课题3　血红蛋白的提取和分离教学设计及课堂实录

《DNA的粗提取与鉴定》教学设计

一、教学内容分析

《DNA的粗提取与鉴定》是人教版高中生物选修1《生物技术实践》专题5《DNA和蛋白质技术》第1节，

介绍了大分子提取的的基本思路、DNA粗提取与鉴定的原理以及实验方法。本节内容对于学生理解生物大分子分离原理、锻炼实验设计能力和动手操作能力十分有利，而且通过实验操作，可使学生对DNA有一定的感性认识。

该节内容在整个高中生物学习中承上启下，既承接了必修二中关于DNA的有关内容，也为接着学习第2节《蛋白质的提取和分离》奠定了基础。

二、学情分析

通过必修2《遗传与进化》的学习，学生已经了解了DNA是主要的遗传物质，掌握了DNA分子的双螺旋结构以及DNA的复制和表达等功能。通过本课题的学习，可增加学生对DNA的感性认识。

三、教学目标

1．通过资料分析，比较DNA与蛋白质的理化性质。

2．理解并初步掌握DNA的粗提取与鉴定的原理和方法。

3．培养学生自主学习、合作学习能力。

四、教学重点和难点

1．教学重点：DNA的粗提取与鉴定的原理和方法

2.．教学难点：DNA的粗提取与鉴定的原理和方法

五、教学策略分析

引入课题时，用学生熟悉的染色体的成分勾起学生对DNA的有关知识的回忆，让学生快速投入到课堂之中。教学中以学生为主体，老师为主导，对于实验材料的选取、细胞的破碎方法等内容，老师通过设计好问题串，引导学生分析。对于DNA粗提取的方案，给学生资料背景让学生先自己独立思考再小组讨论，去解决问题设计方案从而提升分析资料、解决问题的能力。通过实际动手实验，进一步让学生熟悉DNA粗提取和鉴定的方法，锻炼动手能力。在实验时提供动物材料和植物材料，让学生体会到对不同实验材料在处理上的差异。实验后归纳实验过程中的的要点，并引发学生对实际应用中DNA提取的方法的兴趣，引导学生课后的继续学习。

六、教学流程

旧知引入

实验原理

实际设计

归纳总结

七、课时安排：

1课时

八、课前准备：学案，PPT，实验需要的器具、药品和生物材料，学案，PPT 九、教学过程

教学

程序

教师活动

学生活动

设计意图

PPT 展示细胞核中染色体的结构，让学生回忆染色体成分，提问其中谁是遗传物质？要设计实验探究DNA和蛋白质谁是遗传物质的引入

的思路是什么？需将DNA和蛋白质分开来单独研究它们的作用。

引出DNA的粗提取与鉴定。

倾听，思考、回答

从探究谁是遗传物质的实验设计思路入手，引出DNA的粗提取和鉴定实验，引发对新知的兴趣。

教师介绍提取生物大分子的基本思路，引导学生思考提取DNA的基本思路，从而引出通过对DNA在DNA和蛋白质的理化性质的差异。学生阅读P54-55基础知识，提问：

1.DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？

理清实验2.如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？

NaCl中的溶解度曲线分析，学会解读曲线图，阅读P54-55基础知识，并通过对DNA思考讨论、回答

DNA和蛋白质在酒精中的溶解度有何不和蛋白质的理化性质的分析，对提取和鉴定4.DNA和蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同？

5.DNA的鉴定原理？

6.能与DNA产生显色反应的试剂还有什么？

具体实验的流程是怎样的呢？

1.DNA从哪里提取？

理清实验设计流

程

2.怎样操作提取DNA去除杂质？

3.提取出来的物质鉴定它是不是DNA？

理出实验设计流程：

（一）实验材料的选取

（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液

（三）除去滤液中的杂质(纯化) （四）

DNA的析出

倾听，思考

理清学习思路

DNA的方法有初步的了解。

原理

3.

同？

（五）

DNA的鉴定

PPT展示材料：鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物成熟的红细胞、猕猴桃、洋葱、回答：

豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。

1.哺乳动物成熟的红细设问：

胞。无细胞核和其他细1.在这些材料中你觉得哪种不能选作实验材实验材料的选取

料？为什么？从这个角度来看，据此可知，该含有DNA的材料都可实验选材的原则是什么？

以，当然DNA含量越2.猪血不行，鸡血可以作为实验材料吗？为什么？

教师评价并补充学生答案

2.可以，鸡不是哺乳动鸡血可以作为实验材料的原因：

物，细胞中含有细胞（1）红细胞多且有细胞核，DNA含量丰富，核，含有DNA

经济易取；

（2）极易吸水涨破

1.破碎细DNA的粗

含提取

DNA胞器，其中不含DNA。

让学生理解选材的原则

高越好。

若选用动物细胞做实验

1.怎么让其中的DNA释放出来？

2.如何加快细胞的破碎以释放核内DNA？

思考、回答：

1.可以加蒸馏水让细胞吸水涨破。

2.玻璃棒快速搅拌

3.不行，植物细胞有细引导学生思考破碎细胞，得到含胞，3.如果选用的是植物细胞，能不能用吸得水涨破的方法？那可以怎么做呢？为什么？

4.如果研磨不充分对结果有什么影响？

我们得到了含DNA的液体，此时其中除了DNA还有什么？这时需过滤去除杂质，滤液中留有DNA 胞壁，不会吸水涨破。DNA的滤液的加洗涤剂和食盐，再研磨

方法，通过问题串，解决其中的4.DNA不能充分释放，具体问题

提取的DNA少。

倾听、思考。

的滤液

怎么去除滤液中的杂质，将DNA提取出倾听、阅读、思考讨论

来？我们要利用DNA与蛋白质等杂质在物理和化学性质方面的差异。在学案上给出了几则资料。

1.

请试着分析三种去除滤液杂质方案的原理？ 2.

方案一如何操作以去除杂质？

2.对其中最难把握的方案一，进行引导：去用高浓度的盐溶液溶解DNA，能除去在除高浓度盐中不能溶解的杂质；用低浓度滤盐能使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液液中的杂质。

中离

的杂质

2.变性，从而与DNA分设计出，锻炼学生分析资料、设在滤液中加入计实验、合作学习等能力。

性不同，高温使蛋白质小组内交流讨论蛋白质对高温的耐受通过独立思考、方案三：利用DNA和具体方法让学生与蛋白质分离

给出大致思路，回答：

1.方案一：DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同

方案二：利用蛋白酶分解杂质蛋白质，使DNA

NaCl，使NaCl溶液浓度为2mol/L，过滤除去不溶的杂质，再调节NaCl溶液浓度为0.14mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中的杂质，再用2mol/L的NaCl溶解DNA。

展示资料：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。

学生在对前面对类比、思考、倾听

资料的分析中已可以在滤液中加入等体积的冷却的析出DN棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用A. 滤纸吸去上面的水分。要注意搅拌要轻法。

缓，以便获得较完整的DNA分子。

析出DNA的方95%的酒精，静置2~3min，出现白色丝状物，就得到了粗提取的DNA。用玻璃思路下快速理解经熟悉分离物质的思路，同样的3.

介绍DNA鉴定原理

DNA让学生知晓鉴定倾听

讲述细节，提醒安全。

通过整理增进学总结实验流程

的原理和具体鉴定操作。

的鉴

定

归纳

（以鸡血为实验材料，方案一去除滤液中杂总结

质）

学生讨论整理实验流程

生对分离实验的理解，通过讨论增强合作意识。

展示DNA粗提取的实验图片，让学生补充实验具体操作

提问：在操作中有几次用到蒸馏水？作用分别是什么？

在对鸡血DNA粗提取的过程中，有几次过滤？

DNA的提取在科研、生活、生产中有很练一练

用DNA指纹技术进行亲子鉴定、刑侦破案，首先就要提取出DNA。今天我们只是从理论上学习了DNA的粗提取和鉴定的相关知识，下节课我们将具体做这个实验，让同学们对DNA有一个更感性的认识，有兴趣的同学可以上网查找资料，提出想要探究的有关DNA粗提取和鉴定的课题。

十、板书设计

观察，在学案上补充实验的具体操作流程

回答：

1.两次。一次是用于鸡血细胞的破碎；一次稀释氯化钠溶液，析出DNA。

对操作过程回忆，总结提升、加深印象

激发学生进一步学习有关内容的兴趣

多的应用，比如基因工程、基因组测序、或是2.4次

倾听、思考

5.1DNA的粗提取与鉴定

一、

实验材料的选取

二、DNA的粗提取

1.破碎细胞，获取含DNA的滤液

2.除去滤液中的杂质

3.析出DNA

三、DNA的鉴定