人教版高中生物选修1专题五课题1 DNA的粗提取与鉴定教学设计

《DNA的粗提取与鉴定》教学设计
一、教学内容分析
《DNA的粗提取与鉴定》是人教版高中生物选修1《生物技术实践》专题5《DNA和蛋白质技术》第1节，介绍了大分子提取的的基本思路、DNA粗提取与鉴定的原理以及实验方法。

本节在《生物课程标准》中没有明确要求，虽然在我省高考使用的新课标全国卷未作考查，但本节内容对于学生理解生物大分子分离原理、锻炼实验设计能力和动手操作能力十分有利，而且通过实验操作，可使学生对DNA有一定的感性认识。

该节内容在整个高中生物学习中承上启下，既承接了必修二中关于DNA的有关内容，也为接着学习第2节《蛋白质的提取和分离》奠定了基础。

二、学情分析
通过必修2《遗传与进化》的学习，学生已经了解了DNA是主要的遗传物质，掌握了DNA分子的双螺旋结构以及DNA的复制和表达等功能。

通过本课题的学习，可增加学生对DNA的感性认识。

三、教学目标
1．知识与技能：
（1）通过资料分析，比较DNA与蛋白质的理化性质。

（2）理解并说出DNA的粗提取与鉴定的原理和方法。

2．过程与方法：
（1）初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。

（2）在对实验原理、方法的分析和理解过程中体会大分子物质分离的方法。

3．情感态度与价值观：
（1）在科学实验过程中形成严谨细致、实事求是的科学态度。

（2）养成自主学习，合作学习的习惯。

四、教学重点和难点
1．教学重点：DNA的粗提取与鉴定的原理和方法
2.．教学难点：DNA的粗提取与鉴定的原理和方法
五、教学策略分析
引入课题时，用学生熟悉的DNA双螺旋模型勾起学生对DNA的有关知识的回忆，让学生快速投入到课堂之中。

教学中以学生为主体，老师为主导，对于实验材料的选取、细胞的
破碎方法等内容，老师通过设计好问题串，引导学生分析。

对于DNA 粗提取的方案，给学生资料背景让学生先自己独立思考再小组讨论，去解决问题设计方案从而提升分析资料、解决问题的能力。

通过实际动手实验，进一步让学生熟悉DNA 粗提取和鉴定的方法，锻炼动手能力。

在实验时提供动物材料和植物材料，让学生体会到对不同实验材料在处理上的差异。

实验后归纳实验过程中的的要点，并引发学生对实际应用中DNA 提取的方法的兴趣，引导学生课后的继续学习。

六、教学流程
七、课时安排：
1课时
八、课前准备：实验需要的器具、药品和生物材料，学案，PPT 九、教学过程 教学 程序
教师活动
学生活动
设计意图
引入
我们在必修2中已经学习了DNA 的结构和功能，对DNA 已有了较多了解，但是，都是在文字、图画和模型
层次上的认识。

我们今天换种方式，通过具体的实验来感受DNA 的存在。

一起来学习DNA 的粗提取与鉴定。

倾听，思考
开门见山，勾起学生对DNA 的有关知识的回忆，引发对新知的兴趣。

理清实验思路
在做实验前，我们要弄清楚这样三个
问题：
1.DNA 从哪里提取？
2.怎样提取DNA ？
3.怎样鉴定DNA ？
倾听，思考
理清学习思路
实际操作 归纳总结
旧知引入 实验设计
实验材料的选取PPT展示材料：鱼卵、猪肝、菜花、
香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕
猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培
养基中培养的大肠杆菌。

设问：在这些材料中你觉得不能选作
实验材料？为什么？
原则上，凡是含有DNA的生物材料
都可以考虑，选用DNA含量相对较
高的生物组织成功的可能性更大。

从
这个角度来看，上面的材料中选用什
么样的比较好？
介绍今天的实验材料：鸡血和菜花。

血液暴露在空气中会凝固，所以在取
鸡血时要加入柠檬酸钠抗凝，然后经
过离心或静止，沉淀下来的就是鸡血
细胞。

除去上方的液体，就得到了鸡
血细胞液。

大家桌上的是已经制备好
的鸡血细胞液。

回答：哺乳动物成熟的红细
胞。

无细胞核和其他细胞器，
其中不含DNA。

回答：植物材料和动物材料。

观察实验材料
让学生理解选材
的原则
DNA 的粗提取1.
破
碎
细
胞
，
得
含
D
N
A
选用动物细胞做实验，怎么让其
中的DNA释放出来？
为了加速细胞的破裂，可用玻璃
棒沿一个方向快速搅拌，但是不
能用力过猛，以防打碎DNA。

如果选用的是植物细胞，能不能
用吸水涨破的方法？
那可以怎么做呢？
因为洗涤剂分子可以瓦解细胞
膜，但对DNA没有影响，所以
可以用洗涤剂溶解细胞膜，从而
思考、回答：可以加蒸馏水
让细胞吸水涨破。

思考、回答：不行，植物细
胞有细胞壁，不会吸水涨破。

倾听、思考。

引导学生思考破
碎细胞，得到含
DNA的滤液的方
法，通过问题串，
解决其中的具体
问题
的滤液将DNA释放出来。

为大家准备
的研磨液就是用稀释后的洗洁
精加食盐配制的。

在提取时将菜
花切碎加研磨液充分研磨。

我们得到了含DNA的液体，此
时其中除了DNA还有什么？
这时通过3到4层纱布过滤，可
以将一些较大的杂质留在纱布
上，滤液中留有DNA，还有蛋白
质等杂质。

能不能用滤纸过滤？为什么？
思考、回答：有细胞膜、细
胞器、蛋白质等杂质。

思考、回答：不能，因为滤
纸孔径太小，不能将DNA与
大颗粒杂质分开。

2.去除滤液中的杂质怎么去除滤液中的杂质，将DNA
提取出来？
提取大分子的思路是选用一定
的物理或化学方法分离出具有
不同物理或化学性质的大分子；
所以要提取DNA，我们要利用
DNA与蛋白质等杂质在物理和
化学性质方面的差异。

在学案上
给出了几则资料，请大家阅读后
思考后小组内讨论：可以采用什
么方式将DNA与蛋白质等分离。

请学生展示。

对其中最难把握的方案一，进行
引导：用高浓度的盐溶液溶解
DNA，能除去在高浓度盐中不能
溶解的杂质；用低浓度盐能使
DNA析出，能除去溶解在低盐溶
液中的杂质。

倾听
阅读、思考
讨论
展示方案
给出大致思路，具
体方法让学生通
过独立思考、小组
内交流讨论设计
出，锻炼学生分析
资料、设计实验、
合作学习等能力。

3.析出D N A . 展示资料：DNA不溶于酒精溶
液，但是细胞中的某些蛋白质则
溶于酒精。

可以在滤液中加入等体积
的冷却的95%的酒精，静置
2~3min，出现白色丝状物，就得
到了粗提取的DNA。

用玻璃棒沿
一个方向搅拌，卷起丝状物，并
用滤纸吸去上面的水分。

要注意
搅拌要轻缓，以便获得较完整的
DNA分子。

类比、思考、倾听
学生在对前面对
资料的分析中已
经熟悉分离物质
的思路，同样的思
路下快速理解析
出DNA的方法。

DNA
的鉴
定
介绍DNA鉴定原理
讲述细节，提醒安全。

倾听
让学生知晓鉴定
的原理和具体鉴
定操作。

实验操作给出具体操作步骤和试剂用量
指导学生进行实际操作，及时解决学
生出现的问题。

理清思路，分组进行实验
通过动手进一步
增进对分离实验
的了解，锻炼动手
能力、增强合作意
识。

归纳总结展示两组学生的实验结果，引导学生
思考：这两组的试管中液体颜色有差
异，可能是什么原因？
在操作中有几次用到蒸馏水？作用
分别是什么？
在对鸡血粗提取DNA的过程中，
DNA有几次析出？
看到的析出的DNA有什么不同？
DNA的提取在科研、生活、生
思考、回答：获得的DNA的
量、加热的时间。

回答：两次。

一次是用于鸡
血细胞的破碎；一次稀释氯
化钠溶液，析出DNA。

回答：一次是加蒸馏水降低
盐溶液的浓度时析出，一次
是后来加冷酒精析出。

第一次是红色黏稠物，第二
对操作过程回忆，
总结提升、加深印
象
产中有很多的应用，比如基因工程、基因组测序、或是用DNA指纹技术进行亲子鉴定、刑侦破案，首先就要提取出DNA。

但是，我们通过今天采用的方式提取到的DNA还是有很多杂质，达不到实际应用的标准，那么实际应用时有是如何提取DNA 的，留给大家课后了解。

（为感兴趣的同学提供有关文献）次是白色丝状物
倾听、思考
激发学生进一步
学习有关内容的
兴趣
十、板书设计
5.1DNA的粗提取与鉴定
一、实验材料的选取
二、DNA的粗提取
1.破碎细胞，获取含DNA的滤液
2.除去滤液中的杂质
3.析出DNA
三、DNA的鉴定
十一、教学反思
《高中生物课程标准》提出生物课程的基本理念是提高学生的科学素养，生物实验教学是培养学生科学素养的重要途径和方法。

而实验教学不能仅仅停留在理论上，不动手做实验，否则书上给出来的、考试涉及到的那些注意事项、具体细节都是空谈；也不能只是按照实验指导中的目的要求、方法步骤按部就班地机械地进行操作，否则学生的实验设计能力、探究能力得不到发展。

所以理论结合实践是设计本节课的基本思路，即先引导学生设计实验方案再动手实施。

在设计实验方案时，引导用学生已掌握的知识来解决新的问题，有利于学生知识体系的构建，培养解决问题的能力。

在设计除去滤液中杂质的方法时，先介绍基本的思路，再给出有关资料让学生自己独立思考并小组讨论合作学习，有利于提升学生分析资料的能力，
也有利于增强学生对教材中给出的实验方案的理解。

给学生提供了鸡血和菜花两种实验材料，有利于学生体会对不同的实验对象，实验具体操作时的差异。

最后的总结，加深学生的印象，同时延伸到实际应用中的DNA的提取，激发学生的课外自主学习的兴趣。

本节课中，学生的学习热情也较为高涨，尤其是在学生在实际操作的时候，学生观察到实验现象时非常兴奋，甚至忍不住高声欢呼，这对老师维持课堂纪律带来了一定困扰。

为了学生的实验能顺利进行，我花了较长时间准备，自己先查阅资料，进行多次的尝试，给出来了十分具体的实验操作步骤。

其实如果时间更充裕，指导学生按照自己的设计进行尝试，应该对于发展他们自主探究能力的能力更为有利。