实验DNA的粗提取课件苏教版必修

实验DNA的粗提取本实验旨在从生物材料中提取DNA，以便进一步研究其结构和功能。教学目标知识目标学生能够掌握DNA的粗提取原理，了解DNA的分子结构和主要特征，并能够运用实验操作提取DNA。技能目标学生能够熟练掌握DNA粗提取的实验步骤和操作方法，并能够根据实验结果分析和讨论，得出相关结论。情感目标学生能够培养科学探究能力、实验操作能力和分析问题的能力，并能体会科学研究方法和严谨的科学态度。教学重点和难点DNA提取原理了解DNA的结构和性质，并掌握提取DNA的原理。实验操作熟练掌握DNA提取实验的步骤和方法，如细胞破碎、蛋白质降解、DNA沉淀等。实验结果分析能对实验结果进行分析，并解释实验现象。实验原理细胞破碎使用洗涤剂破坏细胞膜，使DNA释放到溶液中。蛋白质降解使用蛋白酶降解细胞中的蛋白质，避免其与DNA结合。DNA分离利用DNA在不同浓度的酒精溶液中溶解度的差异，将DNA分离出来。DNA的分子结构DNA是脱氧核糖核酸的缩写，是生物体遗传信息的载体，其结构如同螺旋梯。DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，通过氢键连接，形成双螺旋结构。每条链由脱氧核糖和磷酸交替连接，形成主链，碱基连接在脱氧核糖上。碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)，并按照A与T、G与C配对原则连接。DNA提取的步骤细胞破碎利用物理或化学方法破坏细胞壁和细胞膜，释放出细胞内的DNA。蛋白质降解加入蛋白酶，消化细胞中的蛋白质，防止蛋白质与DNA结合影响DNA的提取。DNA分离利用DNA和蛋白质在不同溶液中的溶解度差异，将DNA从蛋白质中分离出来。DNA沉淀加入乙醇或异丙醇，使DNA从溶液中析出沉淀，便于收集。DNA干燥将DNA沉淀干燥，去除残留的乙醇或异丙醇，避免影响后续操作。DNA重悬将干燥的DNA溶解于适当的缓冲液中，得到提取的DNA溶液。准备实验材料新鲜的猪血猪血含有丰富的细胞核，可作为提取DNA的理想材料，并易于获取。洗涤剂洗涤剂是一种温和的表面活性剂，能有效破坏细胞膜，释放出细胞核中的DNA。食盐食盐可提供高浓度的盐离子环境，使DNA与蛋白质分离，方便提取DNA。冰水冰水可以降低反应温度，减缓DNA降解，保证实验结果的准确性。DNA提取的操作流程1细胞破碎裂解细胞膜，释放DNA2蛋白质降解去除蛋白质，避免干扰DNA提取3DNA分离分离DNA，避免其他物质干扰4DNA沉淀收集DNA，便于观察和保存5DNA干燥去除水分，防止DNA降解整个操作流程需要在低温环境下进行，避免DNA降解。步骤一:取材料选择新鲜的草莓作为实验材料，草莓富含DNA，方便提取。11.清洗用自来水冲洗草莓，去除表面灰尘和杂质22.切割将草莓切成小块，增加细胞破碎的效率33.称重称取约5克草莓块，确保提取的DNA量足够观察步骤二:细胞破碎1原理将细胞壁和细胞膜破坏，释放出细胞内的DNA。2方法物理方法:研磨或超声波破碎化学方法:溶解剂或酶解3注意事项避免过度破碎，以免DNA断裂。步骤三:蛋白质降解1蛋白酶的作用蛋白酶能够特异性地水解蛋白质，将蛋白质降解成更小的多肽或氨基酸。2常用的蛋白酶常用的蛋白酶包括胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和胃蛋白酶等，它们的最佳作用条件不同。3蛋白质降解的作用去除蛋白质可以避免DNA被蛋白质包裹，有利于后续的DNA提取和纯化。步骤四:DNA分离1加入氯仿氯仿的密度大于水，会沉到水层下方。2离心离心后，溶液会分层。3收集上清液DNA位于水层中，小心地收集上清液。氯仿是一种有机溶剂，可以将蛋白质和脂类等杂质从DNA中分离出来。离心后，溶液会分成三层：上层是水层，中间层是氯仿层，下层是沉淀物。DNA位于水层中，小心地收集上清液即可。步骤五:DNA沉淀DNA沉淀是提取实验的关键步骤之一。加入乙醇，DNA会在乙醇溶液中析出，形成白色絮状沉淀，这一过程被称为DNA沉淀。1加入乙醇乙醇能降低DNA的溶解度，使其从溶液中析出。2形成沉淀DNA会形成白色絮状沉淀。3观察沉淀通过观察沉淀，可以判断DNA提取是否成功。步骤六:DNA干燥去除水分将试管倾斜，用吸水纸轻轻吸干试管壁上的水珠，注意不要吸到DNA沉淀物。避免污染避免吸水纸接触到DNA沉淀物，防止DNA被吸走或污染。保存DNA干燥后，DNA可以保存在室温或冰箱中保存，方便后续的实验操作。步骤七:重悬DNA1加入缓冲液加入适量的TE缓冲液，该缓冲液可使DNA溶解并稳定，防止DNA降解。2轻轻摇晃轻轻摇晃试管，使DNA充分溶解在缓冲液中，形成透明的溶液。3观察溶液观察重悬后的DNA溶液，确保DNA已完全溶解，没有可见的沉淀。实验结果观察观察实验结果时，仔细观察试管中的物质，是否出现了白色絮状沉淀？如果有，说明实验成功提取到了DNA，并将其沉淀了下来。注意观察沉淀物的形态和颜色，并与标准样品进行对比。如果沉淀物较少或颜色偏淡，可能由于操作步骤错误或DNA提取不完全。结果分析与讨论11.观察结果观察提取的DNA溶液，判断DNA的纯度和浓度。通常，纯度高的DNA溶液应该是透明无色的，而浓度高的DNA溶液应该呈现白色絮状沉淀。22.影响因素讨论实验过程中可能影响DNA提取效率的因素，例如细胞破碎的程度、蛋白质降解的效率以及DNA沉淀的条件等。33.进一步分析如果需要进一步分析DNA，可以进行电泳或其他分子生物学实验，例如PCR扩增等。44.总结总结实验中遇到的问题和解决方法，以及对实验结果的评价。实验注意事项11.安全第一实验操作过程中，注意安全防护，佩戴实验手套和防护眼镜。22.操作规范严格按照实验步骤进行操作，避免交叉污染，确保实验结果的准确性。33.废液处理实验结束后，妥善处理实验废液，避免污染环境。44.仪器维护使用完实验仪器后，及时清洗并妥善保管，延长仪器的使用寿命。实验结果表现实验结果表现主要指DNA的提取量和纯度。DNA提取量可以通过紫外分光光度计测定，纯度可以通过A260/A280比值判断。实验结果应与预期结果相一致，并进行分析和解释。实验结果不理想，应分析原因，并提出改进措施。实验操作质量要求准确性严格按照实验步骤操作，确保每个步骤的准确性。洁净度保持实验台面清洁，避免污染实验材料。安全操作正确使用实验器材，注意安全防护，避免实验事故。实验结果评价标准DNA提取量DNA提取量应符合预期，可通过紫外分光光度计检测定量。提取的DNA质量越高，纯度越高，实验结果越可靠。DNA完整性DNA完整性应良好，可通过电泳观察DNA条带的清晰度和完整性。完整性越高，DNA分子越完整，实验结果越准确。实验风险评估及控制安全防护实验过程中要注意个人防护，戴好手套、口罩和护目镜，避免接触有害物质。废弃物处理妥善处理实验产生的废弃物，例如，将含有DNA的溶液浸泡在稀释的漂白水中。安全操作小心使用玻璃器皿，避免碎裂造成割伤，操作过程中不要乱跑，保持安静有序。实验记录认真记录实验步骤和结果，以便及时发现问题，并进行相应的调整。实验应急处置方案意外情况发生如果实验过程中发生意外，如试剂溅出或玻璃器皿破碎，应立即采取相应的应急措施，如及时清理、消毒等，并通知相关人员。应急处理准备必要的急救用品，如酒精棉球、碘伏、纱布等，并熟悉基本的急救知识，以便在意外发生时能够及时有效地处理。实验环保意识减少试剂浪费合理规划实验步骤，避免过度使用试剂，减少实验过程中的浪费。废液妥善处理将实验产生的废液进行分类收集，并按照相关规定进行处理，避免污染环境。节约用水用电实验过程中注意节约用水用电，养成良好的节约资源的习惯。实验安全知识佩戴手套实验中使用试剂时,应佩戴手套,防止试剂接触皮肤。实验服实验过程中,应穿戴实验服,避免试剂或其他物质污染衣物。护目镜进行可能产生飞溅或刺激性物质的实验时,应佩戴护目镜,保护眼睛。废物处理实验产生的废物应按规定进行处理,避免污染环境。实验结论11.DNA提取成功通过实验成功提取了DNA，观察到白色絮状沉淀物。22.实验结果验证观察到的白色絮状沉淀物经检测证实为DNA，实验结果验证了DNA提取方法的可行性。33.实验启示DNA提取实验不仅验证了理论知识，也为进一步研究DNA提供了素材。实验收获与思考DNA结构通过实验观察了DNA的提取过程，了解了DNA的提取原理，加深了对DNA分子结构的认识。实验技能培养了科学实验的操作技能，提高了科学实验的动手能力，学会了规范的操作流程。实验反思通过本次实验，更加理解了生物学知识的理论和实践结合，体会到科学研究的严谨性和探索精神。实验反馈同学们认真观察实验现象，并积极思考，提出了许多问题，例如DNA提取过程中为什么需要加入洗涤剂？为什么需要加入蛋白酶？为什么提取的DNA是白色的？这些问题都体现了同学们认真思考和探索的学习精神。通过这次实验，同学们不仅掌握了提取DNA的基本操作，也对DNA的结构和功能有了更深入的了解。老