重组DNA技术的基本工具【知识精讲+备课精研+高效课堂】高二生物 （人教版2019选择性必修3）.pptx

第1节 重组DNA技术的基本工具第三章 基因工程学习目标核心素养1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的2阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具1.科学思维：模拟重组DNA分子的操作过程，说出合成新DNA分子的基本原理2社会责任：关注基因工程的社会议题，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程DNA的粗提取与鉴定探究和实践探究和实践探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定一、提取生物大分子的基本思路：选用一定的物理或化学方法，分离具有不同物理或化学性质的生物大分子实验设计思路：DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法去除其他成分，对DNA进行提取探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定1.提取原理（1）DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精2）DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2mol/L NaCl溶液00.14NaCI浓度（mol/L）DNA溶解度二、提取生物大分子的提取原理与鉴定原理2.鉴定原理 在一定温度下（沸水浴），DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。

DNA+二苯胺蓝色探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定三、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、便于提取的原则你认为如下提供的材料中哪些不适合提取DNA？为什么？供选材料：新鲜洋葱（16）、香蕉、菠菜（12）、菜花、猕猴桃（58）；猪肝（38）、鱼卵、鸡血（78）、哺乳动物的成熟红细胞；在液体培养基中培养的大肠杆菌（1）（括号内为染色体条数）原则上，凡是含有DNA的生物材料都可以考虑;选用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定四、方法步骤：1.取材、研磨:称取30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10mL 研磨液，充分研磨1)研磨的目的 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中(2)研磨时间不宜太长 防止研磨时产生的热量影响DNA的提取量(3)有条件的可以在材料处理的过程中加入纤维素酶、果胶酶 研磨效果好（有利于充分研磨）(4)研磨不宜太用力 探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定2.过滤或离心取上清液：在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4冰箱中放置几分钟后，再取上清液。

也可直接将研磨液倒入塑料离心管中，1500r/min的转速下离心5min，再取上清液放入烧杯中上清液中除DNA之外，可能含有哪些杂质？可能含有核蛋白、多糖等杂质低温放置几分钟的作用 可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂；四、方法步骤：探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定3.预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA 在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%)，静置2-3min，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搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；或将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干1)搅拌时应轻缓、并沿一个方向 减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子(2)酒精预冷的作用:同“低温放置的作用”四、方法步骤：探究探究实践实践DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定4.NaCl溶液溶解DNA并鉴定 取两支20mL的试管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。

将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCI溶液中向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关加入2mol/L氯化钠溶液不加入丝状物加入4ml4ml二苯胺试剂加入2mol/L氯化钠溶液加入丝状物加入4ml4ml二苯胺试剂实验组实验组对照对照组组水浴水浴加热加热四、方法步骤：1.1.你提取出白色丝状物或沉淀物了吗你提取出白色丝状物或沉淀物了吗？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？结果分析与评价结果分析与评价 观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质本实验可以采取分组的方式进行可以选取不同的实验材料；也可以查阅资料了解其他提取DNA的方法，对同种材料采用不同的方法最后从多方面比较实验结果，如DNA的纯度、DNA的颜色、二苯胺试剂显色的深浅等，看看哪种实验材料、哪种提取方法的效果更好。

2.2.你能分析出粗提取的你能分析出粗提取的DNADNA中可能含有哪些杂质吗？中可能含有哪些杂质吗？3.3.与其他同学提取的与其他同学提取的DNADNA进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生差进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生差异的原因异的原因思考：如果选用鸡血细胞进行实验，如何快速破碎细胞？思考：如果选用鸡血细胞进行实验，如何快速破碎细胞？将鸡血细胞置于蒸馏水中，待细胞涨破后，收集滤液利用蛋白酶分解杂质蛋白，不分解DNA，有利于DNA与蛋白质分开进一步纯化DNA用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质；用低盐溶液使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有时会在有时会在DNADNA滤液中添加嫩肉粉（木瓜蛋白酶），这样有什么好处？滤液中添加嫩肉粉（木瓜蛋白酶），这样有什么好处？有时还会反复利用不同浓度的有时还会反复利用不同浓度的NaClNaCl溶液来溶解、析出溶液来溶解、析出DNADNA，试猜想，试猜想该操作的目的？该操作的目的？进一步探究进一步探究 实验室提取纯度较高的DNA的方法有不少。

例如，可以先添加质量分数为25%的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由于苯酚可以迅速使蛋白质变性，抑制核酸酶的活性，因此还可以先用苯酚处理，然后离心分层，这时DNA溶于上层水相，蛋白质变性后存在于酚层中，用吸管、微量移液器等实验用具就可以将两者分开刑侦破案拓展：拓展：DNADNA提取的应用提取的应用基因组测序插入人胰岛素基因的大肠杆菌基因工程亲子鉴定1.下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是()A.DNA析出过程中，搅拌操作要轻柔以防DNA断裂 B.预冷的乙醇溶液可用来粗提取DNA C.用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热 D.鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴课堂练习课堂练习D。