3.1.2 DNA的粗提取与鉴定课件-2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件围绕“DNA的粗提取与鉴定”实验展开，涵盖原理、步骤及鉴定方法。以问题“如何提取并鉴定DNA”导入，衔接基因工程基础，搭建从理论到实践的学习支架。 亮点在于实验细节指导（如研磨时间控制、低温放置作用）、试剂作用表格化呈现及结果分析的问题驱动，通过科学思维分析误差，依托探究实践培养操作能力，助力学生掌握技能，教师提升教学效率。

第3章基因工程 探究▪实验 DNA的粗提取与鉴定 如何将DNA提取出来，并进行鉴定呢? 课堂篇探究学习 2 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 一、实验原理 1.提取DNA的原理 利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，对它们进行提取。 (1)DNA 酒精，某些蛋白质 酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。 (2)DNA在不同浓度的 中的溶解度不同，它能溶于 的NaCl溶液。 不溶于 溶于 NaCl溶液 2mol/L 2.鉴定DNA的原理 在一定温度下（沸水浴），DNA遇 试剂会呈现 。 二苯胺 蓝色 当NaCl浓度为 2 mol/L时，DNA的溶解度最大，浓度为 0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使DNA在盐溶液中溶解或析出。 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 二、目的要求： 1.了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取和鉴定的原理。 2.学会DNA粗提取的方法以及利用二苯胺试剂对DNA 进行鉴定。 三、材料用具： 1.材料：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。 （注意：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。） 洋葱 花菜 香蕉 猪肝 鸡血 菠菜 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 离心机 电子天平 烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、剪刀 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 2.试剂及作用： (1)研磨液 (2)体积分数为95%的酒精 (3)2mol/L 的NaCl溶液 (4)二苯胺试剂 (5)蒸馏水 ——溶解并提取DNA ——析出DNA ——溶解DNA ——鉴定DNA，要现配现用 滴入NaCl溶液中，使其浓度逐渐下降至0.14mol/L，从而析出DNA 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 （1）通过研磨释放 DNA 称取约30g 洋葱，切碎，然后放入研钵中，倒入10 mL 研磨液，充分研磨（可加入少量石英砂助研）。 ①研磨的目的：破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 四、方法步骤： ②研磨时间不宜太长：防止研磨时产生的热量影响DNA的提取量 ③有条件的可以在材料处理的过程中加入纤维素酶、果胶酶： 研磨效果好（有利于充分研磨） ④研磨不宜太用力 （2）过滤获取含DNA的上清液 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1500 r / min 的转速下离心5 min ，再取上清液放入烧杯中。 为减少 DNA 的损失，过滤过程一般使用纱布 上清液中可能含有核蛋白、多糖等杂质 低温放置几分钟的作用： ①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解； ②抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出； ③低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 四、方法步骤： 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； （3）冷却酒精析出DNA DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 四、方法步骤： 减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子 或者将溶液倒入塑料离心管中，在10000 r / min 的转速下离心5 min ，弃上清液，将管底的沉淀物（粗提取的DNA ）晾干。 （4）DNA的鉴定 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NaCI溶液中。向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化。 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 溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量的多少有关 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 四、方法步骤： 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。 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。 DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 五、结果分析与评价： 2.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的粗提取与鉴定 探究和实践 五、结果分析与评价： DNA的粗提取与鉴定 探究和实践 (1)选什么样的材料实验更易成功？用洋葱做材料，为什么要充分研磨？ (2)猪血和鸡血，哪个适合用作提取DNA的材料？操作时如何防止血液凝固？ (3)如果用鸡血动物细胞做材料，也需要研磨裂解释放细胞中的DNA吗？ 猪血（哺乳动物的成熟红细胞）无细胞核，不适合； 鸡血中红细胞有核DNA，且核DNA的量较多，适合。 含DNA的生物材料都可以，选取DNA含量相对较高的生物组织，成功率更大。 充分研磨，可以破坏细胞壁，裂解细胞，释放DNA。 加入清水，让细胞吸水涨破，释放DNA。 如果是猪肝呢？ 鸡血中加入柠檬酸钠，可防止血液凝固。 进一步探究 为了提纯DNA，某同学提出以下实验方案，请分析原因： 操作2:上述得到的DNA提取液，缓缓加入蒸馏水，调节NaCl溶液的浓度为0.14mol/L，玻璃棒搅拌，析出DNA。 操作1:得到的DNA粗提取物（丝状物或沉淀）加入2mol/L的NaCl溶液溶解，过滤，取滤液（DNA提取液）。 加入2mol/L的NaCl溶液，即用高盐浓度的溶液溶解DNA，能去除高盐溶液中不能溶解的杂质； 加入蒸馏水以降低NaCl溶液浓度使DNA析出，从而除掉溶解在低盐溶液中的杂质。 为什么要反复地溶解与析出DNA？ 除去与DNA溶解度不同的多种杂质。 进一步纯化DNA 方法一：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质；用低盐溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。 方法二：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他杂质除去，取上清液；可重复上述操作几次，直至上清液变成透明的黏稠液体。 刑侦破案 方法三：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两者分开。 DNA提取的应用： 插入人胰岛素基因的大肠杆菌 基因工程 进一步纯化DNA $