DNA的粗提取与鉴定教案

1、学习必备欢迎下载课题DNA的粗提取与鉴定教材分析本实验既是对组成细胞化合物的验证，也是加强学生对细胞中化合物 的提取原理、方法、技巧的理解掌握，同时还是历年来各种考核的热点。 教材首先介绍了该实验的“实验原理”。教材接着说明了DNA的粗提取与 鉴定的目的要求。教材第三部分清楚地列出了该实验的材料用具。教材第 四部分更为详细地介绍了该实验的方法和步骤。学情分析通过必修2遗传与进化的学习，学生已经了解了证明DNA是主要 的遗传物质的实验证据， 知道生物体的形状之所以能够遗传给后代， 是由 于生物体内具有DNA或RNA这些遗传物质。通过本课题的学习，使学生 对DNA有一定的感性认识。教学目标1、知识

2、目标理解DNA的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。2、能力目标（1） 初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。（2）在对实验原理、步骤的理解和分析过程中发展学生的科学思维。3、情感、态度、价值观在科学实验过程中培养学生严谨比较细致、实事求是的科学态度。教学重点DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理教学难点DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理教学资源相关图片、视频教学过程教学阶段教师活动学生活动设计意图时 间引入这节课，我们一起学习“DNA的粗提取 与鉴疋技术。板书：DNA的粗提取与鉴定DNA的提取技术是整个基因工程技术 基础。基本上，不论是出于何种目的的 分子生物学实验，大到被称为“人类阿

3、 波罗计划”的人类基因组计划，小到今 天已经被我们熟知的亲子鉴定，DNA提 取技术都是其中基础的基础。而其他诸如RNA的提取，质粒的提取等实验， 都可以说是参考这一技术改进，或者重 新设计出来的。倾听开门见山， 使学生明 白DNA提 取技术的重要性，引 发学生的 学习兴趣DNA的粗 提取实验 材料 的选这节课，我们一起学习DNA的粗提取 与鉴定技术。首先，我们应该选取合适的实验材料。学习必备欢迎下载与鉴疋择问题：教材中列举了很多中材料，请你从中选出2-3种。原则：凡是含有DNA的生物材料都可 以考虑，但是，选用DNA含量相对较 高的生物组织，成功的可能性更大。 那么教材中选择鸡血细胞液作为实验

4、材 料， 而相对于其他材料鸡血细胞液， 有 什么优点呢？1鸡是真核生物，真核生物的DNA都在 染色体上。2.鸟类的血细胞核大，DNA多（从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺 乳动物血0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌1条）3不需要破除细胞壁思考、 回答使学生明 白为什么 要选用鸡血细胞液 为材料选用鸡血细胞液还有一个好处 鸡血 比较容易获得，那么我们为什么不用哺 乳动物的红细胞呢？哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核冋题：鸡血细胞液可以直接用吗？ 柠檬酸钠抗凝破碎 细胞， 释放DNA问题：鸡血细胞虽然没有细胞壁，但是 依然有细胞膜，以你所学的知识，有什 么比较简便

5、但是可行的方法可以破碎细 胞膜？生物会考的实验是质壁分离，你还记得 方法和原理吗？所以为了破碎鸡血细胞，我们可以反其 道而行之，在鸡血细胞液中加入一定量 的蒸馏水，使其吸水胀破，达到破碎细 胞的目的。加入蒸馏水的同时，要用玻璃棒进行搅 拌方法：单向，快速，5min，速度力量不 要过于猛烈，防治打碎DNA。目的：加速血细胞破裂问题：这是我们获得的将是含有细胞膜、 细胞器的碎片液体，我们如何初步获得 含有DNA的液体？过滤思考、回答使学生知 道破碎动 物细胞的方法和原 理学习必备欢迎下载可以用滤纸过滤吗？不可以，孔径太小。需要用到3-4层纱 布，除去一些颗粒较大的杂质，获得含 有DNA的滤液。这时

6、DNA在哪里？滤液里。板书：破碎细胞，释放DNA对于动物细胞我们可以利用细胞的渗透 压来破碎细胞，但是很多情况下，人们 不得不面对植物材料，那么我们是不是 还可以通过加入一定量的蒸馏水来涨破 细胞呢？植物细胞有细胞壁的支持和保护，因此 吸水不会涨破。我们通常通过研磨来破碎植物细胞的细 胞壁。在研磨的过程中，一般还会加入 洗涤剂和食盐。洗涤剂的作用：洗涤剂也分为亲水基团和亲脂基团，可 以与细胞膜中的蛋白质结合，使之溶解，进而瓦解细胞膜。食盐的作用：食盐中主要含有NaCI，有利于DNA的 溶解。去除 滤液 中的杂质冋题：这时的滤液可能含有哪些细胞成 分？主要有RNA、核蛋白、多糖等 那么我们应该如

7、何将DNA单独分离出 来？板书：去除滤液中的杂质提取生物大分子的基本思路是选用一定 的物理或化学方法分离具有不同物理或 化学性质的生物大分子。对于DNA的 粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、 蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面 的差异，提取DNA，去除其他成分。 背景介绍；DNA的溶解性图片：DNA在NaCI溶液中的溶解度曲 线问题：在什么浓度下，DNA的溶解度最小？DNA在NaCI溶液中的溶解度是如何变 化的？在NaCI溶液浓度低于0.14 mol/L时，思考、分析、 回答使学生掌 握盐析法 的原理与方法学习必备欢迎下载DNA的溶解度随NaCI溶液浓度的增加 而逐渐降低；在0.14 mo

8、l/L时，DNA溶 解度最小；当NaCI溶液浓度继续增加 时，DNA的溶解度又逐渐增大。如何通过控制NaCI溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？当氯化钠的物质的量浓度为2 mol/L时，DNA的溶解度最大，浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。利用 这一原理，可以使DNA在盐溶液中溶 解或析出为什么反复地溶解与析出DNA，能够去 除杂质？用高浓度的盐溶液溶解DNA，能除去在 高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的 杂质。第一步：在浓度较高的NaCI溶液溶液中核蛋白 容易解聚，游离出的DNA溶解在溶液 中。方法：在溶液中加入两倍体积的浓度为2moI

9、/L的NaCI溶液，用玻璃棒沿一个 方向搅拌1min，使DNA充分溶解。板书：（1）溶解细胞核内的DNA第二步：加蒸馏水降低NaCI溶液浓度，使DNA析出。方法：缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地 沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于DNA分子的附着和缠绕。同时应注意控 制加水量，使NaCI溶液的终浓度为0.14moI/L，直到溶液中丝状物不再增加 时为止。板书：（2）DNA的析出在刚才实验中我们利用DNA在不同浓 度NaCI溶液中溶解度不同的特性，去 除杂质。那么课本中还给出了其他两种方案，请 你阅读教材P56,思考这两个方案的原 理。思考、分析、 回答通过对，其 他两种方 案的分析， 使学生深入理解

10、纯 化DNA的 方法和原学习必备欢迎下载方案二：直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10-15mi n嫩肉粉的主要成分是木瓜蛋白酶，利用 蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开方案三：将滤液放在60-75C的恒温水浴箱中保温10-15mi n。利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性 的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。过滤： 用34层纱布对DNA稀释液进 行过滤，滤过蛋白质，收集DNA的粘 稠物。理DNA的初 步纯 化我们刚才说了DNA提取技术是分子生 物学技术的基础，但如果提取的DNA量不够且其中含有较多杂质，是无法用 于其它操作的。所以我们必须对DNA进行进一步的纯化。原理也是DNA的

11、 溶解性。背景介绍：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某 些蛋白质则溶于酒精。在实验中，我们 可以使用预冷的酒精，使DNA能够更 好地凝结方法：将DNA粘稠物再溶解，继续用2mol/L的NaC1溶液20mL溶解DNA黏稠物， 仍旧沿一个方向不停搅拌3min，使DNA充分溶解。过滤:用34层纱布进行过滤，滤去杂 质，收集含有DNA的滤液。纯化：向滤液中贴壁缓慢加入50mL预 冷的体积份数为95%乙醇，并用玻璃棒 朝一个方向缓慢、均匀地搅拌，溶液中 会出现DNA丝状物。板书：DNA的初步纯化预冷的酒精具有以下优点：1抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解2降低分子运动，易于形成沉淀析出3低温有利于增加

12、DNA分子柔韧性，减 少断裂思考、分析使学生知 道DNA纯 化的原理 和方法DNA的鉴原理介绍：二苯胺法在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺变学习必备欢迎下载疋蓝。方法：溶解：在物质的量浓度为2mol/L的NaCI溶液5mL,放入丝状物，用玻璃棒搅拌， 使之溶解。显色：加入4mL的二苯胺试剂。混合均 匀后，将试管置于沸水中加热5min。冋题：如果溶液变蓝是否能说明DNA的存在？设置对照组：在5mL体积的2moI/L的NaCI溶液中加入4mL的二苯胺试剂， 置于沸水中加热5min。对比：除了可以使用二苯胺法，还有什 么方法可以鉴定DNA?用甲基绿溶液直接滴在有DNA丝状物 的载玻片或玻棒上，呈蓝绿色

13、反应。只 用一种即可，不混合用。前者要加热， 后者不加热板书：DNA的鉴定思考、分析、 回答使学生知道DNA鉴 定的原理 和方法小结我们根据所需分离物质与其他物质物理 或者化学性质的不同，来提取生物大分 子物质。而通过今天的学习，我们知道DNA有以下物理或者化学的特性是与 其他生物大分子物质不同的：在NaCI溶液浓度低于0.14 moI/L时，DNA的溶解度随NaCI溶液浓度的增加 而逐渐降低；在0.14 moI/L时，DNA溶 解度最小；当NaCI溶液浓度继续增加 时，DNA的溶解度又逐渐增大。DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某 些物质则可以溶于酒精。利用这一原理， 可以将DNA与蛋白质进一步分离 蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没 有影响大多数蛋白质不能忍受6080C的咼 温，而DNA在80C以上才会变性 洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去