高一生物DNA的粗提取与鉴定知识详解
DNA是生物的遗传物质，是高考生物的考点之一，需要学生去掌握，下面是学习啦小编给大家带来的有关于高一生物的DNA的粗提取介绍，希望能够帮助到大家。
高一生物DNA的粗提取与鉴定知识点
该知识点主要包括提取DNA的方法、实验设计及操作提示等要点。
1. 提取DNA的方法：首先要掌握提取生物大分子的基本思路，其次是要掌握DNA提取与鉴定的具体方法。
当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。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与蛋白质进一步分离。
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—80oC的高温，而DNA在80oC以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
在加热条件下，DNA遇二苯胺会生成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
2. 实验设计及操作提示：实验的步骤及注意事项是同学们要掌握的关键。
(1)制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因：制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠，防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的Ca2+大大减少，血液便不会凝固，因为鸡的红细胞，白细胞都有细胞核，DNA主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，要弃出上清液——血浆。
(2)提取DNA的第一步是材料的选取，一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。
(3)盛放鸡血细胞液的容器，最好是塑料容器。鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，这样可以减少提取过程的DNA的损失。
【DNA的粗提取与鉴定考点分析】
在平常测试中，该知识点多以选择题的形式出现。通常考查DNA的提取、鉴定方法及操作过程中的注意事项，出题形式灵活，难度不大。从近几年生物高考试题看，全国课标卷到目前还没有涉及到本专题的知识点;在单科生物卷中，涉及到了本部分知识，多以选择题形式出现，因此，记住相关基础知识是关键。
【DNA的粗提取与鉴定知识点误区】
提取、鉴定DNA的方法、不能用哺乳动物成熟红细胞作实验材料的原因、实验操作中两次使用蒸馏水的原因是本专题的易错问题，一定要把握住要点，记清细节知识(如知识点总结)，突破相关试题。
【典型例题】
某同学用洋葱进行DNA 粗提取和鉴定实验，操作错误的是( )
A. 加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨
B. 用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的 DNA
C. 加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌
D. 加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热
答案：A
解析：加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作，A错误;利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开，起到纯化的作用，B正确;加入酒精溶液，静置溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA，用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌，防止断裂，C正确;用二苯胺鉴定DNA需要水浴加热，D正确。
高一生物多聚酶链式反应扩增DNA片段知识点
该知识点包括PCR原理、PCR反应过程、实验操作及操作提示等几个要点知识。
1. PCR原理：DNA热变性原理，即：
此外，DNA的合成方向也是必须掌握的知识要点。DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称为3，端，而磷酸基团的末端称为5，端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3，端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3，端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5，端向3，端延伸。
在DNA的复制过程中，复制的前提是DNA解旋。在体外可通过控制温度来实现。在80-100℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解旋，双链分开，这个过程称为热变性。PCR利用了DNA的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。由于PCR过程的温度高，导致DNA聚合酶失活，后来耐高温的DNA聚合酶的发现和应用，大大增加了PCR的效率。
2. PCR反应过程
(1)变性：当温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链，如下图：
(2)复性：温度下降到50 ℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，如下图：
(3)延伸：温度上升到72 ℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如下图：
3. 实验操作及操作提示：
实验操作：在实验室中，做PCR通常使用微量离心管，它是一种薄壁塑料管。具体操作时，用微量移液器，按PCR反应体系的配方在微量离心管中依次加入各组分，再参照下表的设置设计好PCR仪的循环程序即可。
操作提示：为避免外源DNA等的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在-20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。在微量离心管中添加反应成分时，移液管上的枪头要更换。
【多聚酶链式反应扩增DNA片段考点分析】
在平常测试中，该知识点多以选择题或简答题的形式出现。通常考查DNA复制与PCR技术的区别、PCR反应过程等相关问题，出题形式图文兼有，灵活多样，但是难度不大。从近几年全国课标卷高考生物试题看， PCR技术没有在选修1的选做题中出现过，只是偶尔在选修3考查基因工程的选做题出现过个别填空，。因此，对于本部分知识记住关键的基础知识。2011年江苏生物卷33题中出现过该知识点，并且不都是简单的识记。
【多聚酶链式反应扩增DNA片段知识点误区】
不能准确把握PCR技术与DNA复制的区别是同学们易错的主因。
此外，对于PCR技术中的引物理解不到位也是失分的一个原因。可以从以下几方面 理解“引物”：①含义：引物是一小段单链DNA或RNA分子。②作用：为DNA聚合酶提供合成的3′端起点。③种类：扩增一个DNA分子需要2种引物。④数目：引物数目等于新合成的DNA子链数目。⑤与DNA母链的关系：两种引物分别与DNA母链的3′端通过碱基互补配对结合。
高一生物无土壤中分解尿素的细菌的分离与计数知识点
该知识点包括研究思路(筛选菌株、统计菌落数目、设置对照)、实验设计及操作提示几个要点知识。
1. 尿素分解菌的分离与计数：
(1)土壤中的细菌之所以能够分解尿素，是因为它们体内能合成脲酶。这种物质在把尿素分解成无机物的过程中起催化作用。
(2)实验室中微生物筛选的原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。
2. 实验设计：
土壤取样→样品稀释→取样涂布→微生物培养→观察并记录结果→细菌计数。
3. 操作提示：
(1)选择培养基：在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物的生长，促进需要的微生物的生长，目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
(2)选择培养基应用实例：
①培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
②培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
③培养基中缺乏氮源时，可以分离固氮微生物，因为非固氮微生物不能在此培养基上生存。
④当培养基的某种营养成分为特定化学成分时，也具有分离效果。如石油是唯一碳源时，可以抑制不能利用石油的微生物的生长，使能够利用石油的微生物生存，达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
⑤改变微生物的培养条件，也可以达到分离微生物的目的，如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
【土壤中分解尿素的细菌的分离与计数考点分析】
本知识点主要考点集中在对尿素分解菌的鉴定方法上，其次是微生物计数的方法也是常见考点，但本部分多以选择题形式出现在考题中，以非选择的形式考查不常见。
【土壤中分解尿素的细菌的分离与计数知识点误区】
1.显微镜直接计数法
①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。
②方法：用计数板计数。
③缺点：不能区分死菌与活菌。
2.间接计数法(活菌计数法)
①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
②操作
a.设置重复组，增强实验的说服力与准确性。
b.为了保证结果准确，一般选择菌落数在30～300的平板进行计数。
③计算公式：每克样品中的菌株数=(C/V)×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)，M代表稀释倍数。
3. 分离分解尿素的细菌的培养基应为选择培养基，培养基中的氮源只有尿素，理论上只有能合成脲酶的微生物才能在上面生长。其配方如下：
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10.0g
尿素(唯一氮源) 1.0g
琼脂 15.0g
将上述物质溶解后，用自来水定容到1 000 mL。
【典型例题】可以鉴定出分解尿素的细菌的方法是( )
A.以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂
B.以尿素为唯一氮源的培养基中加入二苯胺试剂
C.以尿素为唯一氮源的培养基中加入苏丹Ⅲ试剂
D.以尿素为唯一氮源的培养基中加入双缩脲试剂
答案：A
解析：在以尿素为唯一氮源的培养基中，不能分解尿素获得氮源的细菌不能生长，而分解尿素的细菌能利用尿素作氮源，将尿素分解为氨，使pH升高。若培养基中加入酚红指示剂，指示剂将变红。此培养基既属于选择培养基，又属于鉴别培养基。
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