3.1重组DNA技术的基本操作（第二课时） 课件(共28张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修 3
文档属性
| 名称 | 3.1重组DNA技术的基本操作（第二课时） 课件(共28张PPT1个视频)-2025-2026学年高二下学期《生物》（人教版）选必修 3 |
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| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 17.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-11-10 23:01:35 | ||
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文档简介
(共28张PPT)
第3章 基因工程工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
（第二课时）
目标
01
02
03
关注基因工程的诞生和发展历程，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。
（社会责任）
探究DNA的物理与化学性质， 进行DNA分子的提取与鉴定。（科学思维）
学习目标
运用结构与功能观说明基因工程的各种工具的特点。
（生命观念）
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
温故知新
实验原理
材料用具
实验步骤
粗提取原理
鉴定原理
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
概述DNA粗提取和鉴定的原理，以及材料的选择。
以小组为单位画出实验流程简图。
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P74-75，小组合作思考讨论完成问题。
第一次过滤后DNA在沉淀中还是上清液中？
你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
原理一
原理二
原理三
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对它们进行提取
DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精
DNA能溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液
在一定温度下，DNA被二苯胺试剂染成蓝色
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
一、实验原理：
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
二、实验材料及用具：
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。
1.选材：
问题1:能否选用牛、羊、马、猪等哺乳动物的红细胞做实验材料？
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。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
二、实验材料及用具：
2.试剂：
试剂
研磨液
体积分数为95%的酒精
二苯胺
2mol/L 的NaCl溶液
蒸馏水
溶解并提取DNA
析出DNA
溶解DNA
鉴定DNA，要现配现用
研磨液成分 作用
SDS 使蛋白质变性
EDTA 抑制DNA酶
Tris-HCl缓冲液 稳定DNA
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
研磨
加酒精析出
溶解与鉴定
提取上清液
取上
清液
充分
研磨
纱布过滤
95%冷酒精
离心
离心
丝状物
沉淀物
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
(1)研磨：称取约30g洋葱,切碎,然后放入研中,倒入10mL研磨液,充分研磨。
(2)提取上清液：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。也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1500r/min的转速下离心5min,再取上清液放入烧杯中。
研磨不充分，会使DNA分子不能从细胞核中释放出来，从而影响提取的DNA含量
过滤能用滤纸代替吗？
不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失。
可能含有DNA、RNA以及蛋白质、脂质、糖类等。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
(3)加酒精析出：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2~3 min,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;或者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）冷却的酒精溶液(体积分数95％)作用：
一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；
二是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。
避免破坏DNA
这一步的目的是蛋白质溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
将丝状物或沉淀物溶于 溶液中，加入 试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。
（4）溶解与鉴定
二苯胺
2mol/L的NaCl
空白对照组：
在等体积的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，将试管置于同等沸水浴中加热5min。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
加入2mol/L氯化钠溶液
不加入丝状物
加入4mL二苯胺试剂
加入2mol/L氯化钠溶液
加入丝状物
加入4mL二苯胺试剂
实验组
对照组
水浴加热
试管编号 A（对照组） B（实验组）
步骤1 2mol/L的NaC1溶液5mL 步骤2 不进行任何处理
步骤3 步骤4 沸水浴加热5min 实验现象 溶液不变蓝色
实验结论 加丝状物或沉淀物
加4mL的二苯胺试剂
溶液逐渐变蓝
DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
（4）溶解与鉴定
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
问题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。
问题2:你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
问题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。
实验结果不明显的可能原因：
①材料中的核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。
②加入酒精后摇动或搅拌
时过猛，DNA被破坏。
③二苯胺最好现用现配，
否则二苯胺变成浅蓝色，
影响鉴定效果。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
【进一步探究】
本试验只是对DNA进行了粗提取，请查阅资料，了解实验室提取纯度较高的DNA的一种方法，并与本实验中所使用的方法进行比较，总结两种方法的异同。
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它杂质除去，取清液；可重复上述操作几次，直至上清液变成透明的粘稠液体。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二者分开。
实战训练
1.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成( )
A.砖红色 B.橘黄色 C.紫色 D.蓝色
2.DNA析出与鉴定过程中，会出现白色丝状物，用玻璃棒搅拌时为什么要沿一个方向轻轻搅拌( )
A.为了省力 B.加快蛋白质的析出
C.为了加大DNA的溶解度 D.防止DNA结构被破坏
实战训练
3.在DNA析出与鉴定过程中加入酒精的目的是( )
A.溶解DNA B.除去DNA中所有杂质
C.析出DNA D.稀释溶液降低浓度
4.DNA的粗提取中，加入与滤液体积相等的、冷却的某物质的溶液，静置2～3 min，溶液中会出现白色丝状物。上面提到的某物质的溶液是指( )
A．0.9%的NaCl溶液 B．0.14 mol/L的NaCl溶液
C．质量分数为15%的HCl溶液 D．体积分数为95%的酒精溶液
实战训练
5.关于DNA在NaCl溶液中的溶解度，下面的叙述哪一个是正确的（ ）
A.随着NaCl溶液浓度的增大，DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大
B.随着NaCl溶液浓度的减小，DNA在NaCl溶液中的溶解度也减小
C.DNA在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度无关
D.当NaCl溶液的浓度为0.14M时，DNA的溶解度最低
实战训练
6.下表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述，不正确的是（ ）
选项 试剂 操作 作用
A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNA
B 2 mol/L NaCl溶液 与提取出的DNA混合 溶解DNA
C 冷却的酒精 加入到离心后的上清液中 溶解DNA
D 二苯胺试剂 加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 鉴定DNA
实战训练
7.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验原理的叙述，正确的是
( )
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的升高而减小
B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA
C．DNA是大分子有机物，易溶于水也溶于某些有机溶剂
D．在沸水浴中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应
实战训练
8.利用新鲜洋葱作为实验材料提取DNA时
A.可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来
B.离心后上清液中加入75%冷酒精，出现的白色丝状物就是纯净的DNA
C.将晾干的白色丝状物置于2 mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象
D.可利用DNA在低温下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应的特性对其进行鉴定
实战训练
9. 下列有关“ DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是( )
A. 实验室可用鸡血细胞作为提取 DNA 的材料
B. 在 2 mol/LNaCl 溶液中， DNA 溶解度较大
C. 向上清液中缓慢加入预冷的酒精，是为了充分稀释 DNA
D. 二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定效果
实战训练
10.DNA粗提取与鉴定实验中所依据的原理是
①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
②DNA易被甲紫溶液染成紫色
③溶解有DNA的NaCl溶液加入二苯胺试剂沸水浴后会呈现蓝色
④加入体积分数为95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出
⑤加入体积分数为70%的冷酒精，DNA会从溶液中析出
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①③⑤
实战训练
11.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. 预冷的酒精溶液可用来粗提取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
实战训练
12.下图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.图1中的丝状物含有DNA
B.图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而蛋白质等杂质不溶
C.图2所示实验操作完成后，最好待试管溶液冷却后观察颜色变化
D.图2中的溶液b能够溶解DNA
感谢观看
Thank you
第3章 基因工程工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
（第二课时）
目标
01
02
03
关注基因工程的诞生和发展历程，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。
（社会责任）
探究DNA的物理与化学性质， 进行DNA分子的提取与鉴定。（科学思维）
学习目标
运用结构与功能观说明基因工程的各种工具的特点。
（生命观念）
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
温故知新
实验原理
材料用具
实验步骤
粗提取原理
鉴定原理
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
概述DNA粗提取和鉴定的原理，以及材料的选择。
以小组为单位画出实验流程简图。
2
3
4
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P74-75，小组合作思考讨论完成问题。
第一次过滤后DNA在沉淀中还是上清液中？
你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
原理一
原理二
原理三
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对它们进行提取
DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精
DNA能溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液
在一定温度下，DNA被二苯胺试剂染成蓝色
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
一、实验原理：
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
二、实验材料及用具：
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。
1.选材：
问题1:能否选用牛、羊、马、猪等哺乳动物的红细胞做实验材料？
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。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
二、实验材料及用具：
2.试剂：
试剂
研磨液
体积分数为95%的酒精
二苯胺
2mol/L 的NaCl溶液
蒸馏水
溶解并提取DNA
析出DNA
溶解DNA
鉴定DNA，要现配现用
研磨液成分 作用
SDS 使蛋白质变性
EDTA 抑制DNA酶
Tris-HCl缓冲液 稳定DNA
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
研磨
加酒精析出
溶解与鉴定
提取上清液
取上
清液
充分
研磨
纱布过滤
95%冷酒精
离心
离心
丝状物
沉淀物
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
(1)研磨：称取约30g洋葱,切碎,然后放入研中,倒入10mL研磨液,充分研磨。
(2)提取上清液：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。也可以直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1500r/min的转速下离心5min,再取上清液放入烧杯中。
研磨不充分，会使DNA分子不能从细胞核中释放出来，从而影响提取的DNA含量
过滤能用滤纸代替吗？
不可以，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失。
可能含有DNA、RNA以及蛋白质、脂质、糖类等。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
三、实验步骤：
(3)加酒精析出：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2~3 min,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;或者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）冷却的酒精溶液(体积分数95％)作用：
一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；
二是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。
避免破坏DNA
这一步的目的是蛋白质溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
将丝状物或沉淀物溶于 溶液中，加入 试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。
（4）溶解与鉴定
二苯胺
2mol/L的NaCl
空白对照组：
在等体积的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，将试管置于同等沸水浴中加热5min。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
加入2mol/L氯化钠溶液
不加入丝状物
加入4mL二苯胺试剂
加入2mol/L氯化钠溶液
加入丝状物
加入4mL二苯胺试剂
实验组
对照组
水浴加热
试管编号 A（对照组） B（实验组）
步骤1 2mol/L的NaC1溶液5mL 步骤2 不进行任何处理
步骤3 步骤4 沸水浴加热5min 实验现象 溶液不变蓝色
实验结论 加丝状物或沉淀物
加4mL的二苯胺试剂
溶液逐渐变蓝
DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺试剂会被染成蓝色
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
（4）溶解与鉴定
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
问题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。
问题2:你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
问题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。
实验结果不明显的可能原因：
①材料中的核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。
②加入酒精后摇动或搅拌
时过猛，DNA被破坏。
③二苯胺最好现用现配，
否则二苯胺变成浅蓝色，
影响鉴定效果。
DNA的粗提取和鉴定
探究.实验
【进一步探究】
本试验只是对DNA进行了粗提取，请查阅资料，了解实验室提取纯度较高的DNA的一种方法，并与本实验中所使用的方法进行比较，总结两种方法的异同。
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它杂质除去，取清液；可重复上述操作几次，直至上清液变成透明的粘稠液体。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二者分开。
实战训练
1.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成( )
A.砖红色 B.橘黄色 C.紫色 D.蓝色
2.DNA析出与鉴定过程中，会出现白色丝状物，用玻璃棒搅拌时为什么要沿一个方向轻轻搅拌( )
A.为了省力 B.加快蛋白质的析出
C.为了加大DNA的溶解度 D.防止DNA结构被破坏
实战训练
3.在DNA析出与鉴定过程中加入酒精的目的是( )
A.溶解DNA B.除去DNA中所有杂质
C.析出DNA D.稀释溶液降低浓度
4.DNA的粗提取中，加入与滤液体积相等的、冷却的某物质的溶液，静置2～3 min，溶液中会出现白色丝状物。上面提到的某物质的溶液是指( )
A．0.9%的NaCl溶液 B．0.14 mol/L的NaCl溶液
C．质量分数为15%的HCl溶液 D．体积分数为95%的酒精溶液
实战训练
5.关于DNA在NaCl溶液中的溶解度，下面的叙述哪一个是正确的（ ）
A.随着NaCl溶液浓度的增大，DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大
B.随着NaCl溶液浓度的减小，DNA在NaCl溶液中的溶解度也减小
C.DNA在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度无关
D.当NaCl溶液的浓度为0.14M时，DNA的溶解度最低
实战训练
6.下表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述，不正确的是（ ）
选项 试剂 操作 作用
A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNA
B 2 mol/L NaCl溶液 与提取出的DNA混合 溶解DNA
C 冷却的酒精 加入到离心后的上清液中 溶解DNA
D 二苯胺试剂 加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 鉴定DNA
实战训练
7.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验原理的叙述，正确的是
( )
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的升高而减小
B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA
C．DNA是大分子有机物，易溶于水也溶于某些有机溶剂
D．在沸水浴中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应
实战训练
8.利用新鲜洋葱作为实验材料提取DNA时
A.可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来
B.离心后上清液中加入75%冷酒精，出现的白色丝状物就是纯净的DNA
C.将晾干的白色丝状物置于2 mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象
D.可利用DNA在低温下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应的特性对其进行鉴定
实战训练
9. 下列有关“ DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是( )
A. 实验室可用鸡血细胞作为提取 DNA 的材料
B. 在 2 mol/LNaCl 溶液中， DNA 溶解度较大
C. 向上清液中缓慢加入预冷的酒精，是为了充分稀释 DNA
D. 二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定效果
实战训练
10.DNA粗提取与鉴定实验中所依据的原理是
①DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
②DNA易被甲紫溶液染成紫色
③溶解有DNA的NaCl溶液加入二苯胺试剂沸水浴后会呈现蓝色
④加入体积分数为95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出
⑤加入体积分数为70%的冷酒精，DNA会从溶液中析出
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①③⑤
实战训练
11.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. 预冷的酒精溶液可用来粗提取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
实战训练
12.下图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图，下列有关叙述错误的是( )
A.图1中的丝状物含有DNA
B.图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而蛋白质等杂质不溶
C.图2所示实验操作完成后，最好待试管溶液冷却后观察颜色变化
D.图2中的溶液b能够溶解DNA
感谢观看
Thank you