高中生物 第四章 遺傳的分子基礎 第一節(jié) 探索遺傳物質(zhì)的過程 第2課時課件 蘇教版必修2

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1、第2課時DNA是主要的遺傳物質(zhì)、DNA的粗提取和鑒定第四章第一節(jié)探索遺傳物質(zhì)的過程學習導航1.結(jié)合教材P6263，理解DNA是主要的遺傳物質(zhì)的含義。2.結(jié)合教材P64，嘗試DNA粗提取和鑒定。重難點擊1.辨析各種生物的遺傳物質(zhì)。2.DNA粗提取和鑒定的實驗過程。課堂導入通過前面兩個實驗我們知道：很多生物的遺傳性物質(zhì)是DNA，那是不是所有生物的遺傳物質(zhì)都是DNA呢？我們又該如何從生物體中提取和鑒定DNA呢？本節(jié)課我們就來解決這兩個問題。一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)當堂檢測二、DNA的粗提取和鑒定內(nèi)容索引一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)基礎梳理1.RNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)(1)煙草花葉病毒(TMV)的實驗煙

2、草花葉病毒結(jié)構(gòu)： 實驗過程RNA 蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì) RNA結(jié)論：控制煙草花葉病毒性狀的物質(zhì)是 ，而不是 。RNA蛋白質(zhì) 。 (2)TMV(煙草花葉病毒)與HRV(車前草病毒)的病毒重建實驗實驗過程HRV 重建病毒 煙草 的病斑HRV結(jié)論：控制TMV、HRV性狀的物質(zhì)是 ，而不是 。2.絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 ，只有極少數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是 。因此， 是主要的遺傳物質(zhì)。RNA蛋白質(zhì)DNARNADNA 。 TMV 重建病毒 煙草 的病斑TMV1.人、噬菌體、煙草花葉病毒及大腸桿菌的遺傳物質(zhì)分別是什么？答案答案分別是DNA、DNA、RNA、DNA。問題探究答案2.下列有關遺傳物質(zhì)的敘述，哪些說法是正確

3、的？DNA是所有生物的遺傳物質(zhì)核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)酵母菌的遺傳物質(zhì)主要是DNA病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA艾滋病病毒的遺傳物質(zhì)是DNA或RNA答案答案。答案答案磷酸、脫氧核糖、含氮堿基。3.蠶豆細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)徹底水解的產(chǎn)物有哪些？答案知識知識整合整合細胞生物同時含有DNA 和RNA，其中DNA是遺傳物質(zhì)；病毒只含有一種核酸，含有DNA(如噬菌體)的，DNA是遺傳物質(zhì)，含有RNA(如艾滋病病毒、煙草花葉病毒等)的，RNA 是遺傳物質(zhì)。拓展應用1.科學家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗結(jié)果(見下表)中，不可能出現(xiàn)的是 實驗編號

4、實驗過程實驗結(jié)果病斑類型 病斑中分離出的病毒類型a型TMV感染植物a型a型b型TMV感染植物b型b型組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)b型TMV的RNA)感染植物b型a型答案解析組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)a型TMV的RNA)感染植物a型a型A.實驗 B.實驗 C.實驗 D.實驗解析解析因為煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，所以決定病毒類型和病斑類型的是RNA，而不是蛋白質(zhì)。中的RNA是b型TMV的，分離出的病毒類型就應該是b型。2.下列有關生物體遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是A.豌豆的遺傳物質(zhì)主要是DNAB.酵母菌的遺傳物質(zhì)主要分布在染色體上C.T2噬菌體的遺傳物質(zhì)含有硫元素D.HIV的遺傳物質(zhì)水解產(chǎn)生4

5、種脫氧核苷酸答案解析解析A中豌豆的遺傳物質(zhì)只有DNA；B中酵母菌的遺傳物質(zhì)DNA主要分布在染色體上，細胞質(zhì)中也有；C中T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，不含S元素；D中HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，初步水解后產(chǎn)生4種核糖核苷酸。解析二、DNA的粗提取和鑒定基礎梳理1.實驗目的實驗目的初步掌握DNA的粗提取和鑒定的方法。2.實驗原理實驗原理(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度 。(2)DNA不溶于 ，但是細胞中的某些物質(zhì)則溶于乙醇溶液，利用這一原理可以進一步提取含雜質(zhì)較少的DNA。藍色不同乙醇溶液3.實驗材料實驗材料： 細胞液。4.DNA粗提取的實驗步驟粗提取的實驗步驟(1)制備雞血細胞液100

6、 mL質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的 溶液180 mL 新鮮雞血，注入500 mL燒杯中，充分攪拌置于 冰箱內(nèi)，靜置1 d(2)提取雞血細胞核510 mL制備好的雞血細胞液中加20 mL ，攪拌 5 min過濾雞血檸檬酸鈉4蒸餾水(3)溶解DNA：取物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的 溶液40 mL加入濾液中，用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌。(4)析出含DNA的絲狀物：加入適量 ，邊加邊攪拌。(5)DNA的純化將粗提取出的DNA黏稠物在 溶液中再溶解、再過濾。向濾液中，加入冷卻的、體積分數(shù)為95%的 溶液50 mL，并用玻璃棒攪拌，溶液中會出現(xiàn)絲狀物，用玻璃棒將絲狀物挑起，并用濾紙吸取上面的水分，即得到

7、含雜質(zhì)較少的DNA。氯化鈉蒸餾水乙醇NaCl5.DNA鑒定的實驗步驟鑒定的實驗步驟(1)取兩支20 mL的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的 溶液5 mL。(2)取提取到的絲狀物少許，將其放入一支試管中，并用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，使其溶解，另一支試管不加任何物質(zhì)，作為 。(3)再向兩支試管中各加入4 mL 試劑，并將其混合均勻。(4)將試管置于 中加熱5 min，待試管冷卻后，觀察兩支試管中溶液顏色的變化。NaCl二苯胺沸水浴對照問題探究答案答案防止血液凝固，使血液分層，便于取下層血細胞。1.制備雞血細胞液時要在取新鮮雞血的同時加入抗凝劑的目的是什么？答案答案0.14 mol/L

8、NaCl溶液用于析出DNA；2 mol/L NaCl溶液用于溶解DNA。2.兩種NaCl溶液濃度分別是多少？分別有什么作用？答案答案答案步驟(2)中加蒸餾水,目的是讓血細胞發(fā)生滲透吸水漲破而釋放DNA；步驟(4)中加蒸餾水，目的是降低NaCl溶液的濃度，析出DNA。3.在DNA粗提取的實驗步驟中，兩次用到蒸餾水的目的是什么？4.兩種顏色變化：析出的DNA是 色絲狀物；DNA中加入二苯胺試劑，加熱后呈 色。5.三次過濾：第一次和第三次要用其 ，使用的紗布為 層，第二次要用其 ，使用紗布為 層。答案白藍濾液12濾出的黏稠物多(1)純化DNA的方法反復溶解和析出，起到純化作用項目溶解規(guī)律2 mol/

9、L NaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液DNA溶解析出蛋白質(zhì)NaCl溶液濃度從2 mol/L降低的過程中，蛋白質(zhì)溶解度逐漸增大部分發(fā)生鹽析沉淀溶解知識知識整合整合將含有雜質(zhì)的DNA溶解于2 mol/L的NaCl溶液中，然后緩緩加入冷卻的、體積分數(shù)為95%的乙醇溶液，DNA因溶解度降低而析出，DNA中的部分雜質(zhì)溶解于乙醇中，從而進一步提純DNA。(2)實驗中五次攪拌的目的次數(shù)目的第一次攪拌新鮮雞血和檸檬酸鈉溶液，使雞血細胞液混合均勻第二次攪拌加入蒸餾水的雞血細胞液，加速細胞破裂第三次攪拌含DNA的高濃度NaCl溶液，加速DNA的溶解第四次 攪拌加入蒸餾水的NaCl溶液，均勻稀釋以析出更

10、多的DNA第五次攪拌含DNA的乙醇溶液，提取含雜質(zhì)較少的DNA拓展應用3.在DNA的粗提取與鑒定實驗中，有兩次DNA的沉淀析出，其依據(jù)的原理是DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低DNA在冷卻的、體積分數(shù)為95%的乙醇溶液中能沉淀析出A.兩次都是 B.第一次是，第二次是C.兩次都是 D.第一次是，第二次是答案解析解析解析第一次利用DNA、蛋白質(zhì)在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度不同，可將DNA析出；冷卻的、體積分數(shù)為95%的乙醇溶液能使DNA沉淀析出，而雜質(zhì)溶解，故可利用此方法進一步提純DNA。4.DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變

11、化而改變。請回答下列問題：(1)在下列NaCl溶液的濃度中選出能使DNA析出最徹底的一種物質(zhì)的量濃度為_。A.0.14 mol/LB.2 mol/LC.0.3 mol/L答案解析解析解析 DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。 利用DNA不溶于冷乙醇的特點，可以除去雜質(zhì)。 利用DNA與二苯胺會發(fā)生藍色反應的特性，可以鑒定提取的DNA。(2)DNA不溶于冷乙醇，但細胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于冷乙醇，利用這一原理可以_，可以推測溶于冷乙醇中的物質(zhì)可能有_。(3)利用DNA遇_變藍色的特性，將該物質(zhì)作為鑒定_的試劑。鑒定過程：向放有_的試管中加入4 mL的_試劑，混合均

12、勻后，將試管置于_中加熱5 min，待試管_后，觀察試管中溶液顏色的變化。答案除去雜質(zhì)某些脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì)二苯胺DNADNA二苯胺沸水浴冷卻在“DNA粗提取”實驗中，為得到含DNA的黏稠物，某同學進行了如下操作，最后所得含DNA的黏稠物極少，導致下一步實驗無法進行，請指出該同學在實驗操作上的錯誤并改正。(1)在新鮮雞血中加入適量的檸檬酸鈉,經(jīng)離心后,除去血漿留下血細胞備用。(2)取510 mL血細胞放入50 mL的塑料燒杯中，并立即注入 20 mL 2 mol/L的氯化鈉溶液，輕緩攪拌5 min后，經(jīng)濾紙過濾，取得其濾液。(3)濾液中加入40 mL 2 mol/L的氯化鈉溶液

13、,并用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌1 min。(4)往上述溶液中緩慢加入蒸餾水,同時用玻璃棒沿一個方向不停地輕輕攪拌，直到溶液中絲狀物出現(xiàn)為止,再進行過濾得含DNA的黏稠物。 一題多變一題多變答案解析答案答案(2)中2 mol/L的氯化鈉溶液應改為蒸餾水；濾紙應改為紗布；(4)中直到溶液中絲狀物出現(xiàn)為止應改為直到溶液中絲狀物不再增加為止。解析答案解析解析將雞血細胞中的核物質(zhì)析出，要用蒸餾水，因血細胞在低濃度溶液中吸水破裂；而過濾不能用濾紙，濾紙的孔太小，DNA分子不能通過，應改用紗布；實驗最后要得到盡可能多的絲狀物(DNA)，就需要攪拌至溶液中絲狀物不再增加為止。課堂小結(jié)DNADNADNARNAN

14、aCl溶液乙醇溶液沸水浴當堂檢測1.用甲種病毒的RNA和乙種病毒的蛋白質(zhì)外殼組成一種雜種病毒丙，以病毒丙侵染宿主細胞，在宿主細胞中產(chǎn)生大量子代病毒，子代病毒具有的特征是A.甲種病毒的特征 B.乙種病毒的特征C.丙種病毒的特征 D.子代病毒特有的特征23451答案解析解析子代病毒的特征只與其遺傳物質(zhì)有關，由于該子代病毒的RNA是由甲種病毒提供的，因此，子代病毒表現(xiàn)為甲種病毒的性狀特征。解析解析解析蛙的成熟紅細胞具有細胞核，其中含有遺傳物質(zhì)DNA，A錯誤；自然界中生物遺傳物質(zhì)的基本單位大多數(shù)是脫氧核苷酸，少數(shù)是核糖核苷酸，B錯誤；HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，C正確；噬菌體是由蛋白質(zhì)的外殼和其中的DN

15、A構(gòu)成的，D錯誤。2.下列關于遺傳物質(zhì)的敘述，正確的是A.蛙的成熟紅細胞中不含有遺傳物質(zhì)DNAB.自然界中生物遺傳物質(zhì)的基本單位是脫氧核苷酸C.HIV的遺傳物質(zhì)是RNAD.噬菌體中的DNA分布在擬核中答案23415解析234153.下列有關核酸與遺傳物質(zhì)關系的敘述，不正確的是A.DNA是絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)B.有些生物的遺傳物質(zhì)是RNAC.在真核生物中，DNA和RNA都是遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì)D.核酸是所有生物的遺傳物質(zhì)，其中DNA是主要的遺傳物質(zhì) 答案解析解析具有細胞結(jié)構(gòu)的生物含有 DNA和RNA兩種核酸，但DNA是遺傳物質(zhì)；病毒只含有DNA或RNA一種核酸，其含有的這種核酸

16、就是該病毒的遺傳物質(zhì)?？傊?，大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA，即DNA是主要的遺傳物質(zhì)。解析234154.下列關于“DNA 粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是A.洗滌劑能瓦解細胞膜并增加 DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度B.將 DNA 絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍C.常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響 DNA 的提取D.用玻璃棒緩慢攪拌濾液會導致 DNA 獲得量減少答案解析23415解析解析洗滌劑可瓦解植物細胞膜，有利于釋放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A項錯誤；含DNA的絲狀物應先溶解在物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺試劑在沸水浴條件下檢測，

17、冷卻后變成藍色，B項錯誤；常溫下菜花勻漿中某些酶如DNA水解酶，其活性較高，會影響DNA的提取，C項正確；用玻璃棒緩慢攪拌濾液可防止DNA分子斷裂，不會影響DNA的提取量，D項錯誤。5.下圖為“DNA的粗提取”的實驗裝置。23415答案解析(1)實驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要原因是雞血細胞液中有較高含量的_。DNA解析解析題圖A、B、C所示為本實驗的三個關鍵步驟。圖A通過添加蒸餾水，血細胞與蒸餾水相混合而使血細胞處于極度低滲的環(huán)境之中，細胞因大量吸水而最終破裂，并釋放出內(nèi)容物。圖B通過紗布過濾使血細胞釋放出的DNA收集到濾液中(將大量膠狀物濾出)，再在濾液中加入2 mol/L的Na

18、Cl溶液使DNA的溶解度增加。DNA在不同濃度的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溶液中的溶解度為水中的2倍。圖C中，在DNA的濃NaCl溶液中加入蒸餾水(大量)，可使溶液的NaCl濃度降至較低，由于DNA在較低濃度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，濃度再變小，則DNA溶解度將增大)，使DNA低滲析出，經(jīng)過過濾等手段可以收集到DNA。 23415(2)在圖A所示的實驗步驟中加蒸餾水的目的是_，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；圖C所示實驗步驟中加蒸餾水的目的是_。23415答案使血細胞破裂使濾液中的DNA溶解于濃NaCl溶液使DNA析出