DNA的粗提取與鑒定試驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、DNA勺粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)一、教學(xué)背景分析【教材分析】生物體的性狀之所以能夠遺傳給后代， 是由于生物體內(nèi)具有DNA£ RNAS些遺傳物質(zhì)。 通過必修2遺傳與進(jìn)化的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了證明 DNA1主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證 據(jù)。那么DN啦竟是什么樣的呢？本課題通過嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的DNA!行粗提取,了解DNA勺物理化學(xué)卜t質(zhì)，理解 DNA!提取以與DN服定的原理，使學(xué)生對(duì) DNAt一定的 感性認(rèn)識(shí)?！癉NA勺粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)”在普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)和考試大綱對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容考 查的要求中屬D級(jí)要求，新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)，高考對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己吮戎匾仓鹉昙哟蟆?學(xué)生通過本次實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，可進(jìn)一步

2、提高動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力?！緦W(xué)情分析】通過必修2遺傳與進(jìn)化的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，知道生物體的形狀之所以能夠遺傳給后代，是由于生物體內(nèi)具有 DNM RNA&些 遺傳物質(zhì)。通過本課題的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì) DNAt一定的感性認(rèn)識(shí)。二、教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】本實(shí)驗(yàn)通過嘗試對(duì)植物或動(dòng)物組織中的 DNA!行粗提取，了解DNA勺物理化學(xué)性質(zhì), 理解DNAfi提取方法以與DN服定的原理內(nèi)容?！灸芰δ繕?biāo)】1 .實(shí)驗(yàn)中能運(yùn)用已有的知識(shí)，選擇實(shí)驗(yàn)材料用具；2 .通過具體的材料，學(xué)生嘗試課題研究，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程。3 .初步掌握DNA勺粗提取和鑒定的方法4 .在對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、

3、步驟的理解和分析過程中發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。5 .熟悉粗提取生物大分子的的一般性方法【情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)】1 .通過小組之間的分工合作，逐漸養(yǎng)成協(xié)作精神；2 .通過科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合，逐漸形成簡(jiǎn)約、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S品質(zhì);3 .在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度三、教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】DNA勺粗提取與鑒定方法與其相關(guān)原理【教學(xué)難點(diǎn)】DNA勺粗提取與鑒定方法與其相關(guān)原理四、實(shí)驗(yàn)實(shí)施準(zhǔn)備【教師準(zhǔn)備】1 .分組。學(xué)生平均分配，兩人一組。2 .實(shí)驗(yàn)用具。移液管、燒杯、滴管、玻璃棒、研缽、冰箱、濕紗布、試管、離心機(jī)、 水浴鍋等。3 .材料。加抗凝劑的雞血4 .實(shí)驗(yàn)試劑。0.1g/mL檸檬酸鈉蒸儲(chǔ)水

4、2mol/L無水乙醇 二苯胺試劑【學(xué)生準(zhǔn)備】1 .預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“ DNA1提取和鑒定”，初步了解DNA勺理化性質(zhì)和基本形態(tài)特征。2 .進(jìn)行分組。3 .查閱資料，了解DNA勺取樣的方法和來源4 .通過課前準(zhǔn)備，學(xué)生進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)興趣，再次激發(fā)實(shí)驗(yàn)探究的熱情；較大程度上 節(jié)省了課堂時(shí)間；為探究實(shí)驗(yàn)的成功打基礎(chǔ)。五、教學(xué)方法【教法】任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、直觀演示法【學(xué)法】 自主學(xué)習(xí)法、合作交流法 動(dòng)手操作法六、教學(xué)媒體黑板、多媒體計(jì)算機(jī)七、課時(shí)安排該實(shí)驗(yàn)的操作簡(jiǎn)單，不需要大量繁雜的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，調(diào)查等實(shí)驗(yàn)步驟，故兩個(gè)課時(shí)就可 超額完成。八、教學(xué)過程程序與時(shí)預(yù)設(shè)學(xué)生教師行為設(shè)計(jì)意圖問安活動(dòng)排引入引入主題：我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了

5、 DNA勺有關(guān)學(xué)習(xí)，這節(jié)課，傾聽思開門見山，實(shí)驗(yàn)我們T學(xué)習(xí)“ DNA勺粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)技術(shù)?？际箤W(xué)生明白教學(xué)板書：DNA勺粗提取與鑒定DNA提磔5minDNA勺提取技術(shù)是整個(gè)基因工程技術(shù)基礎(chǔ)。無論人類術(shù)的重要阿波羅計(jì)劃”的人類基因組計(jì)劃以與熟知的親子鑒定，思考、回答問性，激發(fā)學(xué)DNAE取技術(shù)都是其中基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。對(duì)于 DNA我們只題生學(xué)習(xí)的興在書本中了解它，但是接下來我們將親手提取出細(xì)胞內(nèi)趣與探究熱的DNA并做鑒定實(shí)驗(yàn)。情，主動(dòng)思考回顧基礎(chǔ)知識(shí)DNA這節(jié)課，我們T學(xué)習(xí)DNA勺粗提取與鑒定技術(shù)。使學(xué)生明白粗提首先，我們應(yīng)該選取合適的實(shí)驗(yàn)材料為什么要選取和問題：教材中列舉了很多中材料，請(qǐng)你從中選出

6、2-3種。回答、思考用雞血細(xì)胞定的原則：凡是含有DNA勺生物材料都可以考慮，但是，選液為材料，實(shí)驗(yàn)用DNAg'量相對(duì)較圖的生物組織，成功的可能性更大。深對(duì)探究性步驟：那么教材中選擇雞血細(xì)胞液作為實(shí)驗(yàn)材料，而相對(duì)于其實(shí)驗(yàn)的過程(50他材料雞血細(xì)胞液，有什么優(yōu)點(diǎn)呢？與原則的理分鐘）1.雞是真核生物，真核生物的 DNA®在染色體上。解2.鳥類的血細(xì)胞核大，DNA （從核DN徵目來看，豬38條，雞78條，哺乳動(dòng)物血0條，彳彌猴桃58條，洋蔥16條，豌且14條，菠菜12條，大腸桿菌1條）3. /、需要破除細(xì)胞壁選用雞血細(xì)胞液還啟一個(gè)好處一一雞血比較容易獲得，那么我們?yōu)槭裁床挥貌溉閯?dòng)物的

7、紅細(xì)胞呢？哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核問題：雞血細(xì)胞液可以直接用嗎？檸檬酸鈉抗凝破碎 細(xì)胞， 釋放 DNA問題：雞血細(xì)胞雖然沒有細(xì)胞壁，但是依然有細(xì)胞膜， 以你所學(xué)的知識(shí)，有什么比較簡(jiǎn)便但是可行的方法可以 破碎細(xì)胞膜？生物會(huì)考的實(shí)驗(yàn)是質(zhì)壁分離，你還記得方法和原理嗎 ？所以為了破碎雞血細(xì)胞，我們可以反其道而行之，在雞 血細(xì)胞液中加入一定量的蒸儲(chǔ)水，使其吸水脹破，達(dá)到 破碎細(xì)胞的目的。加入蒸儲(chǔ)水的同時(shí)，要用玻璃棒進(jìn)行攪拌方法：?jiǎn)蜗?，快速?min,速度力量/、要過于猛烈，防 治打碎DNA目的：加速血細(xì)胞破裂問題：這是我們獲得的將是含有細(xì)胞膜、細(xì)胞器的碎片 液體，我們?nèi)绾纬醪将@得含有DNA勺液體？

8、過濾可以用濾紙過濾嗎？/、可以，孔徑太小。需要用到3-4層紗布，除去一些顆粒較大的雜質(zhì)，狀得含有 DNA勺濾液。這時(shí)DNAS哪里？濾液里。板書：破碎細(xì)胞，釋放DNA對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞我們可以利用細(xì)胞的滲透壓來破碎細(xì)胞， 但是很多情況下，人們不得不面對(duì)植物材料，那么我們 是不是還可以通過加入一定量的蒸儲(chǔ)水來漲破細(xì)胞 呢？植物細(xì)胞肩細(xì)胞壁的支持和保護(hù)，因此吸水不會(huì)漲破。我們通常通過研磨來破碎植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。 在研磨的 過程中，一般還會(huì)加入洗滌劑和食鹽。洗滌劑的作用：洗滌劑也分為親水基團(tuán)和親脂基團(tuán)，可以與細(xì)胞膜中的 蛋白質(zhì)結(jié)合，使之溶解，進(jìn)而瓦解細(xì)胞膜。食鹽的作用：食鹽中主要含有NaCl,有利于DNAB

9、溶解學(xué)生回答討論、思考使學(xué)生知道 破碎動(dòng)物細(xì) 胞的方法和 原理，激發(fā) 學(xué)生的探究 思維去除 濾液 中的 雜質(zhì)問題：這時(shí)的濾液可能含有哪些細(xì)胞成分？主要有RNA核蛋白、多糖等那么我們應(yīng)該如何將DNAII獨(dú)分離出來？板書：去除濾液中的雜質(zhì)提取生物大分子的基本思路是選用f的物理或化學(xué) 方法分離具后/、同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于DNA勺粗提取而言，就是要利用 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。背景介紹；DNA的溶解性圖片：DNAft NaCl溶液中的溶解度曲線 問題：在什么濃JTT, DNA勺溶解度戢小？ DNAft NaCl溶液中 的溶解度

10、是如何義化的？在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L 時(shí)DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；在 0.14 mol/L時(shí)， DNA容解度戢小；當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí)，DNAW 溶解度乂逐漸增大。如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNAft鹽溶液中溶解 或析出？當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol /L時(shí)，DNA的溶解 度最大，濃度為0 . 14 mol/L時(shí)，DNAB溶解度戢低。 利用這一原理，可以使 DNAfc鹽溶液中溶解或析出為什么反復(fù)地溶解與析出DNA能夠去除雜質(zhì)？用局濃度的鹽溶液溶解 DNA能除去在局鹽中不能溶解 的雜質(zhì)；用低鹽濃度使DN所出，能除去溶解在低鹽溶 液

11、中的雜質(zhì)。第f ：在濃度較高的NaCl溶液溶液中核蛋白容易解聚，游離 出的DNA容解在溶液中。方法：在溶液中加入兩倍體積的濃度為 2mol/L的NaCl 溶液，用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌1min,使DNAfe分溶解。 板書：（1）溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA 第二步：加蒸儲(chǔ)水降低NaCl溶液濃度，使DN晰出。方法：緩慢貼壁加入蒸儲(chǔ)水，并輕輕地沿一個(gè)方向不停 地均勻攪拌，以利于DN吩子的附著和纏繞。同時(shí)應(yīng)注 意控制加水量，使NaCl溶液的終濃度為0.14mol/L ,直 到溶液中絲狀物不再增加時(shí)為止。板書：（2） DNA勺析出在剛才實(shí)驗(yàn)中我們利用DNA在/、同濃度NaCl溶液中溶思考、回答觀看思考并回答使學(xué)

12、生懂得 DNA的提取 分離純化方 法以與使學(xué) 生掌握鹽析 法的原理與 方法解度不同的特性,去除雜質(zhì)。DN晰出為止DNA的初們剛才說了 DNAS取技術(shù)是分子生物學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)， 但 如果提取的DNAt不夠且其中含肩較多雜質(zhì)，是無法用 于其它操作的。所以我們必須對(duì)DNA8行進(jìn)一步的純化。觀看步純?cè)硪彩荄NA勺溶解性?；尘敖榻B：DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于 酒精。在實(shí)驗(yàn)中，我們可以使用預(yù)冷的酒精，使 DNAtg 夠更好地凝結(jié) 方法：將DNA占稠物再溶解，繼續(xù)用2mol/L的NaCl溶液20mL 溶解DNA黏稠物，仍舊沿一個(gè)方向不停攪拌 3min,使 DNAfe分溶解。過濾：用

13、34層紗布進(jìn)行過濾，濾去雜質(zhì)，收集含有DNA 的濾液。純化：向?yàn)V液中貼壁緩慢加入 50mL預(yù)冷的體積份數(shù)為 95叱醇，并用玻璃棒朝一個(gè)方向緩慢、均勻地?cái)嚢瑁?溶液中會(huì)出現(xiàn)DN儂狀物。板書：DNA勺初步純化預(yù)冷的酒精具有以下優(yōu)點(diǎn)：1 .抑制核酸水解酶活性，防止 DNAI解2 .降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出3 .低溫有利于增加DN砌子柔韌性，減少斷裂思考、 回答思考思考、討論、討論DNA的鑒 定原理介紹：二苯胺法在沸水浴的條件下，DNAS二苯胺變藍(lán)。方法：溶解：在物質(zhì)的量濃度為 2mol/L的NaCl溶液5ml放 入絲狀物，用玻璃棒攪拌，使之溶解。顯色：加入4mL的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬?/p>

14、置 于沸水中加熱5min。問題：如果溶液艾然是否能說明 DNA5勺存在？設(shè)置對(duì)照組：在5mL體積的2mol/L的NaCl溶液中加入4mL的一本胺試劑，置于沸水中加熱 5min。對(duì)比：除了可以使用二苯胺法，還啟什么方法可以鑒定DNA用甲基綠溶液直接滴在有 DNA絲狀物的載玻片或玻棒 上，呈藍(lán)綠色反應(yīng)。只用一種即可，不混合用。前者要 加熱，后者不加熱板書：DNA勺鑒定思考、討論、 回答使學(xué)生知道DNA鑒定的原理和方法結(jié)束 部分 10min我根據(jù)所需分離物質(zhì)與其他物質(zhì)物理或者化學(xué)性質(zhì)的/、同，來提取生物大分子物質(zhì)。而通過今天的學(xué)習(xí)，我 們知道DNAT以下物理或者化學(xué)的特性是與其他生物大 分子物質(zhì)不同

15、的：在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時(shí)，DNA勺溶解度隨 NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低；在 0.14 mol/L時(shí)， DNA容解度戢?。划?dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí)，DNAW 溶解度乂逐漸增大。DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精。利用這一原理，可以將 DNAJf蛋白質(zhì)進(jìn)一步分 離蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì) DN破有影響大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受 6080° C的高溫，而DNA在 800 C以上才會(huì)變性洗滌劑可以溶解細(xì)胞的細(xì)胞膜，去除脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，但對(duì)DNAS：有影響思考、做 筆記總結(jié)知識(shí) 點(diǎn)，擴(kuò)展同 學(xué)的知識(shí)， 培養(yǎng)他們探 究具他生命 物質(zhì)的渴望在沸水浴的條件下，DNAS二苯胺變藍(lán)。因此，我們可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過破碎細(xì)胞，釋放 DNA> 溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA>DNA的析出一 DNA的初步純化一 DNA勺鑒定完成DNA勺粗提取與鑒定視頻：DNA勺粗提取與鑒定板書 設(shè)計(jì)DNA勺粗提取