3.1 DNA重组技术的基本工程 （第2课时）课件 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

DNA双螺旋结构 质粒 基因工程试剂 DNA粗提取 3.1.2 DNA的粗提取与鉴定 1 学习目标 1.通过课堂合作探究和模拟构建重组DNA的过程，说出合成新的DNA分子的基本原理，阐明重组DNA技术所需的三种基本工具及其作用（科学探究、科学思维）。 2.通过资料分析和思考讨论认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新，关注基因工程的社会议题（生命观念、社会责任）。 3.进行DNA的粗提取与鉴定的实验，掌握相关的实验原理和技能（科学探究）。 学习重难点 教学重点： DNA的粗提取与鉴定； 教学难点： DNA的粗提取与鉴定。 探究•实践 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，选择适当的方法对它们进行提取。 实验原理： DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理可初步分离蛋白质和DNA； DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液； 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，可用于DNA的鉴定。 2mol/L 探究•实践 实验目的： 1. 了解DNA的物理和化学性质，理解DNA粗提取和鉴定的原理； 2. 学会DNA粗提取的方法以及二苯胺试剂对DNA进行鉴定。 实验材料： 新鲜的洋葱 或者 香蕉、菠菜、菜花、猪肝等DNA含量相对较高的材料 探究•实践 下列哪些材料不能用来进行DNA的粗提取与鉴定？为什么？ ①猪血 ②猪肝 ③鸡血 ④洋葱 ⑤大肠杆菌 猪血不可以，因为猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核、细胞器如线粒体等，因此DNA含量很低，不适合用来提取DNA。 要选用新鲜的、DNA含量较高的材料； 不能选用哺乳动物的血作为材料。 探究•实践 实验试剂： 研磨液、体积分数为95%的酒精、2mol/L的NaCl溶液、 二苯胺试剂、蒸馏水； 实验用具： 烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、 试管夹、酒精灯、石棉网、三脚架、火柴、刀片和天平。 探究•实践 实验步骤： 1. 取30g洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10ml研磨液，充分研磨。 目的：破坏细胞和细胞核，释放DNA。 2. 在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱放置几分钟后，再取上清液。也可以将研磨液直接倒入离心管，1500r/min，离心5分钟，取上清液放入烧杯中。 目的：将细胞碎片与细胞质及内容物分开。 探究•实践 实验步骤： 3. 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。 目的：将DNA与蛋白质分开，析出DNA。 抑制核酸水解酶活性，抑制DNA降解；抑制分子运动，使DNA更容易析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少DNA断裂。 为什么用预冷的酒精？ 探究•实践 实验步骤： 4.用玻璃棒演一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分；或将溶液导入离心管中，10000r/min转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物晾干 。 目的：将DNA单独分离出来。 搅拌应轻缓，沿着一个方向进行，减少DNA分子的断裂，以便获得完整的DNA分子。 探究•实践 实验步骤： 5.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NaCl溶液中。然后向两支试管中加各入4ml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，比较两支试管的颜色变化。 目的：溶解DNA并对DNA进行鉴定。 二苯胺试剂要现配现用。 水浴加热时试管液面要低于烧杯水的液面。 探究•实践 实验结果： 加热前 实验组：粗提取的DNA与二苯胺试剂反应后变成蓝色； 加热后 对照组：溶液颜色基本没有变化。 探究•实践 1. 你提取出白色丝状物或沉淀物了吗？用二苯胺鉴定的结果如何？ 有无提取丝状物或沉淀物 分析与评价 否 是 DNA粗提取失败或提取含量低 DNA粗提取成功 有 无/不明显 成功 DNA含量低/操作失误/二苯胺不是新鲜配制 二苯胺鉴定颜色变化 探究•实践 2. 你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？ 分析与评价 回顾必修一细胞中的物质，可知粗提取的DNA中含有蛋白质、其他核酸如RNA、糖类、脂质等杂质。 3. 本实验中利用哪些实验原则？ 单因子变量原则和对照原则。 进一步探究 1.查阅资料，了解实验室提取纯度较高的DNA的一种方法； 2. 了解其他材料的DNA提取方法以及DNA的纯化； 3. 关注提取DNA的用处。 谢 谢 16 $$