3.1DNA的粗提取与鉴定课件(共21张PPT)2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

(共21张PPT)
请你根据图3-3中的相关信息找到两条片段上EcoRI的识别序列和切割位点。然后，用剪刀进行“切割”。待切割位点全部切开后，将从下面那条DNA链上切下的片段重组到上面那条DNA链的切口处，并用透明胶条将切口粘连起来。
思考·讨论 p73
1.剪刀和透明胶条分别代表哪种“分子工具” ？
剪刀代表限制酶；透明胶条代表DNA连接酶。
2.你制作的黏性末端的碱基能不能互补配对？如果不能，可能是什么原因造成的？
如果制作的黏性末端的碱基不能互补配对，可能是剪切位点或连接位点选得不对，也可能是其他原因。
3.你插入的DNA片段能称得上一个基因吗？
不能，因为基因的长度一般在100个碱基对以上。
思考 讨论
1.为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
2.为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
限制酶
DNA连接酶
载体
①对受体细胞无害；
②有一个至多个限制酶切割位点；
③有特殊的标记基因；
④能自我复制或能整合到宿主DNA上。
质粒、 噬菌体 、动植物病毒
基因工程的基本工具
作为载体的条件
种类:
磷酸二酯键
来源：
主要来源于原核生物
特点：
作用部位：
具有专一性
结果：
形成黏性末端或平末端
连接部位：磷酸二酯键
种类： E.coliDNA连接酶、T4 DNA连接酶
作用： 把两条双链DNA片段拼接起来
小结
DNA的粗提取与鉴定
实验原理：
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
3、在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
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
基础知识：
新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花和猪肝等都可以作为实验材料，但提取DNA的方法可能稍有不同
不能，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
1、实验材料：
思考：能否选取牛、羊、猪等哺乳动物成熟的红细胞作为DNA
提取的材料？
材料选择：
2、选取原则：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但是，选用DNA
含量相对较高的组织，成功的可能性更大。
①研磨液
②体积分数为95%的酒精
③2mol/L 的NaCl溶液
④二苯胺试剂
⑤蒸馏水
含有EDTA、SDS、Tris和HCl
析出DNA
溶解DNA
鉴定DNA，要现配现用
实验试剂：
研磨液 试剂 中文名称 作用
Tris 三羟甲基氨基甲烷 维持缓冲液pH值
EDTA 乙二胺四乙酸 抑制DNA水解酶，防止DNA被水解
SDS 十二烷基硫酸钠 使蛋白质变形，与DNA发生分离
HCl 盐酸，浓度：2mol/l 将溶液调节pH至8
1、研磨
实验步骤：
2、过滤
3、析出
4、鉴定
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
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：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
1、研磨
2、过滤
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、RNA等杂质。
2、过滤
注意：
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
3、析出
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
方法一：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
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
实验组
对照组
水浴加热
4、鉴定
对照组：2mol/L的NaCl溶液5mL+4mL的二苯胺试剂，沸水中加热5min
—（现象）—试管内溶液呈无色
实验组：2mol/L的NaCl溶液5mL+丝状物或沉淀物+4mL的二苯胺试剂，
沸水中加热5min —（现象）—试管内溶液呈蓝色
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？
①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
②二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、RNA等杂质。
结果分析与评价：
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。
结果分析与评价：
1、动物细胞破碎较易，以鸡血为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水 ，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可
2、为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？
蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗溶液，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞涨破，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA
知识扩展：
3、若是以动物血液为实验材料时，每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠。 目的：防止血液凝固
4、二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果
5、二苯胺试剂的配制：
称取1.5g二苯胺，溶于100ml冰醋酸中，再加入1.5ml浓硫酸，用棕色瓶保存。临用前，在10ml的上述溶液中再加入0.1ml体积分数为0.2%的乙醛溶液。
知识扩展：
6、用冷酒精浓缩和沉淀DNA时，所用的95%的酒精必须经过预冷后才能使用
作用：①低温抑制DNA水解酶的活性，进而抑制DNA降解；
②低温抑制DNA分子的运动，有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂
知识扩展：
提纯效果更佳
一、概念检测
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（ ）
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
2.在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是（ ）
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
C
A
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HindⅢ、XbaI、EcoRV和XhoI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
XbaⅠ。因为XbaI与SpeI切割产生了相同的黏性末端。
（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
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。