3.1.2 重组DNA技术的基本工具——DNA的粗提取与鉴定课件（15张ppt）-高二生物学（人教版2019选择性必修3）
文档属性
| 名称 | 3.1.2 重组DNA技术的基本工具——DNA的粗提取与鉴定课件（15张ppt）-高二生物学（人教版2019选择性必修3） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 615.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-08-08 19:07:56 | ||
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文档简介
(共15张PPT)
第3章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
探究 ·实践 ·DNA的粗提取与鉴定
二、实验原理：
D功V溶解度 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。
3.在一定温度下， DNA遇二苯胺试剂会呈现
一、提取D功V的基本思路(D功V的粗提取)
利用D功V与K功V、蛋白质和脂质等在物理和化学性质 方面的差异， 提取D功V，去除其他成分。
0 了moI\r功$CI浓
蓝色。
0.J寸moI\r
度
三、材料用具
1.选材： DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠 菜、菜花和猪肝等
注意：不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中 没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA
2.试剂：
①研磨液
②体积分数为95%的酒精 析出DNA
③2mol/L 的NaCl溶液 溶解DNA
④二苯胺试剂 鉴定DNA，要现配现用
⑤蒸馏水
过滤或离心取上清液
预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA
NaCl溶液溶解DNA并鉴定
四、方法步骤：
方法一：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。
方法二： 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。
①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
②低温放置几分钟的作用： 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；
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
研磨的目的： 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中
2.过滤或离心取上清液：
研磨洋葱
②酒精预冷的作用： 低温可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；
低温抑制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，减少断裂。
方法二：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。
四、方法步骤：
3.预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA
方法一：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；
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
用冷却的酒精析出DNA
四、方法步骤：
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。
水浴 加热
实验组
对照组
五、结果分析与评价
1.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 ？
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。
2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
3.与其他同学提取的DNA进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生 差异的原因。
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.有时会在DNA滤液中添加嫩肉粉(木瓜蛋白酶)，这样有什么好处？
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。
3.有时还会反复利用不同浓度的NaCl溶液来溶解、析出DNA，试猜想该
操作的目的？
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。
1.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。
思 考
本实验两次析出DNA：
第一次：用0.14 mol/L的NaCI溶液析出DNA，目的是除去溶液中的杂质。
第二次：用冷却的95％的酒精，获得含杂质较少的DNA丝状物
第一次过滤获得DNA的滤液
第二次过获得DNA粘稠物 第三次过滤获得DNA的滤液
获得含DNA的滤液
获取DNA粘稠物
得到含DNA的滤液
六、实验梳理
本实验中有三次过滤:
一、概念检测 ( P74 )
1.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确
的是 ( C )
A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键
B.能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键
C.能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键
D. 只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链DNA片段的
平末端
一、概念检测 ( P74 )
2、在重组DNA技术中，将外源基因送人受体细胞的载体可以是( A ) A.大肠杆菌的质粒
B.切割DNA分子的酶
C.DNA片段的黏性末端
D.用来识别特定基因的DNA探针
二、拓展应用(P74-75
)
1.想一想，为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子
提示:迄今为止，在基因工程操作中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取 出来的，它们可以识别DNA上特定的碱基序列并使特定部位的磷酸二酯键断开。微生 物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可以将外源人侵的DNA降解。
细菌中限制酶之所以不切割自身的DNA，是因为含有某种限制酶的细胞的DNA分
子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识 别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶，也不 会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA人侵
二、拓展应用(P74-75
)
2.有2个不同来源的DNA片段A和B ，A片段用限制酶SpeI
进行切割， B片段分别用限制酶HindI 、XbaI 、EcoRV和Xhol 进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(1)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeI
切割A片段产生的DNA片段相连接 为什么
提示: XbaI。
因为XbaI与SpeI切割产生了相同的黏性末端。
二、拓展应用(P74-75
2.有2个不同来源的DNA片段)A和B ，A片段用限制酶SpeI
进行切割， B片段分别用限制酶HindI 、XbaI 、EcoRV和Xhol
进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(2)不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基
因工程操作中有什么意义
提示:识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端
的限制酶被称为同尾酶。同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们 选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有该限制酶的识别 序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可能被切断;这时 可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因。
第3章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
探究 ·实践 ·DNA的粗提取与鉴定
二、实验原理：
D功V溶解度 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。
3.在一定温度下， DNA遇二苯胺试剂会呈现
一、提取D功V的基本思路(D功V的粗提取)
利用D功V与K功V、蛋白质和脂质等在物理和化学性质 方面的差异， 提取D功V，去除其他成分。
0 了moI\r功$CI浓
蓝色。
0.J寸moI\r
度
三、材料用具
1.选材： DNA含量相对较高的生物组织，如新鲜洋葱、香蕉、菠 菜、菜花和猪肝等
注意：不能选择哺乳动物成熟的红细胞，因为哺乳动物成熟的红细胞中 没有细胞核和线粒体，几乎不含DNA
2.试剂：
①研磨液
②体积分数为95%的酒精 析出DNA
③2mol/L 的NaCl溶液 溶解DNA
④二苯胺试剂 鉴定DNA，要现配现用
⑤蒸馏水
过滤或离心取上清液
预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA
NaCl溶液溶解DNA并鉴定
四、方法步骤：
方法一：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。
方法二： 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。
①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
②低温放置几分钟的作用： 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；
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
研磨的目的： 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中
2.过滤或离心取上清液：
研磨洋葱
②酒精预冷的作用： 低温可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；
低温抑制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，减少断裂。
方法二：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。
四、方法步骤：
3.预冷酒精析出DNA或离心收集沉淀中的DNA
方法一：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；
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
用冷却的酒精析出DNA
四、方法步骤：
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。
水浴 加热
实验组
对照组
五、结果分析与评价
1.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 ？
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。
2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
3.与其他同学提取的DNA进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生 差异的原因。
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.有时会在DNA滤液中添加嫩肉粉(木瓜蛋白酶)，这样有什么好处？
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。
3.有时还会反复利用不同浓度的NaCl溶液来溶解、析出DNA，试猜想该
操作的目的？
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。
1.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。
思 考
本实验两次析出DNA：
第一次：用0.14 mol/L的NaCI溶液析出DNA，目的是除去溶液中的杂质。
第二次：用冷却的95％的酒精，获得含杂质较少的DNA丝状物
第一次过滤获得DNA的滤液
第二次过获得DNA粘稠物 第三次过滤获得DNA的滤液
获得含DNA的滤液
获取DNA粘稠物
得到含DNA的滤液
六、实验梳理
本实验中有三次过滤:
一、概念检测 ( P74 )
1.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确
的是 ( C )
A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键
B.能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键
C.能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键
D. 只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链DNA片段的
平末端
一、概念检测 ( P74 )
2、在重组DNA技术中，将外源基因送人受体细胞的载体可以是( A ) A.大肠杆菌的质粒
B.切割DNA分子的酶
C.DNA片段的黏性末端
D.用来识别特定基因的DNA探针
二、拓展应用(P74-75
)
1.想一想，为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子
提示:迄今为止，在基因工程操作中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取 出来的，它们可以识别DNA上特定的碱基序列并使特定部位的磷酸二酯键断开。微生 物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可以将外源人侵的DNA降解。
细菌中限制酶之所以不切割自身的DNA，是因为含有某种限制酶的细胞的DNA分
子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识 别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶，也不 会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA人侵
二、拓展应用(P74-75
)
2.有2个不同来源的DNA片段A和B ，A片段用限制酶SpeI
进行切割， B片段分别用限制酶HindI 、XbaI 、EcoRV和Xhol 进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(1)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeI
切割A片段产生的DNA片段相连接 为什么
提示: XbaI。
因为XbaI与SpeI切割产生了相同的黏性末端。
二、拓展应用(P74-75
2.有2个不同来源的DNA片段)A和B ，A片段用限制酶SpeI
进行切割， B片段分别用限制酶HindI 、XbaI 、EcoRV和Xhol
进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。
(2)不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基
因工程操作中有什么意义
提示:识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端
的限制酶被称为同尾酶。同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。例如，我们 选择了用某种限制酶切割载体，如果目的基因的核苷酸序列中恰好含有该限制酶的识别 序列，那么用该限制酶切割含有目的基因的DNA片段时，目的基因就很可能被切断;这时 可以考虑用合适的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的识别序列)来获取目的基因。