【名校同步】高中生物下學(xué)期人教版2019選擇性必修3課件：3.1 重組DNA技術(shù)的基本工具（第2課時(shí)）

第3章第1節(jié)（第二課時(shí)）

實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定1.提取DNA的方法

利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。（1）提取生物大分子的基本思路

選用一定的物理或化學(xué)方法，分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子（2）提取DNA的基本思路（DNA的粗提?。緦?shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】2.實(shí)驗(yàn)原理（1）DNA不溶于酒精，某些蛋白質(zhì)溶于酒精（2）在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低（3）DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色0DNA溶解度NaCl濃度0.14mol/L2mol/L【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】3.實(shí)驗(yàn)材料新鮮洋蔥或香蕉、菠菜、菜花、豬肝等；95%的酒精、2mol/L的NaCl溶液、研磨液、二苯胺試劑和蒸餾水等。溶解細(xì)胞膜、核膜，釋放出細(xì)胞內(nèi)含物。使構(gòu)成染色體的核蛋白加速解聚，游離出DNA分子，并使DNA分子充分溶解于NaCl溶液中。食鹽：洗滌劑：【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)稱取約30g洋蔥,切碎,然后放入研中,倒入10mL研磨液,充分研磨。(2)在漏斗中墊上紗布,將洋蔥研磨液過(guò)濾到燒杯中,在4℃冰箱中放置幾分鐘后,再取上清液。也可以直接將研磨液倒入塑料離心管中,在1500r/min的轉(zhuǎn)速下離心5min,再取上清液放入燒杯中。研磨不充分，會(huì)使DNA分子不能從細(xì)胞核中釋放出來(lái)，從而影響提取的DNA含量過(guò)濾能用濾紙代替嗎？不可以，因?yàn)镈NA會(huì)被吸附到濾紙上而大量損失?？赡芎蠨NA、RNA以及蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等。4.實(shí)驗(yàn)步驟(3)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;或者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。（1）冷卻的酒精溶液(體積分?jǐn)?shù)95％)作用：一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。避免破壞DNA【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】這一步的目的是蛋白質(zhì)溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出?！緦?shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】(4)取兩支20mL的試管,各加入2mol/L的NaC1溶液5mL。將絲狀物或沉淀物溶于其中一支試管的NaC1溶液中。然后,向兩支試管中各加入4mL的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?將試管置于沸水中加熱5min。待試管冷卻后,比較兩支試管中溶液顏色的變化。4.實(shí)驗(yàn)步驟【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】【請(qǐng)同學(xué)們補(bǔ)充完整以下實(shí)驗(yàn)步驟】試管編號(hào)A（對(duì)照組）B（實(shí)驗(yàn)組）步驟12mol/L的NaC1溶液5mL步驟2不進(jìn)行任何處理步驟3步驟4沸水浴加熱5min實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液不變藍(lán)色實(shí)驗(yàn)結(jié)論加絲狀物或沉淀物加4mL的二苯胺試劑溶液逐漸變藍(lán)DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會(huì)被染成藍(lán)色【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】5.實(shí)驗(yàn)梳理本實(shí)驗(yàn)中有三次過(guò)濾:第一次過(guò)濾獲得DNA的濾液第二次過(guò)獲得DNA粘稠物第三次過(guò)濾獲得DNA的濾液獲得含DNA的濾液獲取DNA粘稠物得到含DNA的濾液本實(shí)驗(yàn)兩次析出DNA：第一次：用0.14mol/L的NaCI溶液析出DNA，目的是除去溶液中的雜質(zhì)。第二次：用冷卻的95％的酒精，獲得含雜質(zhì)較少的DNA絲狀物?！緦?shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】【實(shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】6.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)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？觀察提取的DNA的顏色，如果不是白色狀物，說(shuō)明DNA中的雜質(zhì)較多。二苯胺試劑鑒定呈現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)基本成功；如果不呈現(xiàn)藍(lán)色，可能原因有所提取的DNA含量低，或者在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中出現(xiàn)了失誤等?！緦?shí)驗(yàn)：DNA的粗提取與鑒定】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)出提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)。3.與其他同學(xué)提取的DNA進(jìn)行比較，看看實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何不同分析產(chǎn)生差異的原因。從多種方面比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如DNA的純度、DNA的顏色、二苯胺試劑顯色的深淺等，看看哪種實(shí)驗(yàn)材料，哪種提取方法的效果更好。6.結(jié)果分析與評(píng)價(jià)【進(jìn)一步探究】本試驗(yàn)只是對(duì)DNA進(jìn)行了粗提取，請(qǐng)查閱資料，了解實(shí)驗(yàn)室提取純度較高的DNA的一種方法，并與本實(shí)驗(yàn)中所使用的方法進(jìn)行比較，總結(jié)兩種方法的異同。實(shí)驗(yàn)室提取純度較高的DNA的方法有不少。例如，可以先添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的SDS溶液，使蛋白質(zhì)變性后與DNA分開；隨后，加入氯仿—異丙醇混合液（體積比為24:1），通過(guò)離心將蛋白質(zhì)及其它雜質(zhì)除去，取清液；可重復(fù)上述操作幾次，直至上清液變成透明的粘稠液體。此外，由于苯酚可以迅速使蛋白質(zhì)變性，抑制核酸酶的活性，因此還可以先用苯酚處理，然后離心分層，這時(shí)DNA溶于上層水相，蛋白質(zhì)變性后存在于酚層中，用吸管、微量移液器等實(shí)驗(yàn)用具就可以將二者分開?！具M(jìn)一步探究】一、概念檢測(cè)1.DNA連接酶是重組DNA技術(shù)常用的一種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是（）A.能連接DNA分子雙鏈堿基對(duì)之間的氫鍵B.能將單個(gè)脫氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵C.能連接用同種限制酶切開的兩條DNA片段，重新形成磷酸二酯鍵D.只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，不能連接雙鏈DNA片段的平末端練習(xí)與應(yīng)用C2.在重組DNA技術(shù)中，將外源基因送入受體細(xì)胞的載體可以是（）A.大腸桿菌的質(zhì)粒B.切割DNA分子的酶C.DNA片段的黏性末端D.用來(lái)識(shí)別特定基因的DNA探針練習(xí)與應(yīng)用A練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.想一想，為什么限制酶不切割細(xì)菌本身的DNA分子？是因?yàn)楹心撤N限制酶的細(xì)胞的DNA分子或者不具備這種限制酶的識(shí)別序列，或者通過(guò)甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到了限制酶所識(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入侵。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用2.有2個(gè)不同來(lái)源的DNA片段A和B，A片段用限制酶切speⅠ進(jìn)行切割，B片段分別用限制酶HindⅢ,XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ進(jìn)行切割。各限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如下。(1)哪種限制酶切割B片段產(chǎn)生的DNA片段能與限制酶speⅠ切割A(yù)片段產(chǎn)生的DNA片段相連接？為什么？XbaⅠ。因?yàn)閄baⅠ與SpeⅠ切割產(chǎn)生了相同的黏性末端。練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用(2)不同的限制酶切割可能產(chǎn)生相同的黏性末端，這在基因工程操作中有什么意義？識(shí)別DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割產(chǎn)生