第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具1944年艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實驗，不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA，還證明了DNA可以在同種生物個體間轉(zhuǎn)移。1961年尼倫伯格和馬太破譯了第一個編碼氨基酸的密碼子。截至19666年，64個密碼子均被破譯成功。1970年科學家在細菌中發(fā)現(xiàn)了第一個限制性內(nèi)切核酸酶（簡稱限制酶）1972年，伯格首先在體外進行了DNA的改造，成功構(gòu)建了第一個體外重組DNA分子。1982年，第一個基因工程藥物-重組人胰島素被批準上市?；蚬こ趟幬锍蔀槭澜绺鲊芯亢屯顿Y開發(fā)的熱點。1953年沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說。1967年，科學家發(fā)現(xiàn)，在細菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力，并可以在細菌細胞間轉(zhuǎn)移。20世紀70年代初，多種限制酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶被相繼發(fā)現(xiàn)。這些發(fā)現(xiàn)為DNA的切割、連接以及功能基因的獲得創(chuàng)造了條件。1973年，科學家證明了質(zhì)?？梢宰鳛榛蚬こ痰妮d體，并實現(xiàn)了物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。1985年，穆里斯等人發(fā)明PCR,為獲取目的基因提供了有效手段。

基因工程的發(fā)展歷程項目S型細菌R型細菌菌落菌體有無毒性表面光滑

表面粗糙

有無多糖類的莢膜肺炎鏈球菌基因工程基因工程第一組有R型細菌的培養(yǎng)基S型細菌的細胞提取物+第二至四組有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取物+混合混合第五組有R型細菌的培養(yǎng)液S型細菌的細胞提取物+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）S型細菌R型細菌S型細菌R型細菌只長R型細菌實驗結(jié)論（1）DNA才是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質(zhì)。（2）蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)不是遺傳物質(zhì)。基因工程基因重組R型細菌轉(zhuǎn)化為S型細菌的實質(zhì)：S型細菌莢膜控制莢膜形成的X基因加熱殺死被破壞的S型細菌X基因吸附在R型細菌表面X基因進入R型細菌重組R型細菌轉(zhuǎn)化成S型細菌DNA具有熱穩(wěn)定性。加熱使蛋白質(zhì)變性失去活性，DNA的結(jié)構(gòu)也會被破壞，但當溫度降低到55℃左右時，DNA的結(jié)構(gòu)會恢復(fù)，但蛋白質(zhì)卻不能恢復(fù)。

基因工程1.基因工程概念：指按照人們的愿望,進行嚴格的設(shè)計并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫作DNA重組技術(shù)。操作對象：操作水平：原理：結(jié)果：意義：基因（DNA）DNA分子水平基因重組創(chuàng)造出人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品定向改造生物遺傳特性；克服遠緣雜交不親和障礙水母的綠色熒光蛋白基因基因工程2.圖解“基因工程實質(zhì)”轉(zhuǎn)移A生物B生物螢火蟲普通動植物發(fā)光基因基因工程【問題】為什么不同生物的DNA分子能拼接起來？①DNA分子的基本組成單位相同，都是4種脫氧核苷酸；②空間結(jié)構(gòu)相同，都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。③都遵循堿基互補配對原則脫氧核糖含氮堿基磷酸DNA平面結(jié)構(gòu)DNA立體結(jié)構(gòu)①基因是控制生物性狀的獨立遺傳單位。②遺傳信息的傳遞都遵循中心法則。③生物界共用一套遺傳密碼?；蚬こ獭締栴}】為什么一種生物的基因可以在另一種生物細胞內(nèi)表達？相同的遺傳信息在不同生物體內(nèi)表達出相同的蛋白質(zhì)。

轉(zhuǎn)基因木瓜（視頻）

番木瓜容易受番木瓜環(huán)斑病毒的侵襲。當番木瓜被這種病毒感染后，產(chǎn)量會大大下降?？茖W家通過精心設(shè)計，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2nm,對如此微小的分子進行操作，是一項非常精細的工作，更需要專門的“分子工具”。問題:解決培育番木瓜的關(guān)鍵步驟需要哪些分子工具呢？這些“分子工具”各具有什么特征呢？轉(zhuǎn)基因番木瓜基因工程思考：

DNA雙螺旋的直徑只有2nm,對如此微小的分子進行操作，是一項非常精細的工作，更需要專門的“分子工具”。“分子手術(shù)刀”準確切割DNA分子“分子縫合針”“分子運輸車”將DNA片段連接起來將體外重組好的DNA分子導入受體細胞二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”切割DNA分子的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，又稱

。限制酶1.來源：主要來自原核生物，可人工合成2.種類：數(shù)千種限制酶不是一種酶，而是一類酶。3.作用特點：專一性

能識別

的特定核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。作用部位一般為4~8個或其他數(shù)量的核苷酸，最常見的為6個核苷酸。雙鏈DNA分子二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”3.作用特點：能識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的

磷酸二酯鍵斷開。限制酶TGCCGTAA5'3'5'3'磷酸二酯鍵氫鍵二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”1’2’3’4’5’

G限制酶1’2’3’4’5’

A磷酸二酯鍵TGCCGTAA5'3'5'3'二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”【問題】

你能根據(jù)所掌握的知識，推測限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么嗎？原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在長期的進化過程中形成了套完善的防御機制。限制酶就是它的一種防御性工具。當外源DNA入侵時，它會利用限制酶來切割外源DNA，使之失效，以保證自身的安全?！舅伎肌繛槭裁聪拗泼覆磺懈罴毦旧淼腄NA分子含某種限制酶的細菌的DNA分子不具備這種限制酶的識別序列，或者甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到了限制酶所識別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。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……5’二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序與另一條鏈反向讀的順序完全一致。4.識別序列：特點1：都可以找到一條中心軸線；特點2：中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向、對稱、重復(fù)排列的，稱為回文序列。思考：四種限制酶識別的特定序列有何特點？總結(jié)：能被限制酶所識別的序列一般都有回文序列二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”5.識別結(jié)果：形成黏性末端或平末端(1)產(chǎn)生黏性末端EcoRI識別序列為GAATTC切割部位為GA之間當限制酶在它識別序列的中軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端。GCAATTTATACG5'3'3'5'GCTTAAAATTCG黏性末端錯位切二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”5.識別結(jié)果：形成黏性末端或平末端(1)產(chǎn)生平末端SmaI識別序列為CCCGGG切割部位為CG之間平末端當限制酶在它識別序列的中軸線處將DNA分子的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是平末端。CGCCGGGCGCGC5'3'3'5'CGCCGGGCGCGC平切二、限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”

EcoRⅠ屬名Escherichia首字母種名coli前兩個字母R型菌株從中分離的第一個限制酶例如：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:HindIHindIIHindIII限制酶的命名【練習1】寫出下列限制酶切割形成的黏性末端BamHⅠ________EcoRⅠ________HindⅢ________BglⅡ________

GATCAATTAGCTGATC思考：同種限制酶切割的黏性末端一定相同嗎？不同種限制酶切出的黏性末端一定不同嗎？①不同DNA分子用同一種限制酶切割形成的黏性末端都相同。【解析：酶具有專一性，識別的序列相同】②不同的限制酶切割可能產(chǎn)生相同的黏性末端。（比如BamHⅠ、BglⅡ）即時練習【練習2】下面哪項不具有限制酶識別序列的特征（）A．GAATTC

CTTAAG

B．GGGGCCCC

CCCCGGGG

C．CTGCAG

GACGTC

D．CTAAATC

GATTTAG

D【練習3】下側(cè)黏性末端是由______種限制酶作用產(chǎn)生的。3即時練習1不能，限制酶只能識別并切開雙鏈DNA分子。（2）限制酶切一次可斷開

個磷酸二酯鍵，產(chǎn)生

個游離的磷酸基團，產(chǎn)生

個黏性末端。要想獲得某個特定性狀的目的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性(平)末端？222（1）限制酶能切開RNA分子的磷酸二酯鍵？【練習4】請結(jié)合限制酶的作用特點，回答以下問題：要切2個切口，產(chǎn)生4個黏性(平)末端即時練習1二、DNA連接酶——“分子縫合針”用同種限制酶切割(EcoRⅠ)TGAATTCGACTTAAGCAGAATTCTTCTTAAGA把兩種來源不同的DNA進行重組，應(yīng)該怎樣處理？缺口怎么辦二、DNA連接酶——“分子縫合針”1.概念：將兩個雙鏈DNA片段“連接”起來的酶2.作用：將兩個DNA片段連接起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。5′3′TACGTACTGAAT5′3′5′3′CGCGCG5′3′CGCGCG切口切口切口CT5′3′5′3′TAGCAGATTA5′3′5′3′CGCGCGCGCGCG注意：1、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!2、DNA連接酶作用沒有特異性。種類來源大腸桿菌T4噬菌體作用注意二、DNA連接酶——“分子縫合針”E.coli

DNA連接酶T4DNA連接酶都能將雙鏈DNA片段“縫合“起來，恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵。兩種連接酶都可連接互補黏性末端與平末端，但E.coliDNA連接酶連接平末端效率遠低于T4DNA連接酶二、DNA連接酶——“分子縫合針”AGTCATTCGATA(1)可把平末端或者黏性末端之間的縫隙“縫合”起來；(2)“縫合”黏性末端時兩DNA片段要具有互補的黏性末端才能拼起來。TCGATC3.1EcoliDNA連接酶：二、DNA連接酶——“分子縫合針”3.2T4DNA連接酶：既可把黏性末端“縫合”起來，又可把平末端“縫合”起來，連接平末端效率較遠高于EcoliDNA連接酶。CCCGGGGGGCCC二、DNA連接酶——“分子縫合針”旁欄思考（P72）：DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？DNA聚合酶相同點：不同點：都是催化磷酸二酯鍵形成的酶。DNA聚合酶連接的是游離的脫氧核苷酸，需要模板；DNA連接酶連接的是DNA片段，不需要模板。AATT

GCAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶二、DNA連接酶——“分子縫合針”旁欄思考（P72）：DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？DNA聚合酶AATT

GCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶只能將單個核苷酸連接到已有的核苷酸鏈上，形成磷酸二酯鍵。相同點：不同點：都是催化磷酸二酯鍵形成的酶。DNA聚合酶連接的是游離的脫氧核苷酸，需要模板；DNA連接酶連接的是DNA片段，不需要模板。二、DNA連接酶——“分子縫合針”4.DNA連接酶與DNA聚合酶比較DNA連接酶DNA聚合酶相同作用實質(zhì)化學本質(zhì)不同點模板作用對象作用結(jié)果用途都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)

不需要需要DNA的一條鏈作模板形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復(fù)制在兩個DNA片段間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸連接到已有DNA片段，形成磷酸二酯鍵二、DNA連接酶——“分子縫合針”5.幾種相關(guān)酶的比較名稱作用部位作用結(jié)果限制酶

DNA連接酶DNA聚合酶DNA(水解)酶解旋酶磷酸二酯鍵堿基對之間的氫鍵將DNA切成兩個片段磷酸二酯鍵將兩個DNA片段連接為一個DNA分子磷酸二酯鍵將單個脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個脫氧核苷酸將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈1.以下是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列敘述正確的是A.以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的B.②片段是在識別序列為

的限制酶作用下形成的C.①和④兩個片段在DNA聚合酶的作用下可形成重組DNA分子D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵√①和④相同DNA連接酶即時練習2.DNA連接酶是重組DNA技術(shù)中常用的一種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是A.能連接DNA分子雙鏈堿基對之間的氫鍵B.能將單個脫氧核苷酸加到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.DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端√磷酸二酯鍵DNA片段T4DNA連接酶能連接平末端即時練習三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”為什么需要載體？直接將目的基因?qū)胧荏w細胞可以嗎？不行第一：外源基因不能自己進入細胞，需要載體幫忙。第二：即便能直接把外源基因?qū)胧荏w細胞，外源基因在細胞內(nèi)不能進行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和穩(wěn)定存在，需要載體幫忙。第三：載體帶有標記基因（如抗生素抗性基因），可以幫助科學家找到成功接收外源基因的細胞。三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”請同學們自主閱讀教材P72，小組合作思考討論完成問題。

載體的作用載體的必要條件載體的種類三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”1.作用：2.種類：質(zhì)粒:動植物病毒:將外源基因?qū)氪竽c桿菌等受體細胞將外源基因?qū)雱又参锛毎麑⑼庠椿驅(qū)氪竽c桿菌等細胞動物病毒噬菌體噬菌體:它們來源不同，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的差別。（1）將外源基因送入受體細胞，（2）在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制在細胞中自主復(fù)制整合至受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制。三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”條件①：具有一個或多個限制酶切割位點；條件②：能在受體細胞中進行自我復(fù)制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制；條件③：具有標記基因，便于重組DNA分子的篩選。條件④：對受體細胞無害。問題3：我們用肉眼看不到載體是否進入受體細胞，為了便于篩選重組DNA分子，載體需要具備什么條件？問題2：要使攜帶的外源基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，載體需要具備什么條件？問題1：載體要與外源基因連接，需要具備什么條件？供外源基因插入其中使外源基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并復(fù)制，以擴增外源基因的數(shù)量如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等或者熒光蛋白基因3.運載體需具備的條件：三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”質(zhì)粒含目的基因的DNA片段重組質(zhì)粒受體細胞導入目的基因分析1：質(zhì)粒一定能成功導入受體細胞嗎？答案：不一定能成功導入，因為載體攜帶目的基因?qū)胧荏w細胞的成功率不高。因此需要篩選出導入目的基因的受體細胞。分析2：如何篩選？【模擬】載體將外源基因送入受體細胞的過程三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”載體上的標記基因一般是某種抗生素的抗性基因，而受體細胞沒有抵抗該抗生素的能力。將含有某抗生素抗性基因的載體導入受體細胞，抗性基因在受體細胞內(nèi)表達，受體細胞對該抗生素產(chǎn)生抗性。在含有該抗生素的培養(yǎng)基上，導入了載體并成功表達了的受體細胞才能夠生存。如圖所示：拓展延伸：標記基因的篩選原理【注意】抗生素抗性基因≠抗生素基因三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”簡言之一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子4.最常用的載體——質(zhì)粒：三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”簡言之一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子01在基因工程中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行人工改造的經(jīng)過人工改造特殊的標記基因

復(fù)制原點

啟動子

終止子

目的基因插入位點質(zhì)粒的組成要素質(zhì)粒02質(zhì)粒3.最常用的載體——質(zhì)粒：三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”請同學們自主閱讀教材P72，小組合作思考討論完成問題。

載體的作用載體的必要條件載體的種類①作為運載工具，將目的基因?qū)胧荏w細胞中②在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制①能夠在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。②具一個或多個限制酶切點，供外源DNA片段（目的基因）插入其中。③具有某些標記基因，便于進行鑒定和選擇。④必須是安全的，對受體細胞無害。①細菌的質(zhì)粒：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。②病毒：λ噬菌體衍生物、動植物病毒等。三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”…TATCGTACGATAGGTACTTAA…ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC…GCCGTATG……TCCTAG…AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAAATTCTCGGTATGAATTCCATAC…GGTATG…GAGCCATACTTAAAATTCTCGGTATG5′3′5′3′5′3′5′3′問題: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。探究?活動

P73思考討論

重組DNA分子的模擬操作三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”問題:你制作的黏性末端的堿基能不能互補配對?如果不能，可能是什么原因造成的？可能是剪切位點或連接位點的選擇不對（也可能是其他原因）。比如在書寫將要重組的兩個DNA分子時，一般要求有同一種限制酶的識別和切割位點，這樣切割后才會露出相同的黏性末端，否則黏性末端不同，堿基就無法配對。問題:你插入的DNA片段能稱得上一個基因嗎？

不能。真正的基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，且含有幾百至幾千個不等的堿基對。探究?活動

P73思考討論

重組DNA分子的模擬操作三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”用相同的限制酶切割目的基因和運載體。產(chǎn)生相同末端，便于連接。問題：目的基因是要與運載體結(jié)合的，那如何處理質(zhì)粒？用DNA連接酶處理后會出現(xiàn)幾種產(chǎn)物？(只考慮兩兩結(jié)合)目的基因與目的基因相連質(zhì)粒與質(zhì)粒相連三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”正向連接反向連接三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”正向連接反向連接轉(zhuǎn)錄方向轉(zhuǎn)錄方向模板鏈模板鏈反向連接將導致最終表達產(chǎn)物不相同！小結(jié)(1)獲取目的基因和切割載體時,通常使用同種限制酶,目的是為了：

。但是使用該法缺點是容易發(fā)生

以及

，為了避免上述情況發(fā)生，可采取的措施是

。產(chǎn)生相同的黏性末端，便于連接目的基因與質(zhì)粒反向連接目的基因、質(zhì)粒的自身環(huán)化分別使用兩種限制酶（雙酶切法）去切割目的基因和運載體三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”小結(jié)不破壞目的基因至少保留一個完整的標記基因，便于篩選(2)選擇限制酶切割位點的基本原則：①切割目的基因時：

。②切割質(zhì)粒時：

。③切割目的基因和質(zhì)粒時：

。理由：防止目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化和目的基因反向連接最好選用不同的限制酶切割三、基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”限制酶作用部位：種類E.coliDNA連接酶運載工具條件③

有一個至多個限制酶切割位點質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒DNA連接酶作用部位：切開DNA分子的磷酸二酯鍵來源：主要存在于原核生物中特點：具有專一性（能識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列）T4DNA連接酶①

對受體細胞無害②

能自我復(fù)制或整合到宿主DNA上。④

常有特殊的標記基因種類：磷酸二酯鍵作用結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端課堂小結(jié)四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精DNA能溶于物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液在一定溫度下，DNA被二苯胺試劑染成藍色初步分離DNA和蛋白質(zhì)溶解DNA鑒定DNA一、實驗原理00.14NaCI濃度（mol/L）DNA溶解度四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定二、實驗材料及用具DNA含量相對較高的生物組織，如新鮮洋蔥、香蕉、菠菜、菜花和豬肝等。1.選材：問題:能否選用牛、羊、馬、豬等哺乳動物的紅細胞做實驗材料？

不能選擇哺乳動物成熟的紅細胞，因為哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和線粒體，幾乎不含DNA。。

（1）選什么樣的材料實驗更易成功？（2）豬血和雞血，哪個適合用作提取DNA的材料？操作時如何防止血液凝固？豬血（哺乳動物的成熟紅細胞）無細胞核和線粒體，幾乎不含DNA，不適合；雞血中紅細胞有核DNA，且核DNA的量較多，適合。含DNA的生物材料都可以，選取DNA含量相對較高的生物組織，成功率更大。雞血中加入檸檬酸鈉，可防止血液凝固。四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定二、實驗材料及用具1.選材：四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定二、實驗材料及用具1.選材：試劑研磨液體積分數(shù)為95%的酒精二苯胺2mol/L的NaCl溶液

蒸餾水溶解并提取DNA析出DNA溶解DNA鑒定DNA，要現(xiàn)配現(xiàn)用研磨液成分作用SDS使蛋白質(zhì)變性EDTA抑制DNA酶Tris-HCl緩沖液穩(wěn)定DNA四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟研磨加酒精析出溶解與鑒定提取上清液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四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟1.破碎細胞——稱取

，切碎，放入研缽，倒入

，

研磨。洋蔥研磨液充分問題:若研磨不充分會對實驗結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響研磨不充分，會使DNA分子不能從細胞核中釋放出來，從而使研磨液中的DNA含量較低，影響最終提取的DNA量。四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟2.去除雜質(zhì)——在漏斗中墊上

過濾研磨液，4℃冰箱中靜置后取

；或?qū)⒀心ヒ旱谷胨芰想x心管中離心，取

。紗布上清液上清液問題:過濾能否用濾紙代替紗布？不可以。因為DNA會被吸附到濾紙上而大量損失，影響最終提取的DNA量。問題:獲得的上清液中可能含有哪些細胞成分？可能含有DNA、RNA以及蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、糖類等。四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟3.DNA的粗提取——在上清液中加入體積相等的

溶液,靜置2~3min，溶液中出現(xiàn)的

就是粗提取的DNA。預(yù)冷的酒精白色絲狀物用冷卻的酒精析出DNA問題:此步驟的目的是？使蛋白質(zhì)等溶解在酒精中，DNA不溶于酒精而析出。預(yù)冷的酒精的優(yōu)點①可抑制核酸水解酶的活性，進而抑制DNA降解；②抑制分子運動，使DNA易形成沉淀析出；③低溫有利于增加DNA分子的柔韌性，減少其斷裂。四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟3.DNA的粗提取——用玻璃棒沿

攪拌，卷起

，并用濾紙吸去上面的水分：或?qū)⑷芤旱谷胨芰想x心管中離心，取

晾干。一個方向沉淀物絲狀物問題:攪拌時應(yīng)輕緩、并沿一個方向目的？減少DNA斷裂，以便獲得較完整的DNA分子析出DNA四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟4.DNA的鑒定——將絲狀物或沉淀物溶于

溶液中，加入

試劑，混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min。二苯胺2mol/L的NaCl空白對照組：

在等體積的NaCl溶液中加入二苯胺試劑，將試管置于同等沸水浴中加熱5min。加入2mol/L氯化鈉溶液不加入絲狀物加入4mL二苯胺試劑加入2mol/L氯化鈉溶液加入絲狀物加入4mL二苯胺試劑實驗組對照組水浴加熱四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟4.DNA的鑒定——試管編號A（對照組）B（實驗組）步驟12mol/L的NaC1溶液5mL步驟2不進行任何處理步驟3步驟4沸水浴加熱5min實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論加絲狀物或沉淀物加4mL的二苯胺試劑四、探究?實踐：DNA的粗提取與鑒定三、實驗步驟4.DNA的鑒定——將絲狀物或沉淀物溶于

溶液中，加入

試劑，混合均勻