2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修三3-1重組DNA技術(shù)的基本工具課件（65張）

第3章基因工程1.基因是什么？2.基因的功能是什么？基因通過控制蛋白質(zhì)的合成，直接或間接控制生物的性狀。轉(zhuǎn)錄DNAmRNA蛋白質(zhì)翻譯（RNA聚合酶）——體現(xiàn)相關(guān)的生物性狀知識(shí)回顧——基因基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。①DNA中文全稱:

②組成元素:

③基本單位:

脫氧核糖核酸CHONP脫氧核糖核苷酸=磷酸+脫氧核糖

+含氮堿基脫氧核糖含氮堿基磷酸1′4′3′2′5′ATGC脫氧核苷酸(4種)鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸

胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸知識(shí)回顧——基因脫氧核糖A磷酸脫氧核糖G磷酸脫氧核糖T磷酸T磷酸脫氧核糖C磷酸脫氧核糖A磷酸脫氧核糖氫鍵磷酸二酯鍵脫氧核苷酸如何鏈接成脫氧核苷酸鏈的呢？知識(shí)回顧——基因雙螺旋結(jié)構(gòu)知識(shí)回顧——DNADNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：5’3’3’5’②

和

交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成

；

排列在內(nèi)側(cè)。③兩條鏈上的堿基通過

連接成堿基對(duì)，且遵循

。①DNA是由兩條單鏈組成的，這兩條鏈按

方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。反向平行脫氧核糖磷酸堿基基本骨架氫鍵堿基互補(bǔ)配對(duì)原則知識(shí)回顧——DNA……ATGCCGTGGAATTCC…………TACGGCACCTTAAGG……①②①磷酸二酯鍵②氫鍵簡圖：知識(shí)回顧——DNA新課引入我國是棉花的生產(chǎn)和消費(fèi)大國。棉花在種植過程中常常會(huì)受到一些害蟲的侵襲，以棉鈴蟲最為常見。棉鈴蟲可以使棉花減產(chǎn)1/3，嚴(yán)重時(shí)甚至能使棉田絕收。大量使用農(nóng)藥殺蟲不僅會(huì)提高生產(chǎn)成本，還可能造成農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的污染。

我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。為什么傳統(tǒng)的雜交育種方法培育不出抗蟲棉，基因工程卻可以呢？基因工程是如何進(jìn)行操作的？它給我們的生產(chǎn)和生活帶來了怎樣的影響？

基因工程是指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。從技術(shù)操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。1．基因工程的概念一、基因工程的誕生和發(fā)展別名重組DNA技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平結(jié)果原理特點(diǎn)主要在生物體外基因（DNA）DNA分子水平創(chuàng)造出人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品基因重組定向改造生物遺傳特性；徹底打破種間界限這種技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。2.不同種生物的基因能“拼接”的理論基礎(chǔ)：①DNA都是由4種脫氧核苷酸組成3.目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)原因：地球上所有的生物共用一套密碼子。遺傳信息的傳遞都遵循中心法則②雙鏈DNA空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)4.基因重組還有哪些類型？減數(shù)分裂I前期，同源染色體上非姐妹染色單體間的互換；減數(shù)分裂I后期，非同源染色體上非等位基因的自由組合。一、基因工程的誕生和發(fā)展6.基因工程的誕生和發(fā)展閱讀教材68~69頁“科技探索之路”的內(nèi)容，沿著時(shí)間順序，以關(guān)鍵詞的形式列出基因工程的發(fā)展過程。學(xué)生活動(dòng)一、基因工程的誕生和發(fā)展艾弗里等人通過肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，DNA可以在同種生物的不同個(gè)體之間轉(zhuǎn)移。1944年埃特曼發(fā)明了一種測(cè)定氨基酸序列的方法。首次完成了對(duì)胰島素氨基酸序列的測(cè)定。1950年沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出了DNA自我復(fù)制的假說。1953年一、基因工程的誕生和發(fā)展梅塞爾森和斯塔爾用實(shí)驗(yàn)證明了DNA的半保留復(fù)制。并提出中心法則闡明遺傳信息流動(dòng)的方向。1958年尼倫伯格和馬太破譯了第一個(gè)編碼氨基酸的密碼子。1961年在細(xì)菌擬核之外的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力，并可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。1967年一、基因工程的誕生和發(fā)展發(fā)現(xiàn)第一個(gè)限制性內(nèi)切核酸酶（簡稱限制酶）。1970年多種限制酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶被相繼發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)70年代伯格成功構(gòu)建了第一個(gè)體外重組DNA分子。1972年一、基因工程的誕生和發(fā)展證明質(zhì)?？梢宰鳛檩d體，構(gòu)建重組DNA，并在原核細(xì)胞中成功表達(dá)，基因工程正式問世。1973年桑格等科學(xué)家發(fā)明了DNA序列分析的方法。為體外合成DNA提供了方便發(fā)明DNA序列分析的方法。1977年第一個(gè)基因工程藥物-重組人胰島素被批準(zhǔn)上市。1982年一、基因工程的誕生和發(fā)展科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出世界上第一例轉(zhuǎn)基因煙草。1983年我國科學(xué)家朱作言領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)培育出世界上第一條轉(zhuǎn)基因魚。1984年發(fā)明PCR，為獲取目的基因提供有效手段。1985年一、基因工程的誕生和發(fā)展人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)。2003年完成.1990年科學(xué)家發(fā)明了多種高通量測(cè)序技術(shù)，加速了人們對(duì)基因組序列的了解。21世紀(jì)以來華人科學(xué)家張鋒利用最新的基因組編輯技術(shù)對(duì)基因的定點(diǎn)插入、敲除或替換。2013年一、基因工程的誕生和發(fā)展

番木瓜容易受番木瓜環(huán)斑病毒的侵襲。當(dāng)番木瓜被這種病毒感染后，產(chǎn)量會(huì)大大下降?？茖W(xué)家通過精心設(shè)計(jì)，用“分子工具”培育出了轉(zhuǎn)基因番木瓜，它可以抵御番木瓜環(huán)斑病毒。DNA雙螺旋的直徑只有2

nm,對(duì)如此微小的分子進(jìn)行操作，是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作，更需要專門的“分子工具”。那么，科學(xué)家究竟用到了哪些“分子工具”？這些“分子工具”各具有什么特征呢？“工欲善其事，必先利其器”。在培育轉(zhuǎn)基因番木瓜時(shí)，首先要在體外對(duì)含有所需要基因的DNA分子進(jìn)行“切割”、改造和“拼接”;然后，將重組DNA分子導(dǎo)入番木瓜體細(xì)胞內(nèi)，并使其在細(xì)胞中表達(dá)。實(shí)現(xiàn)這一精確的操作過程至少需要三種“分子工具”，即準(zhǔn)確切割DNA分子的“分子手術(shù)刀”、將DNA片段再連接起來的“分子縫合針”和將體外重組好的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的“分子運(yùn)輸車”?？茖W(xué)家正是靠這三種必需的工具，才使培育轉(zhuǎn)基因番木瓜這一奇妙構(gòu)想變成了現(xiàn)實(shí)。

第1節(jié)

重組DNA技術(shù)的基本工具基本過程切割→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)準(zhǔn)確切割DNA分子將DNA片段連接起來“分子手術(shù)刀”“分子縫合針”“分子運(yùn)輸車”將體外重組好的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞

第1節(jié)

重組DNA技術(shù)的基本工具限制性內(nèi)切核酸酶DNA連接酶基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體1.限制性內(nèi)切核酸酶（內(nèi)切酶）——“分子手術(shù)刀”

切割DNA分子的工具①來源：主要是從原核生物中分離純化出來的一類酶。二.基因工程的工具酶②種類：數(shù)千種（限制酶不是一種酶，而是一類酶）③作用：識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。*確切來說應(yīng)該是催化磷酸二酯鍵斷開*該過程“特定”體現(xiàn)了酶的專一性*限制酶只切割兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。即一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。1.限制性內(nèi)切核酸酶（內(nèi)切酶）——“分子手術(shù)刀”④識(shí)別序列

大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由___個(gè)核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列由___個(gè)、___個(gè)或__________的核苷酸組成。648其他數(shù)量EcoRⅠ5’…G-A-A-T-T-C…3’3’…C-T-T-A-A-G…5’SmaⅠ5’…C-C-C-G-G-G…3’3’…G-G-G-C-C-C…5’BamHⅠ5’…G-G-A-T-C-C…3’3’…C-C-T-A-G-G…5’TaqⅠ5’……T-C-G-A……3’3’……A-G-C-T……5’*限制酶所識(shí)別的序列的特點(diǎn)是：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的，稱為回文序列。1.限制性內(nèi)切核酸酶（內(nèi)切酶）——“分子手術(shù)刀”⑤切割結(jié)果DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式——________和_______黏性末端平末端當(dāng)限制酶在它的識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端當(dāng)限制酶在它的識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，產(chǎn)生的是平末端（1）實(shí)例1——EcoRⅠ限制酶切割*EcoRⅠ識(shí)別序列為GAATTC*EcoRⅠ切割部位為GA之間的磷酸二酯鍵黏性末端黏性末端*形成的黏性末端（從5’往3’讀）為__________*一個(gè)限制酶切割一次形成_______個(gè)黏性末端*同一種限制酶切割形成的黏性末端_________*兩個(gè)黏性末端有__________個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。AATT-兩相同2（2）實(shí)例2——SmaⅠ限制酶切割*SmaⅠ識(shí)別序列為CCCGGG*SmaⅠ切割部位為CG之間的磷酸二酯鍵平末端現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：寫出下列限制酶切割形成的黏性末端BamHⅠ________EcoRⅠ________HindⅢ________BglⅡ________GATC-AATT-AGCT-GATC-思考：你從中發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象了？不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用：以下黏性末端是由__種限制酶作用產(chǎn)生的3思考：你從中發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象了？相同的黏性末端也可能是由不同限制酶作用形成的EcoRⅠ屬名Escherichia首字母種名coli前兩個(gè)字母R型菌株從中分離的第一個(gè)限制酶資料卡限制酶的命名例如：流感嗜血桿菌(Haemophilusinfluenzae)d株中先后分離到3種限制酶，則分別命名為:HindIHindIIHindIII1.你能根據(jù)所掌握的知識(shí)，推測(cè)限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么嗎？提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在長期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制。限制酶就是它的一種防御性工具。當(dāng)外源DNA入侵時(shí)，它會(huì)利用限制酶來切割外源DNA，使之失效，以保證自身的安全。2.為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA?提示：微生物在長期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，可以將外源入侵的DNA降解掉。生物在長期的演化過程中，含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶，也不會(huì)使自身的DNA被切斷，并且可以防止外源DNA的入侵。拓展思維：1.要想從一個(gè)DNA分子中獲得某個(gè)特定的基因需要有幾個(gè)酶切位點(diǎn)？產(chǎn)生幾個(gè)末端？

24CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCATCTTAAAATTCCGTAGCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT使用EcoRⅠ酶剪切目的基因識(shí)別序列GAATTCGAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGAATTCGGCTTAA用同種限制酶切割(EcoRⅠ)拓展思維：2.把兩種來源不同的DNA進(jìn)行重組，應(yīng)該怎樣處理？

缺口怎么辦？種類E·coli

DNA連接酶T4DNA連接酶來源作用相同點(diǎn)大腸桿菌T4噬菌體只能將具有互補(bǔ)黏性末端的DNA片段連接起來既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端（但連接平末端的效率相對(duì)較低）恢復(fù)的都是磷酸二酯鍵2.DNA連接酶——“分子縫合針”①.DNA連接酶作用：②.基因工程常用的DNA連接酶有兩種：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，形成重組DNA分子。兩DNA片段要具有互補(bǔ)的黏性末端才能拼起來可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的兩條單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！E·coliDNA連接酶的縫合作用AATT

GCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶旁欄思考：DNA連接酶和DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核苷酸鏈上，形成磷酸二酯鍵DNA聚合酶作用示意圖：DNA連接酶DNA連接酶ATAGTCCGAATT連接兩個(gè)DNA片段DNA連接酶作用示意圖：歸納總結(jié)③.DNA連接酶和DNA聚合酶的比較比較項(xiàng)目DNA連接酶DNA聚合酶相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)不同點(diǎn)模板作用對(duì)象作用結(jié)果 都能催化形成____________不需要________________作模板形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核苷酸鏈上，形成磷酸二酯鍵在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵需要DNA的一條鏈④.DNA連接酶、DNA聚合酶、限制酶、解旋酶的比較種類作用作用部位DNA連接酶DNA聚合酶限制酶DNA酶解旋酶連接兩個(gè)DNA片段形成磷酸二酯鍵將單個(gè)的脫氧核苷酸連接的已有的核苷酸鏈上形成磷酸二酯鍵①識(shí)別特定脫氧核苷酸序列②有特定的切割位點(diǎn)破壞磷酸二酯鍵催化DNA水解為脫氧核苷酸破壞磷酸二酯鍵解開DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)破壞氫鍵下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，圖中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是：（）A.①②③④B.①④②③C.①②④③D.①④③②B學(xué)以致用據(jù)圖所示,有關(guān)工具酶功能的敘述不正確的是A.限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處,DNA連接酶可以連接a處B.DNA聚合酶可以連接a處C.解旋酶可以使b處解開D.連接c處的酶可以為DNA連接酶D學(xué)以致用①.作用：作為運(yùn)輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中。&在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制。3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”②.最常用的載體——質(zhì)粒:（1）本質(zhì)：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子

。（真核生物酵母菌細(xì)胞）3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”擬核質(zhì)粒大腸桿菌氨芐青霉素抗性基因目的基因復(fù)制起點(diǎn)DNA分子復(fù)制的起點(diǎn)保證插入目的基因大量復(fù)制（2）質(zhì)粒作為載體需具備的條件（1）能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制。（能使目的基因穩(wěn)定存在并且數(shù)量可擴(kuò)增）（2）有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便插入（攜帶）目的基因。（可攜帶多個(gè)或多種外源基因）（3）具有某些標(biāo)記基因，以便鑒定和篩選出含目的基因的受體細(xì)胞。（4）對(duì)宿主細(xì)胞無害。標(biāo)記基因的篩選原理：

一般是某種抗生素的抗性基因，而受體細(xì)胞沒有抵抗該抗生素的能力。在含有該抗生素的培養(yǎng)基上，能夠生存的是被導(dǎo)入了載體的受體細(xì)胞。特殊的標(biāo)記基因作用：鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞抗生素的抗性基因（四環(huán)素、氨芐青霉素）、綠色熒光基因等作為標(biāo)記基因。③.載體種類在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。種類用途不同點(diǎn)質(zhì)粒噬菌體植物病毒動(dòng)物病毒將外源基因?qū)爰?xì)菌等受體細(xì)胞將外源基因?qū)胫参锛?xì)胞將外源基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞來源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復(fù)制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別質(zhì)粒(常用）、噬菌體、動(dòng)植物病毒【思考】：噬菌體或某些動(dòng)植物病毒作為載體，其原理是

。病毒對(duì)宿主細(xì)胞的侵染具有一定的

性。利用病毒對(duì)宿主細(xì)胞的侵染性物種（組織）特異目的片段翻轉(zhuǎn)過來，可以連接嗎？目的片段可以自身環(huán)化嗎？獲取目的基因和切割載體時(shí),通常使用同種是

為了產(chǎn)生相同的黏性末端，便于連接目的基因、質(zhì)粒的自身環(huán)化以及目的基因與質(zhì)粒反向連接但是使用該法缺點(diǎn)是容易發(fā)生

為了避免上述情況發(fā)生，可采取的措施是

目的片段和載體的末端相同嗎？思考與討論目的片段可以自身環(huán)化嗎？用兩種限制酶分別對(duì)目的基因和載體切割1.剪刀和透明膠條分別代表哪種“分子工具”？剪刀代表限制酶；透明膠條代表DNA連接酶。2.你制作的黏性末端的堿基能不能互補(bǔ)配對(duì)？如果不能，可能是什么原因造成的？

如果制作的黏性末端的堿基不能互補(bǔ)配對(duì)可能是剪切位點(diǎn)或連接位點(diǎn)選得不對(duì)，也可能是其他原因。3.你插入的DNA片段能稱得上一個(gè)基因嗎？不能，因?yàn)榛虻拈L度一般在100個(gè)堿基對(duì)以上。思考與討論選擇限制酶的方法：②應(yīng)選擇切割點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶①不能選擇位于目的基因和標(biāo)記基因內(nèi)部的限制酶如SamⅠ因?yàn)樵撁钙茐哪康幕蚝蜆?biāo)記基因③為了避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和任意連接，使用不同的限制酶（形成的不同黏性末端）BamHⅠ和HindⅢ(要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶）小結(jié)知識(shí)梳理基因工程的工具限制酶①主要存在于原核生物中②具有專一性(識(shí)別序列)③切開DNA分子的磷酸二酯鍵④產(chǎn)生黏末端或平末端DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒載體具備的條件①能在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制②并穩(wěn)定存在③具一種至多種限制酶切點(diǎn)④具標(biāo)記基因閱讀課本第74頁“探究實(shí)踐”中原理和材料用具的內(nèi)容，思考DNA粗提取的原理，以及材料的選擇。學(xué)生活動(dòng)三、DNA的粗提取與鑒定1.實(shí)驗(yàn)原理（1）提取思路DNA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面存在差異，可以利用這些差異選用適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法對(duì)他們進(jìn)行提取。DNA在酒精溶液中的溶解性：DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。（分離提取DNA）DNA在NaCl溶液中的溶解性：DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。（溶解提純DNA）1.實(shí)驗(yàn)原理（3）鑒定原理（2）提取原理在一定溫度下（在沸水浴條件下），DNA遇二苯胺，會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色。三、DNA的粗提取與鑒定DNA含量相對(duì)較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等。注意：不能選擇哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和線粒體，幾乎不含DNA。（1）選材：（2）試劑：①研磨液②體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精③2mol/L的NaCl溶液④二苯胺試劑⑤蒸餾水——析出DNA——溶解DNA三、DNA的粗提取與鑒定2.材料用具——破壞細(xì)胞，釋放出細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，維持DNA穩(wěn)定，提高DNA溶解度——鑒定DNA，要現(xiàn)配現(xiàn)用,用棕色瓶保存。鑒定時(shí)需沸水浴加熱5分鐘，溶液的藍(lán)色的深淺與溶液中DNA含量的多少相關(guān)。——滴入NaCl溶液中，使?jié)舛认陆抵?.14mol/L，析出DNA（1）研磨洋蔥

稱取約30g洋蔥切碎，放入研缽中，倒入10mL研磨液，充分研磨。（2）過濾獲取含DNA的上清液

方法一：在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，取上清液。

方法二：直接將研磨液倒入塑料離心管中，1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，取上清液。3.方法步驟三、DNA的粗提取與鑒定思考：過濾能否用濾紙代替紗布？不可以，因?yàn)镈NA會(huì)被吸附到濾紙上而大量損失，最終影響提取的DNA量。（3）析出DNA方法一：在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為95%），靜置2~3min，溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；加入預(yù)冷酒精3.方法步驟三、DNA的粗提取與鑒定（3）析出DNA方法二：將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。離心棄上清液3.方法步驟三、DNA的粗提取與鑒定（3）析出時(shí)為什么要選用預(yù)冷的酒精溶液？

可抑制核酸水解酶的活性，抑制DNA降解；抑制分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀；有利于增加DNA分子的柔韌性，減少其斷裂。（4）攪拌時(shí)需要如何操作？應(yīng)用玻璃棒沿一個(gè)方向緩慢攪拌，避免破壞DNA。（5）還有什么方法可以代替冷卻的酒精析出DNA？

離心后取沉淀物。（4）DNA的鑒定試管編號(hào)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組步驟12mol/L的NaCl溶液2mol/L的NaCl溶液步驟2不進(jìn)行任何處理加絲狀物或沉淀步驟3加4mL二苯胺，混勻加4mL二苯胺，混勻步驟4沸水浴5min沸水浴5min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液不變藍(lán)色溶液逐漸變成藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色3.方法步驟三、DNA的粗提取與鑒定三、DNA的粗提取與鑒定取上清液充分研磨紗布過濾95%冷酒精離心離心絲狀物沉淀物三、DNA的粗提取與鑒定(1)以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100mL血液中需要加入3g檸檬酸鈉，防止

。血液凝固(2)利用動(dòng)物細(xì)胞提取DNA時(shí)動(dòng)物細(xì)胞無細(xì)胞壁，可使其

。(3)不能選用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞

。無細(xì)胞核吸水漲破4.操作提示①植物材料含有細(xì)胞壁，如何破除細(xì)胞壁？有無其他方法？

研磨法去除細(xì)胞壁；也可以加入纖維素酶提高研磨效果。②第一次過濾后DNA在沉淀中還是上清液中？上清液③析出時(shí)為什么要選用預(yù)冷的酒精溶液？

可抑制水解酶的活性，抑制DNA降解；抑制分子運(yùn)動(dòng)，使DNA易形成沉淀；有利于增加DNA分子的柔韌性，減少其斷裂。④攪拌時(shí)需要如何操作？

應(yīng)用玻璃棒沿一個(gè)方向緩慢攪拌，避免破壞DNA。⑤還有什么方法可以代替冷卻的酒精析出DNA？離心后取沉淀物。思考：三、DNA的粗提取與鑒定1.你提取出白色絲狀物或沉淀物了嗎？用二苯胺試劑鑒定的結(jié)果如何？評(píng)價(jià)結(jié)果——看提取物顏色——看與二苯胺反應(yīng)顏色的深淺DNA純度

DNA的量2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些雜質(zhì)嗎？本實(shí)驗(yàn)粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)。觀察提取的DNA的顏色，如果不是白色絲狀物，說明DNA中的雜質(zhì)較多。二苯胺試劑鑒定呈現(xiàn)藍(lán)色說明實(shí)驗(yàn)基本成功；如果不呈現(xiàn)藍(lán)色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)了失誤等。5.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)三、DNA的粗提取與鑒定3.與其他同學(xué)提取的DNA進(jìn)行比較，看看實(shí)驗(yàn)結(jié)果