2024-2025学年高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定教学实录 新人教版选修1

2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定教学实录新人教版选修1授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要围绕新人教版选修1《专题5DNA和蛋白质技术》中的“课题1DNA的粗提取与鉴定”展开，包括DNA粗提取的原理、方法、操作步骤以及DNA鉴定实验。

2.教学内容与学生已有知识的联系：本节课内容与学生已学过的生物学知识紧密相关，如细胞结构、遗传物质等。通过本节课的学习，学生能够将已学知识应用于实际操作，提高实验技能，并加深对DNA结构、功能及遗传信息的理解。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、生物技术操作技能和生命观念。学生将通过实验操作，学会设计实验方案、观察实验现象、分析实验结果，从而提高科学探究和实验设计能力。同时，通过学习DNA的粗提取与鉴定，加深对生命科学中遗传物质的理解，形成科学的生命观念，增强对生物技术的兴趣和应用意识。学习者分析1.学生已经掌握的相关知识：学生在进入本节课之前，已经学习了生物学的基础知识，包括细胞结构、遗传物质的基本概念等。此外，他们可能已经接触过一些简单的实验操作，如显微镜观察、细胞培养等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：高中生物学生对生物科学普遍具有浓厚兴趣，尤其是与遗传和分子生物学相关的主题。他们具备一定的观察能力、实验操作能力和逻辑思维能力。在学习风格上，部分学生可能更倾向于通过实验操作来学习，而另一部分学生可能更偏好理论学习和阅读。

3.学生可能遇到的困难和挑战：由于DNA的粗提取与鉴定实验涉及的操作步骤较多，学生可能在实际操作中遇到实验技巧不够熟练、实验现象不明显等困难。此外，对于DNA分子结构的理解可能存在一定的挑战，学生需要通过实验和理论结合的方式来加深理解。此外，实验数据的分析和解释也可能成为学生的难点，需要教师引导学生逐步掌握实验报告的撰写和科学思维的培养。教学资源-硬件资源：显微镜、离心机、恒温水浴锅、烧杯、移液器、酒精灯、DNA提取试剂盒、滤纸、玻璃棒等实验器材。

-软件资源：DNA提取与鉴定实验操作流程图、实验数据分析软件、教学视频等。

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和在线交流。

-信息化资源：生物科学数据库、在线实验指导、实验视频教程等。

-教学手段：PPT演示、实物模型展示、小组讨论、实验操作演示等。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示DNA分子结构的图片，提出问题：“DNA是如何在生物体内传递遗传信息的？”以此激发学生的好奇心和探究欲望。

-回顾旧知：引导学生回顾细胞结构、遗传物质等基础知识，为学习DNA的粗提取与鉴定打下基础。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解DNA粗提取的原理、方法、操作步骤，包括细胞破碎、DNA沉淀、DNA溶解等过程。

-举例说明：通过具体实验案例，如提取自身口腔上皮细胞中的DNA，帮助学生理解实验原理和操作步骤。

-互动探究：组织学生分组讨论，针对DNA提取过程中的关键步骤进行探讨，如如何选择合适的提取方法、如何优化实验条件等。

3.实验操作（约40分钟）

-学生活动：学生按照实验步骤进行操作，教师巡回指导，确保实验过程顺利进行。

-教师指导：针对学生在实验过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助，确保实验成功。

4.DNA鉴定（约20分钟）

-讲解DNA鉴定实验原理，如电泳、染色等。

-学生活动：学生根据实验步骤进行DNA鉴定实验，教师巡回指导。

-教师指导：针对学生在实验过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助，确保实验成功。

5.数据分析（约20分钟）

-学生活动：学生根据实验结果进行数据分析，如电泳条带分析、DNA浓度测定等。

-教师指导：引导学生分析实验数据，总结实验结果，并与预期结果进行对比。

6.总结与反思（约10分钟）

-学生总结：学生总结本节课所学内容，分享实验心得和体会。

-教师总结：教师对本节课进行总结，强调重点知识，并对学生的表现给予评价。

7.作业布置（约5分钟）

-布置课后作业，要求学生完成实验报告，总结实验过程、结果和分析。

教学过程中，教师应注重以下几点：

-引导学生积极参与实验操作，培养实验技能。

-鼓励学生提出问题，培养学生的探究精神。

-及时反馈学生的学习情况，调整教学策略。

-培养学生的科学素养，提高学生的综合素质。知识点梳理1.DNA的化学组成

-DNA的基本单位：脱氧核苷酸（由磷酸、脱氧核糖和碱基组成）

-DNA的碱基：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）

-DNA的双螺旋结构：由两条反向平行的链组成，通过氢键连接碱基

2.DNA的复制

-复制原理：半保留复制，每个新合成的DNA分子包含一个旧链和一个新链

-复制过程：解旋、合成新的互补链、形成新的双螺旋结构

3.DNA的转录

-转录过程：DNA模板上的信息被转录成RNA，包括mRNA、tRNA和rRNA

-转录酶：RNA聚合酶负责将DNA模板上的信息转录成RNA

4.DNA的翻译

-翻译过程：mRNA上的密码子被tRNA识别，tRNA携带的氨基酸按顺序连接形成蛋白质

-三联密码子：mRNA上的三个碱基组成一个密码子，对应一个氨基酸

5.DNA的粗提取与鉴定

-提取原理：利用细胞破碎、DNA沉淀、DNA溶解等步骤提取DNA

-鉴定方法：通过电泳、染色等实验方法鉴定DNA的存在和纯度

6.基因工程

-基因工程原理：通过分子生物学技术对DNA进行操作，如基因克隆、基因编辑等

-基因工程应用：基因治疗、转基因作物、生物制药等

7.DNA指纹技术

-指纹技术原理：利用DNA的特异性，通过PCR、电泳等技术分析个体的遗传信息

-指纹技术应用：法医学鉴定、亲子鉴定、疾病诊断等

8.生物技术在医学中的应用

-基因诊断：通过检测基因突变来诊断遗传性疾病

-基因治疗：利用基因工程技术治疗遗传性疾病

-生物制药：利用生物技术生产药物，如单克隆抗体、重组蛋白等

9.生物技术在农业中的应用

-转基因作物：通过基因工程技术改良作物性状，提高产量和抗病性

-生物农药：利用生物技术生产对环境友好的农药

10.生物技术在环境保护中的应用

-生物降解：利用微生物降解有害物质，净化环境

-生物修复：利用微生物修复污染土壤和水质板书设计①DNA的化学组成

-脱氧核苷酸：磷酸、脱氧核糖、碱基（A、T、C、G）

-双螺旋结构：两条反向平行链，氢键连接碱基

②DNA的复制

-半保留复制：每个新DNA含一个旧链和一个新链

-解旋：DNA双链解开

-合成新的互补链：根据模板链合成新链

-形成新的双螺旋：新链与旧链结合

③DNA的转录

-转录过程：DNA→RNA（mRNA、tRNA、rRNA）

-RNA聚合酶：催化DNA转录成RNA

④DNA的翻译

-翻译过程：mRNA→蛋白质

-密码子：mRNA上的三个碱基对应一个氨基酸

⑤DNA的粗提取与鉴定

-提取步骤：细胞破碎、DNA沉淀、DNA溶解

-鉴定方法：电泳、染色

⑥基因工程

-基因克隆：将目的基因插入载体

-基因编辑：修改基因序列

⑦DNA指纹技术

-PCR：聚合酶链反应，扩增DNA

-电泳：分离DNA片段

⑧生物技术在医学中的应用

-基因诊断：检测基因突变

-基因治疗：修复基因缺陷

⑨生物技术在农业中的应用

-转基因作物：提高产量和抗病性

-生物农药：环保型农药

⑩生物技术在环境保护中的应用

-生物降解：降解有害物质

-生物修复：修复污染环境课后作业1.实验设计题

设计一个实验方案，用于提取某植物叶片中的DNA，并简要说明实验步骤和预期结果。

答案：实验步骤：

1.将植物叶片剪碎，加入缓冲溶液和蛋白酶，进行细胞破碎。

2.加入氯化钠和异丙醇，使DNA沉淀。

3.将沉淀的DNA用75%乙醇洗涤，去除杂质。

4.将洗涤后的DNA溶解于适量的TE缓冲液中。

预期结果：获得含有植物DNA的溶液。

2.数据分析题

在DNA电泳实验中，观察到两条不同的DNA条带，一条较短，一条较长。请解释可能的原因。

答案：可能的原因：

1.短链DNA可能代表完整基因，长链DNA可能代表重复序列。

2.短链DNA可能代表部分降解的DNA，长链DNA代表未降解的DNA。

3.应用题

举例说明DNA指纹技术在法医学中的应用。

答案：DNA指纹技术在法医学中的应用举例：

1.犯罪现场遗留的血液、毛发或皮肤细胞的DNA分析，用于确定犯罪嫌疑人的身份。

2.亲子鉴定，通过比较父母和子女的DNA指纹，确定亲子关系。

4.理论题

解释DNA复制过程中的半保留复制原理。

答案：半保留复制原理：

DNA复制时，每个DNA分子的一条链作为模板，合成一条新的互补链。因此，每个新合成的DNA分子包含一个旧链和一个新链，保证了遗传信息的稳定性。

5.综合题

结合所学知识，讨论生物技术在农业中的应用及其对环境的影响。

答案：生物技术在农业中的应用及其对环境的影响：

1.应用：转基因作物可以提高产量、抗病性和耐逆性，减少农药使用。

2.影响：转基因作物可能对生态环境产生影响，如基因污染、生物多样性减少等。因此，在应用生物技术时，需要充分考虑其对环境的影响，并采取相应的环境保护措施。课堂1.课堂评价

-提问评价：通过课堂提问，了解学生对知识的掌握程度。教师可以设计不同难度的问题，从基础到深入，逐步引导学生思考。例如，在讲解DNA复制时，可以先问学生DNA复制的基本原理，再问他们如何通过实验验证DNA的半保留复制。

-观察评价：通过观察学生的实验操作、课堂参与度和表情变化，评估学生的学习状态和兴趣。例如，在DNA提取实验中，观察学生是否能够正确使用实验器材，是否能够按照步骤进行操作。

-测试评价：定期进行小测验或课堂练习，检验学生对知识的理解和应用能力。测试可以包括选择题、填空题和简答题等形式，以便全面评估学生的知识掌握情况。

教师在课堂评价中应注意以下几点：

-及时发现问题：通过提问和观察，教师能够及时发现学生在学习过程中遇到的问题，并给予及时的帮助。

-鼓励学生参与：鼓励学生积极参与课堂讨论和实验操作，提高他们的学习兴趣和主动性。

-个性化评价：根据学生的个体差异，给予个性化的评价和指导，帮助学生发挥潜力。

2.作业评价

-认真批改：对学生的作业进行认真批改，确保每个学生都能得到及时的反馈。

-点评反馈：在批改作业时，不仅要指出错误，还要给予学生具体的改进建议和鼓励。例如，在DNA提取实验报告中，教师可以评价学生的实