复习与测试优质课教案整理

《DNA的粗提取与鉴定》教学设计

【教学目标】

（一）知识与技能

1、通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质。

2、理解DNA粗提取与鉴定的原理

（二）过程与方法

掌握DNA如提取计数，能利用DNA的性质进行实验设计和操作

（三）情感、态度与价值观

通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。

【教学重难点】

DNA的粗提取和鉴定方法

【教学过程】

（一）引入新课

无论是果胶酶还是加酶洗衣粉中的酶制剂，都是从细胞中提取出来的。从今天开始，我们学习生物化学成分的提取与改造技术。

（二）进行新课

1．基础知识

1．1 DNA粗提取的原理

提取DNA的原理包括DNA的溶解性和耐受性两个方面。问：提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？

DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；

DNA不溶于酒精。

讨论：

1、DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？

在0.14mol/L时溶解度最小；较高浓度可使DNA溶解；0.14mol/L可使DNA析出。 2、要使DNA溶解和析出，需要如何处理？

在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。

3、采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到什么目的？

酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。用酒精可将DNA和蛋白质进一步分离。 4、提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用怎样的酶和怎样的温度值？

用蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60～80℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。

补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

1．2 DNA的鉴定原理

在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。

2．实验设计

2．1 实验材料

不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

2．2 破碎细胞，获取含DNA的滤液

讨论：

若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？

在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。

2．3去除滤液中的杂质

最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。

方案一、原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；

具体做法：30mL滤液＋35gNaCl→同方向搅拌，DNA溶解→加入蒸馏水→DNA析出→过滤得到过滤物→放到2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA-NaCl溶解液

方案二、原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；

具体做法：30mL滤液＋嫩肉粉（木瓜蛋白酶）→静置10～15分钟→DNA滤液

方案三、原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

具体做法：0滤液→60～67℃处理→过滤获得DNA滤液

2．4 DNA的鉴定

试管2支，编号甲乙→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物，使之溶解→各加4mL二苯胺，混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化

3．实验操作

制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠，静置或离心

↓

破碎细胞，释放DNA…

加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌

↓→过滤，除去细胞壁、细胞膜等。

溶解核内DNA…………

加入NaCl至2mol/L，同一方向缓慢搅拌

↓

DNA析出………………

加蒸馏水至0.14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L溶液中

↓→除去细胞质中的大部分物质。

DNA初步纯化…………

与等体积95％冷却酒精混合，析出白色丝状物

↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。

DNA鉴定………………

二苯胺，沸水浴，呈现蓝色

注意事项：

1．制备鸡血细胞液时，要在取新鲜鸡血的同时加入抗凝剂，使血液分层，取下层血细胞沉淀。

2．获取较多DNA的关键是向鸡血细胞液加入足量的蒸馏水，以便使细胞膜和核膜破裂，核内物质释放出来。 3．实验中共有3次过滤。过滤时使用的纱布层数与取其滤液或黏稠物有关。

4．搅拌要朝向一个方向，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中，各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。 5．实验中有两次使用蒸馏水。一次在第1步，加水是为了使血细胞吸水膨胀破裂，加水后必须充分搅拌，不应少于5min，使血细胞充分破裂；第二次加蒸馏水是在第3步，加水是为了稀释氯化钠溶液。 6．盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯和试管最好也是塑料制的，因为玻璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA含量。

课堂小结

课堂练习

1．下列图示中能反映DNA溶解度与NaCI溶液浓度之间关系的是（ ）

2．在DNA的粗提取和鉴定的实验中，提取鸡血细胞的核物质和析出含DNA的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水，其作用在于 ( ) A．前者用来溶解血细胞，后者用来溶解DNA B．前者使血细胞吸水破裂，后者用来稀释NaCl溶液

C．前者用来分离细胞核与细胞质，后者用来提取DNA D．前者使DNA从核中分离出来，后者使DNA析出

板书设计 DNA的粗提取与鉴定

1．基础知识

1．1DNA粗提取的原理

1．2DNA的鉴定原理

2．实验设计

2．1实验材料

2．2破碎细胞，获取含DNA的滤液

2．3去除滤液中的杂质

2．4DNA析出与鉴定