《DNA的粗提取与鉴定》的教学设计

《DNA的粗提取与鉴定》的教学设计（精选4篇）

《DNA的粗提取与鉴定》的教学设计篇1

教学目标

1、知识方面

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、能力方面

（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）培养学生的动手能力和学会进行科学实验的一些基本技能。

3、情感态度价值观方面

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。

4、重点难点

通过实验过程，加强学生实验能力的培养，使学生充分理解实验步骤的原理，有目的地顺利完成实验。教学设计说明

本实验是高中生物教材中难度较大的实验之一，其实验原理复杂，实验步骤繁琐。根据本班学生的基础情况，大部分学生的学习思维、动手操作能力属中等水平。因此在实验前布置学生认真预习实验原理，实验方法和步骤就十分重要。实验教师在课前的实验准备工作也十分繁重。在实验过程中，教师应根据实验材料和DAN理化性质，做好实验设计、分析和推理等一系列探究活动，设计好有针对性的相关问题，让学生在实验中主动探究解决，从而发展了学生的科学思维，培养了学生的动手实践能力。教学过程设计

一、探究实验原理和方法

1、提取和鉴定DNA，提取DNA选择什么实验材料较好？原因？（提示：联系DNA存在细胞的位置说明）

2、简介实验原理，及DNA等实验材料

3、针对每一步骤，教师适时提出探索性问题，让学生在实验中边思考边解决。（以题板形式列出各问题）

（1）为什么用鸡血来作实验材料？用牛、羊血可以吗？为什么？（2）在第1步中，为什么要用玻璃棒沿一个方向快速搅拌？（3）在第1步和第3步中加蒸馏水，的目的有什么不同？（4）仔细观察最后提取出的丝状物是什么颜色？

二、出示本实验操作流程图

步骤：

1、制备鸡血细胞液

2、提取核物质基础

3、溶解核内DNA

4、析出DNA并滤取

5、DNA的再溶解

6、提取较纯的DNA

7、DNA的鉴定

三、实验结果和汇报交流与分析

1、让各组学生观察自己所提取出的DNA，并和相邻组间比较：提取量和DNA颜色。并分析出现不同差异的原因，主要从实验过程的操作差异分析。

2、鉴定DNA的方法操作及原理。

四、布置作业

《DNA的粗提取与鉴定》的教学设计篇2

1. 替代材料的选择

笔者查阅了大学的相关教材, 小牛胸腺、鱼类精子和植物种子的胚等含有丰富的DNA, 为提取DNA的良好材料。经分析, 小牛胸腺不易获取, 倘若用种子的胚, 需要使用洗涤剂瓦解细胞膜, 增添了操作的复杂性, 唯有使用鱼类的精子就不存在以上弊端。笔者在任教学校周边的几个菜市场实际调查, 发现鲤鱼精巢最易买到, 因此它就是最佳替代材料。

2. 实验原理

(1) DNA的粗提取原理。DNA为白色丝状物, 主要分布在细胞核中, 并与蛋白质结合形成染色体。DNA在NaCl溶液中的溶解度, 是随着NaCl的浓度的变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为0.14mol/L时, DNA的溶解度最低。利用这个原理, 可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。DNA不溶于酒精溶液, 但是细胞中的某些物质可以溶于酒精, 据此可以进一步提取出含杂质较少的DNA。

(2) DNA的鉴定原理。DNA遇二苯胺会染成蓝色, 因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂, 且颜色的深浅与溶液中的DNA含量成正相关。

3. 实验器材

鲤鱼精巢匀浆;仪器:试管 (20mL, 2支) 、量筒 (100mL, 10mL, 各1支) 、滴管、玻璃棒、铁架台、漏斗、塑料烧杯 (1000 mL, 2个) 、玻璃烧杯 (50mL, 3个) 、纱布、酒精灯、三脚架、石棉网、火柴、吸水纸;药品:2mol/L NaCl溶液、0.015mol/L NaCl溶液、二苯胺试剂、体积分数为95%的酒精、蒸馏水。

4. 方法步骤

(1) 提取鲤鱼精巢细胞的核物质。取50g新鲜鲤鱼精巢, 洗净后加300mL蒸馏水, 用果汁机快速搅拌, 使之成为匀浆, 其中就含有大量的DNA。 (若有未打烂的组织, 可用单层纱布过滤后取滤液;若隔夜使用, 可用试剂瓶盛装后放在冰箱中冷藏, 使用前用力摇匀;若中短期保存, 则可冷冻, 使用前再解冻。)

(2) 溶解DNA。取匀浆约5mL, 置于40mL 2mol/LNaCl溶液中, 用玻璃棒沿一个方向搅拌约1min, 使DNA呈溶解状态。

(3) 析出含DNA的黏稠物。将上述溶液倒入1000mL塑料烧杯中, 再沿烧杯内壁缓慢加入蒸馏水, 同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌, 可见有丝状物不断出现, 并吸附在玻璃棒周围。此时溶液中的NaCl的浓度为0.14mol/L。

(4) 将含DNA的黏稠物再溶解。另取2mol/LNaCl溶液30mL, 将DNA黏稠物放入其中, 用玻璃棒单向缓慢搅拌1min, 使DNA黏稠物尽量溶解, 最后用单层纱布过滤, 取滤液 (含DNA) 。

(5) 提取含杂质较少的DNA。向上述滤液中加入60mL95%的酒精, 并用玻璃棒单向缓慢搅拌, 得到含杂质较少的丝状物 (主要成分为DNA) 。用玻璃棒将丝状物卷起, 并用滤纸吸干表面的液体。

(6) DNA的鉴定。取两支试管, 各加入0.015mol/L NaCl溶液5mL, 将丝状物放入其中一支试管内, 搅拌使之溶解。然后再向两支试管中各加入4mL二苯胺试剂, 混合均匀后, 沸水浴中加热5min, 待试管冷却后, 观察并比较两支试管中的颜色变化。

5. 实验效果

改进后的实验具有明显优势, 见下表:

总体来看, 改进后的实验节约了成本、减少了污染、节省了用时、提高了成功率。

6. 进一步思考

在多次实验中, 笔者发现冷冻后再解冻的匀浆材料, 会有明显的分层现象, 且实验效果要次于新鲜材料;另外, 实验材料的获取还可能受鲤鱼繁殖季节的影响。这些问题都有待进一步解决。

参考文献

[1]张龙翔, 张庭芳, 李令媛.生化实验方法和技术 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 1997:243—244.

《DNA的粗提取与鉴定》的教学设计篇3

摘要：“DNA的粗提取与鉴定”是高中生物课程中比较重要的一节实验课，结合学生实际情况，在实验过程中，要注重培養学生的创新能力，养成严谨的科学实验作风和实事求是的科学态度。

关键词：DNA的粗提取与鉴定；创新能力

中图分类号：G633.91 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）12-055-2

一、教学分析（略）

二、教学目标

了解DNA理化性质；掌握DNA粗提取与鉴定的原理，初步学会DNA的粗提取与鉴定的方法；培养学生的自主学习能力探究能力、创新能力和动手操作能力；养成严谨的科学实验作风和实事求是的科学态度。

三、教学重难点

教学重点：根据不同的材料试剂设计DNA的粗提取与鉴定实验。

教学难点：DNA的粗提取与鉴定的实验操作；实验现象的汇总比较。

四、教学方法

引导法、读书指导法、课堂讨论法、实验法、探究法等。

五、教学准备（略）

六、教学程序

1.导入新课

教师表述：我们平时常说“眼见为实”，可是生物学中常提到的DNA你见过吗？今天我们就来一起完成一个DNA的提取鉴定实验，让大家见识一下真正的DNA。

设计意图：简单导入，正切主题，激发学生求知欲。

2.根据实验目的整理实验思路

教师表述：从什么材料里提取DNA？如何提取DNA？按照这样的方法得到的DNA有杂质吗？如何鉴定提取的物质是不是DNA？

根据学生的回答归纳实验思路，材料选择→释放DNA→粗提取DNA→纯化DNA→鉴定DNA。

设计意图：通过递进式问题，使学生初步形成本实验的基本思路，轻松过渡，进入本节课的难点。

3.实验理论

教师依据刚刚归纳的实验思路（实验步骤），指导学生阅读课本逐步完成表1。

（1）材料选择

教师提问：一个实验的成功与否，材料的选择至关重要。刚刚同学们举出的很多提取DNA的材料，都是理想材料吗？什么样的材料做实验成功的可能性更大？

学生活动：归纳取材要点：DNA含量多；材料易获取。完成表格1第一栏。

（2）释放DNA

教师表述：现在我们以两种典型动植物材料为例——鸡血细胞、花椰菜。你能尝试如何获取细胞内的DNA吗？

学生活动：根据已掌握知识轻松提出鸡血细胞加蒸馏水涨破释放DNA的方案，并通过阅读课本了解植物细胞释放DNA的原理，提出植物细胞加洗涤剂和食盐的方案。

教师行为：肯定学生提出的方案，分组设计出该步骤具体的实验操作方法。

学生活动：分组完成所选材料释放DNA的实验操作设计。学生完成表格1第二栏。

【延伸探究1】

1）洗涤剂和食盐比例不同会对实验结果产生怎样的影响？最佳比例是多少？

2）不同种类的洗涤剂提取DNA的效果一样吗？

学生活动：分组完成延伸探究实验关键步骤的操作设计。

（3）粗提取DNA

教师提问：以上设计获得的滤液除了DNA还含有哪些细胞成分，如何去除他们？

学生活动：阅读课本了解DNA、RNA、蛋白质和脂质等理化性质方面的差异，分组讨论完成DNA粗提取实验步骤的操作设计。完成表格1第三栏。

【延伸探究2】

教师提问：同学们提出的去除滤液中杂质的三种方案，哪种更好？如何证明？

学生活动：分组完成该延伸探究实验关键步骤的操作设计。

（4）纯化DNA

教师引导：通过以上粗提取的DNA纯度是很低的，同学们在操作中会发现他不是白色而是浅黄色。如何进一步提取含杂质较少的DNA呢？

学生活动：阅读课本并分组完成纯化DNA的实验操作设计。完成表格1第四栏。

（5）鉴定DNA

教师引导：通过纯化后的物质是不是DNA的？如何证明你的猜测？

学生活动：阅读课本理论并完成鉴定DNA实验操作设计。完成表格1第五栏。

设计意图：培养学生获取课本信息的能力，更多了解DNA的理化性质。连贯的分析推理帮助学生完成实验理论的归纳，初步掌握DNA粗提取与鉴定的方法。

4.操作提示

教师行为：教师给出本实验若干操作提示。

学生活动：认真听讲，结合以往实验操作经验，补充发言。

设计意图：在实际操作之前给出一些操作提示，增强学生实验的针对性，帮助学生更顺利地完成实验，避免人力和财力上的浪费。

5.实验操作和现象记录

教师行为：巡查、指导、及时发现并解决问题。

学生活动：分组实验，分工明确，将结果与蓝色梯度比色液比较，记录实验现象。

设计意图：培养学生的动手能力，增进对生物技术的了解，提高生物科学素养。

6.实验结果汇总及分析

各组实验结果汇总如下表：

7.拓展应用

教师提出拓展课题：DNA的粗提取与鉴定的理想材料；DNA及次生产品的应用价值。

设计意图：拓展课题的开展不仅是对本课内容的巩固，还能为学生搭建更好的平台，拓展学生的知识面，进一步培养其思维能力和操作能力。

七、板书设计（略）

八、教学反思

本教学设计基于《高中生物课程标准》的教育理念，从学生的学情和知识能力发展需求出发，以学生为主体，以知识能力培养为目标，贯穿情感教育。在教师的引导下，学生的实验设计思维缜密、大胆创新。整堂课，注意力集中、思维活跃，能够积极参与课堂并使个别学生得到照顾，符合高中生物课程教学对一堂好课的基本要求。在课题延伸拓展中，学生在二苯胺试剂的配制中用高氯酸替代较强脱水性的浓硫酸，增加实验鉴定时的显色效果。