1、课程标准5.1基因工程是一种重组DNA技术5.1.2阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具 为帮助学生达成对选择性必修课程概念5的理解，促进学生生物学学科核心素养的提升，应开展下列教学活动：(1)DNA的提取和鉴定；(2）利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。5.1.3阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤DNA的粗提取和鉴定提取DNA的基本思路：利用利用DNADNA与与RNARNA、蛋白质、蛋白质和和脂质脂质等在
2、物理和化学性质方面的差等在物理和化学性质方面的差异，异，提取提取DNADNA，去除其他成分。，去除其他成分。DNA提取的总原则1.1.保证保证DNADNA结构的完整性结构的完整性2.2.DNADNA的纯度可以满足下游操作的要求的纯度可以满足下游操作的要求 （1 1）其他生物分子如蛋白质、多糖和脂质）其他生物分子如蛋白质、多糖和脂质 分子的污染应降至最低分子的污染应降至最低 （2 2）其他核酸分子，如）其他核酸分子，如RNARNA，也应尽量去除，也应尽量去除 3.DNA 3.DNA分子应该有足够的量分子应该有足够的量一、DNA的理化性质（一）DNA的溶解性 1.提取思路：选择选择适当的盐浓度使适
3、当的盐浓度使DNADNA充分溶解充分溶解，而，而杂质沉淀杂质沉淀，或者相反，以初步分离的目的。或者相反，以初步分离的目的。NaCl浓度DNA蛋白质0.14mol/L析出析出溶解溶解2mol/L溶解溶解部分盐析（沉淀）部分盐析（沉淀）2.DNA不溶于酒精（特别是特别是95%95%的冷酒精）的冷酒精），但细胞质中某些蛋，但细胞质中某些蛋白质溶于酒精。白质溶于酒精。将将DNADNA与蛋白质进一步分离。与蛋白质进一步分离。（二）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性1.1.蛋白酶蛋白酶水解蛋白质水解蛋白质2.2.高温高温大多数蛋白质在大多数蛋白质在60608080时变性沉淀时变性沉淀3.3.洗涤剂洗涤剂瓦解
4、细胞膜瓦解细胞膜,去除脂质、蛋白质去除脂质、蛋白质对对DNADNA无影响无影响而而DNADNA在在8080以上才会变性。以上才会变性。但对但对DNADNA没有影响没有影响（三）DNA的鉴定试剂：二苯胺二苯胺条件：沸水浴沸水浴现象：沸水浴条件下，沸水浴条件下，DNADNA与二苯胺反应呈现蓝色与二苯胺反应呈现蓝色DNADNA二苯胺二苯胺 蓝色物质蓝色物质沸水浴沸水浴洋葱（16）花菜（34）香蕉（12）鱼白猪肝（38）鸡血（78）材料选择原则上，凡是含有原则上，凡是含有DNADNA的生物材料都可以的生物材料都可以考虑选用考虑选用DNADNA含量相对较高含量相对较高的的生物组织，成功的可能性更大。生物
5、组织，成功的可能性更大。DNA的粗提取过程蒸馏水蒸馏水蒸馏水蒸馏水DNA柠檬酸钠柠檬酸钠u材料不新鲜或反复冻融u未很好抑制内源DNA酶的活性u提取过程操作过于剧烈，DNA被机械打断u外源DNA酶污染DNA的粗提取与鉴定尽量取新鲜材料，低温保存材料避免反复冻融。冰冻生物材料，应在解冻前进行剪切和研磨；适当增加研磨液中EDTA的含量。细胞裂解后的后续操作应尽量轻柔。常见问题与对策1DNA降解导致没有提取出白色丝状物u实验材料不佳或量少u研磨或裂解不充分u析出不完全尽量选用新鲜、幼嫩的材料，并适当增加材料用量研磨时用力均匀快速，时间适当延长，对于植物组织可加入纤维素酶低温析出，延长沉淀时间DNA的粗
6、提取与鉴定常见问题与对策2DNA提取量少导致实验组的鉴定结果与对照组无差别DNA的粗提取与鉴定常见问题与对策3 粗提取的DNA中可能含有的杂质？u蛋白质u多糖uRNAu核心探讨根据DNA粗提取和鉴定的过程及提供的资料，讨论并回答下列问题。资料资料1DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度曲线突破重难强化素养资料资料2DNA与蛋白质等物质的物理和化学性质有差异，如DNA不溶于乙醇，但某些蛋白质溶于乙醇。(1)能否选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？为什么？提示不能；哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器，无DNA分子。(2)根据资料1回答，在DNA的粗提取中，两次加入蒸馏水的作用相同吗？如不
7、相同，分别分析其目的。提示实验中两次加入蒸馏水的目的不相同；第一次加入的目的是使鸡血细胞吸水涨破，释放出核物质，第二次加入的目的是稀释NaCl溶液，从而析出DNA。(3)根据资料2中DNA和蛋白质在酒精中的溶解度的特点，分析如何将DNA和蛋白质进一步分离？提示向溶解有DNA和蛋白质的溶液中加入适量的、冷却的、体积分数为95%的乙醇溶液，溶液中会出现白色丝状物即DNA，而部分蛋白质会溶解在乙醇溶液中，这样可以对DNA起到进一步的纯化作用。4.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，实验原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。DNA的溶解和析出与图中所示曲线的对应点符合的是A.a点浓度最适合析出DNAB.b点浓度最适合析出DNAC.c点浓度最适合溶解DNAD.d点浓度最适合析出DNA
