失;(4)加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存,否则酶的活性将会丧失;(5)添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面蛋白质,而使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此,应避免与这类洗衣粉长时间地接触。 2005-03-31

课题3 酵母细胞的固定化 一、课题目标

1.说出固定化酶和固定化细胞的作用和原理。

2.尝试制备固定化酵母细胞,并利用固定化酵母细胞进行酒精发酵。 二、课题重点与难点

1.课题重点:制备固定化酵母细胞。 2.课题难点:制备固定化酵母细胞。 三、课题背景分析

课题背景简单介绍了从酶到固定化酶、再到固定化细胞的发展过程。这一过程体现了科学技术的发展是不断地提出问题和解决问题的动态过程。教师在教学中,可以参考课

题背景提供的素材,联系生产实践和学生已有的认识,引导学生认同上述观点,并进而认识到:科学知识既来源于科学实验,也来源于生产生活实践,知识的学习应该与生产实践相联系;人们在生产实践中所发现的问题能够促进科学技术的发展。

四、基础知识分析与教学建议 (一)固定化酶的应用实例

知识要点:1.利用固定化酶技术生产高果糖浆的实例;2.固定化酶的反应柱示意图;3.固定化酶在生产实践中的优点。

教学建议:课程标准中要求学生尝试制备和应用固定化酶,但考虑到制作固定化酶的技术要求比较高,中学生难以掌握,因此只要求学生制作技术难度较低的固定化酵母细

胞,对于固定化酶的作用、原理及其在生产中的应用,主要是让学生通过生产实例来了解。教师在教学时可以采用让学生阅读自学的方式,并在阅读之前,布置一些思考题让学生思考。例如,在葡萄糖的异构反应中,如果不将葡萄糖异构酶固定化,而是直接使用葡萄糖异构酶,会对生产过程产生哪些影响?

(二)固定化细胞技术

知识要点:1.将酶或细胞固定化的方法;2.固定化酶和固定化细胞的联系与区别;3.固定化酶和固定化细胞常用的载体材料。

教学建议:固定化酶和固定化细胞通常采用包埋法、化学结合法和物理吸附法。教师在教学过程中,可以通过提问的方式,引导学生认识这三种方法的特点与适用范围。此

外,教师还可以引导学生思考课本中提出的问题,引导学生理解固定化细胞和固定化酶这两种技术的区别与联系,辩证地认识这两种技术的优势与不足。例如,固定化细胞操作容易、对酶活性的影响更小、可以催化一系列的反应、容易回收等,但由于大分子物质难以自由通过细胞膜,因此固定化细胞的应用也受到限制。

五、实验安排及注意事项

本课题可以安排2课时。第1课时完成课题背景和基础知识的学习,准备好基本的实验仪器,同时还可以组织学生提前配制好CaCl2溶液和用于发酵的葡萄糖溶液。第2课

时进行酵母细胞的固定化操作。在具体的操作过程中,还应该注意下列问题。

(一)酵母细胞的活化。在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需

要0.5~1 h,教师需要提前做好准备。此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。

(二)加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,涉及到实验的成败,教师一定要提醒学生按照教材的提示进行操作。海藻酸钠的浓度涉及到固定化细胞的质量。如果海

藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。

(三)刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上

用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。

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《生物选修1:生物技术实践 教师教学用书》

六、课题成果评价

(一)观察凝胶珠的颜色和形状

如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,

需要再作尝试。

(二)观察发酵的葡萄糖溶液

利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。

教师不仅要对学生制作的固定化酵母细胞进行评价,还要对学生的操作过程进行评价。此外,对酵母细胞固定化原理和实验操作方法的理解,也应是评价的有机组成部分。 七、答案和提示 练习

1.答:直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。

类型 直接使用催化效率高,低耗能、低污染等。 酶 优点 不足 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。 酶既能与反应物接触,又能与产物分离,一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的同时,固定在载体上的酶还可以被反复化酶 形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 利用。 固定固定固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下化细成本低,操作更容易。 降等。 胞 3.提示:可以从酶的结构的多样性,对理化条件的敏感程度等角度思考。 八、参考资料

固定化微生物细胞利用微生物来生产酶具有生产成本低、周期短、产量大等优点。微生物产生的酶,可以分为分泌在细胞外的胞外酶和包含在细胞内的胞内酶。利用胞内酶

时,需要采用手段将细胞破碎后,将酶进行分离纯化,提取后酶的活性和稳定性往往都受到很大的影响。

将微生物细胞限制或定位于特定空间位置,即将微生物制成固定化细胞后,既能避免复杂的细胞破碎、酶的提取和纯化过程,又能使酶的活性和稳定性得到较大提高。固定

后的微生物细胞可以作为固体催化剂在多步酶促反应中发挥连续催化作用,同时,催化反应结束后又能被回收和重复利用。例如,人们将含有青霉素酰化酶的大肠杆菌细胞进行固定化,用于大规模地生产青霉素母核(青霉素的主体化学结构部分,即6-氨基青霉烷酸),然后再对青霉素母核的侧链进行化学修饰,可以生产半合成青霉素,如氨苄青霉素。 2005-03-31

专题5 DNA和蛋白质技术

DNA和蛋白质技术,包括DNA的提取、蛋白质的提取、DNA片段的扩增等,是开展分子生物学研究的基本技术。本专题将从基础入手,学习DNA的粗提取、PCR技术和血红蛋

白的提纯。学习这些技术,不仅能够帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法,而且能够巩固必修课中学习的有关DNA和蛋白质的理论知识。

专题分析

一、 教学目的要求

本专题三个课题均依照课程标准中的具体内容标准编排,其对应关系如下表。其中,课题1“DNA的粗提取与鉴定”在课程标准中没有明确要求,但考虑到不少学校都曾做

过DNA的粗提取的实验,并且DNA的提取与蛋白质的提取相比,难度较低、成功率较高,因此安排了课题1“DNA的粗提取与鉴定”。

具体内容标准 尝试蛋白质的提取和分离 尝试PCR(DNA多聚酶链式反应)技术的基本操作和应用 对应课题 课题3 课题2 在本专题的学习中,学生需要了解提取生物大分子的基本思路和方法,尝试DNA和蛋白质的提取。学生应当理解PCR扩增DNA片段的原理,尝试PCR技术的基本操作和应用。 二、技术要项

本专题围绕DNA和蛋白质技术展开,主要操作技术归纳如下。 1.DNA的粗提取和鉴定。 2.PCR技术。

3.血红蛋白的提取和分离技术。

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《生物选修1:生物技术实践 教师教学用书》

三、设备条件

本专题课题1并不需要特殊的实验用具或器材。课题2需要PCR仪及PCR试剂盒,PCR仪也可以用3个恒温水浴锅代替。课题3需要色谱柱、交联葡聚糖凝胶G-75、离心机、

缓冲液等提取蛋白质的常规设备和材料用具。

四、教学安排

本专题的3个课题相对独立,没有严格的先后顺序。课题1的操作难度不高,学生比较容易获得结果,2课时就能够完成。课题2的操作难度也不高,但对PCR原理的理解

是教学中的难点。教学中,教师要充分利用教材的图文资料,化解这一难点,然后再引导学生进行实验操作。课题3的操作难度比较大,建议教师做好预实验,摸索成功的经验,然后再进行教学。由于蛋白质的分离需要一定的时间,因此教师还要调动学生,充分利用课余时间。

参考书目

1.分子克隆实验指南(第三版)。[美]J.萨姆布鲁克、D.W.拉塞尔著。科学出版社,2002。 2.生物化学实验原理和方法。李建武等编写。北京大学出版社,1994。

3.生化技术导论。中山大学生物系微生物学教研室编写。人民教育出版社,1978。

2005-03-31

课题1 DNA的粗提取与鉴定

一、课题目标

本课题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,理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。 二、课题重点与难点

课题重点:DNA的粗提取和鉴定方法。 课题难点:DNA的粗提取和鉴定方法。 三、课题背景分析

生物体的性状之所以能够遗传给后代,是由于生物体内具有DNA或RNA这些遗传物质。通过必修2《遗传与进化》的学习,学生已经学习了证明DNA是主要的遗传物质的实

验证据。那么DNA究竟是什么样的呢?本课题通过实验操作,使学生对DNA有一定的感性认识。

四、基础知识分析与教学建议

知识要点:1.DNA的物理化学性质,尤其是DNA的溶解性;2.二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。 教学建议

1.在教学过程中,教师要引导学生分析插图5-1“DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线”,使学生理解:在NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度

的增加而逐渐降低;在0.14 mol/L时,DNA溶解度最小;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA的溶解度又逐渐增大。利用上述原理,可以将DNA溶于高浓度的NaCl溶液中,使其与其他物质分开。

2.教师要注意引导学生认识DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性的不同。教材在实验设计中关于去除滤液中杂质的第二、第三个方案,正是利用了上述不同的特性,

从而达到分离DNA和蛋白质的目的。

3.教材中介绍了用二苯胺法鉴定DNA的方法,教师可以引导学生结合教材中的资料,利用所学的知识,采用其他的方法鉴定DNA,如电泳法、紫外灯照射法等。 五、实验案例

案例一 以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取 课前准备

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。

教师可以到市场售活鸡处索取鸡血,所带烧杯中必须提前放入抗凝剂柠檬酸钠溶液。具体制备方法如下。取质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液100 mL,置于500 mL烧杯

中,注入新鲜的鸡血(约180 mL),同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸钠溶液充分混合,以免血液凝结。将烧杯中的血液置于冰箱内,静置1 d,使血细胞自行沉淀。有条件的学校也可以将血液倒入离心管内进行离心,用2 000 r/min或3 000 r/min的转速,离心2 min,使血细胞沉淀于离心管底部,这样可以使血细胞沉淀更完全。用吸管除去上部的澄清液,就可以得到鸡血细胞液。值得注意的是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。

提取DNA的具体步骤 1.破碎细胞,释放DNA

鸡血细胞中的DNA与核蛋白结合,位于鸡血细胞的细胞核中,正常情况下是不会释放出来的。为了使DNA从细胞核中释放出来,需要向鸡血细胞液中加入蒸馏水,并且搅拌,

从而使血细胞膜和核膜胀破。用玻璃棒搅拌可以加速细胞的破裂。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。一般5~10 mL的鸡血细胞液加入20 mL蒸馏水搅拌5 min。释放出来的大量DNA和RNA往往与蛋白质结合在一起,应用3~4层纱布进行过滤,除去一些颗粒较大的杂质。

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《生物选修1:生物技术实践 教师教学用书》

2.溶解细胞核内的DNA

在浓度较高的NaCl溶液中核蛋白容易解聚,游离出的DNA溶解在溶液中。在溶液中加入两倍体积的浓度为2 mol/L的NaCl溶液,搅拌1 min。注意应沿一个方向搅拌,使

DNA充分溶解。

3.DNA的析出

将溶液中的DNA与其他杂质分离,这一步骤是实验成败的关键。教材中列举了提取DNA的三种方案,本案例选取方案一。加蒸馏水降低NaCl溶液浓度,使DNA析出。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。同时应注意控制加水量,使NaCl溶液的终浓度为0.1~0.2 mol/L。加水过程一般分三次进行,当总加水量为300 mL左右时,DNA已基本析出。加水太多、溶液过稀,会使DNA分子又重新溶解。

用3~4层纱布对DNA稀释液进行过滤,滤去蛋白质,收集DNA的黏稠物。如果采用离心法,效果更好。用4 000 r/min转速的离心机,离心15 min,除去上清液(含有蛋白

质),留下的沉淀物中含有DNA。此时注意观察DNA黏稠物的颜色。

4.DNA的初步纯化

如果提取的DNA量不够多且其中含有较多杂质,或者加入溶液和搅拌等操作过程不规范,都会导致实验现象不明显,常常使制取的DNA粗制品不能显示出DNA的本色──白

色。为了增进实验效果,需要对DNA粗制品进行简单的提纯,下面的方案可供参考。

将DNA黏稠物再溶解,继续用2 mol/L的NaCl溶液20 mL溶解DNA黏稠物,仍旧沿一个方向不停搅拌3 min,使DNA充分溶解,以免损失。用3~4层纱布进行过滤(或离

心),滤去杂质,收集含有DNA的滤液。向滤液中贴壁缓慢加入50 mL预冷的体积分数为95%的乙醇,并用玻璃棒朝一个方向缓慢、均匀地搅拌,溶液中会出现DNA丝状物。

实验一般要求采用预冷的95%的乙醇,但对比结果显示,常温下的乙醇溶液也可产生明显效果。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。此时悬浮于溶液中的DNA丝状物相对含杂质较少,如果出现的丝状物较少,可以将此混合液再放入冰箱中冷却几分钟。浓缩后的DNA丝状物,可以用缓缓旋转玻璃棒的方法卷起(因为玻璃棒有吸附DNA的作用)。如果DNA丝状物较少,不易吸附在玻璃棒上,也可以用筷子等表面粗糙的用具来帮助DNA分子缠绕。

DNA的纯化还有许多其他方法。例如,添加质量分数为25%的十二烷基磺酸钠(SDS)溶液,使蛋白质变性后与DNA分开。随后,加入氯仿—异丙醇混合液(体积比为24∶1),

通过离心将蛋白质及其他杂质除去,取上清液。可重复上述操作几次,直至上清液变成透明的黏稠液体。此外苯酚可以迅速使蛋白质变性,抑制核酸酶的活性。利用苯酚处理后,离心分层,DNA溶于上层水相,蛋白质变性存在于酚层中,这时可用分液漏斗或吸管等仪器将二者分开。教师可以根据学校的条件让学生自己设计实验方案,比较实验结果。

5.DNA的鉴定

二苯胺法二苯胺试剂的配制及鉴定DNA的方法参见教科书。需要注意的是,二苯胺试剂在冰箱内可保存6个月,使用前需摇匀。

紫外灯照射法用蒸馏水配制质量分数为0.05%的溴化乙锭(EB)溶液,将玻璃棒上缠绕的白色絮状物抹到蜡纸上,再滴1滴EB溶液染色。将蜡纸放在紫外灯(260 nm)下照射(暗

室中),可呈现橙红色的萤光(DNA的紫外吸收高峰在260 nm处)。

电泳法此方法适合鉴定纯度较高的DNA。有条件的学校可以参考本专题课题2的实验案例和参考资料部分。 案例二 以菜花为实验材料进行DNA的粗提取

课前准备 将新鲜菜花和体积分数为95%的乙醇溶液放入冰箱冷冻室24 h。 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。

教材中建议采用洗发香波、洗涤剂等一些去污剂,使植物细胞膜破碎,释放DNA。学生可以设置对照实验,比较哪一种方法可以提取到纯度更高的DNA。一般实验室提取高

纯度的DNA都采用一种阳离子去污剂──十六烷三甲基溴化铵分离缓冲液,使细胞膜破碎,同时将DNA与植物中多糖等杂质分开,再用氯仿—异丙醇混合液(体积比为24∶1)抽提去除杂质蛋白,得到高纯度的DNA。

3.过滤 在漏斗中垫上尼龙纱布,将菜花研磨液过滤到烧杯中(有条件的学校可将滤液倒入塑料离心管中进行离心,用1000 r/min的转速,离心2~5 min,取上清液放入烧

杯中)。在4 ℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液。

4.沉淀 将一倍体积的上清液倒入两倍体积的体积分数为95%的预冷乙醇溶液中,并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液(玻璃棒不要直插到烧杯底部)。沉淀3~5 min后,可见

白色的DNA絮状物出现。用玻璃棒缓缓旋转,将絮状物缠绕在玻璃棒上。

六、课题成果评价 (一)是否提取出了DNA

观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明DNA中的杂质较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功,如果不呈现蓝色,可能所提取的DNA含量低,或是实验操

作中出现错误,需要重新制备。

(二)分析DNA中的杂质

本实验提取的DNA粗制品有可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。

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