人教版教学教案生物:专题五 DNA蛋白质技术(新课标选修一)

合集下载

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

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。

人教版高二生物选修一《专题5DNA和蛋白质技术》说课稿

人教版高二生物选修一《专题5DNA和蛋白质技术》说课稿

人教版高二生物选修一《专题5DNA和蛋白质技术》说课稿一、教材分析1.教材基本情况本节课是高二生物学选修一的第五个专题,主要内容涉及DNA和蛋白质技术。

教材选用了人教版的教材,该教材是经过多年实践检验的,内容丰富全面,结构合理,符合新课程标准要求。

2.教学目标•知识目标:了解DNA和蛋白质技术的基本原理和应用,掌握相关的实验技术和操作方法。

•能力目标:能够分析和解释实验现象,并能够设计和执行相关实验。

•情感目标:培养学生对科学研究的兴趣和探索精神,激发学生的创新思维。

3.教学重点•DNA和蛋白质技术的基本原理和应用。

•相关实验技术和操作方法。

4.教学难点•学生理解和掌握DNA和蛋白质技术的原理。

•学生能够独立设计和执行相关实验。

二、教学内容分析1. DNA技术的基本原理和应用•DNA复制:DNA复制是指DNA分子通过一系列的酶和辅助蛋白质的作用,复制自身分子的过程。

复制过程包括解旋、合成和连接三个步骤。

DNA复制的重要性,可以通过讲解DNA复制在生物遗传与进化中的作用来加深学生理解。

•RNA转录:RNA转录是指DNA模板链上的基因信息被复制成RNA的过程。

RNA转录涉及到RNA聚合酶的作用和转录起始和终止信号的辨识,并通过这些过程解释基因的表达调控机制。

•PCR技术:聚合酶链式反应(PCR)是一种体外复制DNA的技术。

通过PCR技术,可以迅速合成大量特定DNA序列,有助于基因检测和基因工程等领域的研究和应用。

2. 蛋白质技术的基本原理和应用•蛋白质分离纯化:蛋白质分离纯化是指从生物体中提取蛋白质并使其与其他成分分离的过程。

蛋白质分离纯化的方法包括离心、电泳、层析等。

•Western blot技术:Western blot技术是一种用于检测特定蛋白质的方法。

通过Western blot技术,可以检测蛋白质的分子量和相对含量,并判断蛋白质的表达情况。

•蛋白质互作研究:蛋白质互作是指蛋白质之间的相互作用关系。

高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定教案2新人教版选修1

高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定教案2新人教版选修1

课题1 DNA的粗提取与鉴定一教材内容分析《DNA粗提取和鉴定》实验是开展分子生物学研究的基本技术之一,本实验是高中生物教材中难度较大的实验之一,其实验原理比较复杂,实验步骤相对繁琐。

在教学过程中,教师根据实验材料和DAN的理论知识,做好实验有关设计、分析和推理等一系列探究活动,设计好有针对性的相关实验问题,让学生在教学过程中主动探究解决,从而使学生对DNA直观的认识,同时培养了学生学习方法和基本技能,还可以激发学生学习的兴趣,加深对有关知识的认识。

二学情分析1.根据本班学生的基础情况,大部分学生的学习思维、动手操作能力稍差一点。

因此在上课前安排学生认真预习DNA的相关知识和本实验的基本原理原理,实验方法和步骤。

2. DNA属于分子水平,学生对它的认识不是很直观,因此让学生自己总结各个提取过程中用到的试剂及作用。

三教学目标1.知识与技能A.概述DNA的提取与鉴定的原理。

B.选取DNA提取的适当材料。

C.尝试DNA的粗提取和鉴定。

分析实验过程中出现的问题,培养学生分析问题和解决问题的能力。

2.过程与方法尝试对动物和植物组织中DNA的粗提取和鉴定。

3.情感态度与价值观通过分组实验,培养协作意识和合作能力。

四教学策略选择与设计在课堂教学中,按照新课标要求要以学生为主导,教师是组织者,引导者和合作者。

根据本节教学内容的特点,本节采用了自主探讨法,演示法,练习法。

五教学环境及资源准备多媒体六教学过程七板书设计DNA的粗提取与鉴定一基础知识1.生物大分子的提取2.DNA的提取原理A.溶解性NaCl溶液酒精3.DNA的鉴定二实验设计1.选择材料2.破碎细胞3.除去杂质4.DNA的析出与鉴定八课后反思本节课在教学过程中达到了预先设计的教学目标,知识点清楚条理分明,学生可以很好的参与进课堂,但是教学中的临时应变能力欠佳,课堂模式仍需多元化。

人教版高中生物选修1专题5dna和蛋白质技术复习教案

人教版高中生物选修1专题5dna和蛋白质技术复习教案

选修1专题5 DNA和蛋白质技术复习(教案)复习要点1.DNA的粗提取与鉴定2.PCR技术3. 血红蛋白的提取和分离复习过程一、DNA的粗提取与鉴定【知识点讲解】1.实验原理(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同溶解规律 2 mol/L NaCl溶液0.14 mol/L NaCl溶液DNA 溶解析出蛋白质NaCl溶液物质的量浓度从2mol/L逐渐降低的过程中,溶解度逐渐增大部分发生盐析沉淀溶解(2)DNA离。

(3)DNA与二苯胺沸水浴加热,呈蓝色。

2.操作流程(1)材料的选取:选用DNA含量相对较高的生物组织(2)破碎细胞(以鸡血为例):鸡血细胞→加蒸馏水→用玻璃棒搅拌→用纱布过滤→收集滤液(3)去除杂质:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质(4)DNA的析出:将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液(5)DNA的鉴定:在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂,混合均匀后将试管置于沸水中加热5 min,溶液变成蓝色【例题讲解】如图为菜花DNA的粗提取与鉴定的实验流程图。

据图回答下列问题:(1)选择菜花作为提取DNA的实验材料的原因是______________。

(2)研磨前,向研钵中加入石英砂的目的是___,加入的物质a是_______。

(3)研磨液过滤后,应向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,目的是______;也可以向滤液中加入嫩肉粉,目的是__________。

(4)鉴定DNA所用的化学试剂为________,鉴定实验中,A、B两支试管属于对照组的是____________________,对照组试管中加入的物质有______。

【答案】(1)菜花中的DNA含量相对较高(2)使研磨充分洗涤剂和食盐(3)溶解DNA,析出不溶的杂质分解蛋白质(4)二苯胺A NaCL溶液和二苯胺试剂【解析】(1)原则上含DNA的生物材料都可以作为提取DNA的实验材料,只是选用DNA含量相对较高的生物组织,实验成功的可能性更大。

高考生物一轮精品复习专题5DNA和蛋白质技术学案新人教版选修1

高考生物一轮精品复习专题5DNA和蛋白质技术学案新人教版选修1

【高考新动向】1、蛋白质的提取和分别2、 PCR技术的基本操作和应用【考纲全景透析】一、 DNA的粗提取与判定1、实验原理: (1)DNA 在不一样浓度的NaCl 溶液中的溶解度不一样,在0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中的溶解度最低。

(2)DNA 不溶于酒精溶液。

(3)DNA 不被蛋白酶所水解。

(4)DNA 在开水浴条件下可被二苯胺染成蓝色。

2. DNA与蛋白质在不一样NaCl 溶液中溶解度不一样3.DNA 的析出与判定(1) 析出:将办理后的溶液过滤,加入与滤液等体积的冷却酒精溶液( 体积分数为95%)静置 2~ 3 min ,溶液中会出现白色丝状物( 此即粗提取的DNA),用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物。

(2)判定二、多聚酶链式反响扩增DNA片段1、 PCR:多聚酶链式反响的简称,是一种体外快速扩增DNA片段的技术。

原理: DNA的热变性2、 PCR反响过程( 1)变性:当温度上涨到90℃以上时,双链DNA解聚为单链( 2)复性:温度降落到50℃左右时,两种引物经过碱基互补配对与两条单链DNA联合( 3)延长:温度上涨到72℃左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸(A,T,C,G )在 DNA聚合酶的作用下,依据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

3、PCR结果: DNA聚合酶只好特异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。

三、血红蛋白的提取和分别实验1、方法及原理方法原理凝胶色谱法依据相对分子质量的大小分别蛋白质电泳法各样分子带电性质的差别以及分子自己大小、形状的不一样来分别蛋白质2、操作程序:(1)样品办理:红细胞的清洗→血红蛋白的开释→分别血红蛋白溶液(2)粗分别——透析:除掉样品中相对分子质量较小的杂质。

(3)纯化:一般采纳凝胶色谱法对血红蛋白进行分别和纯化。

(4)纯度判定:一般用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法来测定蛋白质的分子量,即对血红蛋白进行纯度判定。

人教版高中生物选修1专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教案1(2)

人教版高中生物选修1专题5DNA和蛋白质技术课题3血红蛋白的提取和分离教案1(2)

普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版]课题3 血红蛋白的提取和分离★课题目标(一)知识与技能1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理(二)过程与方法体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求,注意按照操作提示进行相关步骤(三)情感、态度与价值观初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神★课题重点凝胶色谱法的原理和方法★课题难点样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填★教学方法启发式教学★教学工具多媒体课件★教学过程(一)引入新课蛋白质是生命活动的主要承担者,是细胞内含量最高的有机化和物。

对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。

所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。

怎样提取蛋白质呢?(二)进行新课1.基础知识蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。

1.1凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:(图5-13a)分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。

(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。

(3)分离过程:(图5-13b)混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子*洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。

1.2缓冲溶液(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。

(2)缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。

1.3凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

[思考]阅读教材后,填写下表:(2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

2020高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA和蛋白质技术教案新人教版选修1

2020高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA和蛋白质技术教案新人教版选修1

课题1 DNA 的粗提取与鉴定[学习目标] 1.尝试粗提取植物或动物组织中的DNA 。

2.了解DNA 的物理和化学性质。

3.理解DNA 粗提取与DNA 鉴定的原理。

知识点一 DNA 粗提取与鉴定的基础知识知识梳理1.提取DNA 的基本思路(1)生物大分子的提取:选用一定的□01物理或□02化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。

(2)DNA 的粗提:利用DNA 与□03RNA 、□04蛋白质和□05脂质等在□06物理和□07化学性质方面的差异,提取DNA ,去除其他成分。

2.提取DNA 的原理 (1)DNA 的溶解性①DNA 在NaCl 溶液中的溶解度(如下图)DNA 在□010.14 mol/L NaCl 溶液中的溶解度最小,DNA 分子析出,其他杂质溶解;当NaCl 溶液的浓度高于或低于此浓度时,DNA 的溶解度都较高。

②DNA 在酒精溶液中的溶解性DNA □02不溶于酒精溶液,但是细胞中的□03某些蛋白质则溶于酒精。

利用这一原理,可以将DNA 与蛋白质进一步地分离。

(2)DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性①对酶的耐受性:蛋白酶能水解□04蛋白质,但对□05DNA 没有影响。

②对温度的耐受性:大多数蛋白质不能忍受□0660~80_℃的高温,而DNA 在□0780_℃以上才会变性。

③对洗涤剂的耐受性:洗涤剂能够瓦解□08细胞膜,但对□09DNA 没有影响。

3.DNA 的鉴定在□01沸水浴的条件下,DNA 与□02二苯胺反应呈现□03蓝色。

1.高温能使DNA 和蛋白质均发生变性,高温对两者的作用机理相同吗?提示:不同。

高温使蛋白质变性失活是由于高温破坏了蛋白质的空间结构,这种结构的破坏一般是不可逆转的;高温使DNA 变性失活,是由于高温使DNA 双链之间的氢键断裂,双链打开,降温后,双链结构还能恢复。

所以DNA变性失活后,还能恢复活性。

2.什么是蛋白质的盐溶和盐析?提示:一般在低盐浓度的情况下,蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而增加,这种现象称为盐溶。

高中生物专题五DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定学案新人教版选修

高中生物专题五DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定学案新人教版选修

专题五DNA和蛋白质技术情景引入·趣味导学PCR技术与SARS病因的确定通过PCR技术可以在数小时内将特定的目的基因或核酸序列扩增数千万倍,使原来需要几个月乃至数年才能完成的基因克隆等工作,在几天内就能完成。

1975年全世界首次出现莱姆关节炎后,科学家用了7年时间才找到病因;1981年第一个艾滋病病例出现,科学家花了3年时间才找到人类获得性免疫缺陷病毒(HIV)。

而在2003年的SARS爆发中,科学家仅花了几个月就找到了SARS的病原体。

在SARS病因的迅速确定中,PCR技术起到了重要作用。

PCR 技术是如何发挥作用的呢?首先,PCR技术具有排除已知病原体的作用。

德国和法国的实验室应用PCR技术检测排除了肺炎支原体、肺炎衣原体、副流感病毒、人类间质肺炎病毒等。

与此同时,美国、中国的一些实验室针对SARS患者的呼吸道分泌物和血液标本,采用PCR技术进行分析,排除了腺病毒、细小病毒、圆病毒、疱疹病毒等。

其次,利用PCR技术确认病原体。

研究人员从患者标本培养物中提取到一种病毒的核酸,经逆转录后,分别进行15个不同的PCR反应,得到约20个DNA扩增片段并进行测序,经过与基因库比对后发现,其中3段不能与数据库中的任何序列匹配,但经翻译后的氨基酸序列与已知的冠状病毒序列同源,这表明分离到的病毒为冠状病毒。

PCR技术和SARS病因的确定与本专题的DNA和蛋白质技术密切相关,本专题需要了解提取生物大分子的基本思路和方法,尝试DNA和蛋白质的提取。

我们应当理解PCR扩增DNA片段的原理,尝试PCR技术的基本操作和应用。

专题概述本专题分三个课题:《DNA的粗提取与鉴定》《多聚酶链式反应扩增DNA片段》《血红蛋白的提取和分离》。

生物体的基本组成物质中都有核酸和蛋白质,核酸是遗传信息的携带者,生命活动的控制者;蛋白质是生命活动的主要承担者,生命活动的体现者。

本专题将两大生命物质化抽象为具体,利用三个探究性实验,定性或定量地探究了从生物体内直接提取DNA和DNA的体外扩增技术、从生物体内直接提取血红蛋白。

[推荐学习]高中生物专题5DNA和蛋白质技术5.1DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修1

[推荐学习]高中生物专题5DNA和蛋白质技术5.1DNA的粗提取与鉴定导学案新人教版选修1

5.1 DNA的粗提取与鉴定一、学习目标通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取,了解DNA的物理化学性质,尤其是DNA的溶解性;理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理,二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。

二、学习重点和难点学习重点:DNA的粗提取和鉴定方法。

学习难点:DNA的粗提取和鉴定方法。

三、学习过程(一)基础知识1.DNA的溶解性:思考题1:DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点?对此有什么应用?思考题2:利用什么原理来将DNA与蛋白质分离开?2.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解,但对没有影响。

大多数蛋白质不能忍受℃的高温,而DNA在℃以上才会变性。

能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。

3.细胞在中易吸水而导致细胞膜和细胞核膜的破裂,据此可得到含有核DNA的溶液。

4.DNA的鉴定:思考题3:依据什么原理来鉴定DNA?(二)实验材料:鸡血细胞液思考题4:生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,他们能否选用牛、羊、马血做实验材料?为什么?(三)实验步骤:1.制备鸡血细胞液:在鸡血中加入质量浓度为0.1g/mL的溶液,离心处理;2.提取鸡血细胞的细胞核物质:向鸡血细胞液中加入蒸馏水,搅拌、过滤;思考题5:加入蒸馏水的目的是什么?为什么能达到此目的?3.溶解细胞核内的DNA:加入2mol/L的氯化钠溶液,搅拌,使DNA呈溶解状态;4.析出含DNA的黏稠物:加入蒸馏水,用玻璃棒搅拌;思考题6:此时加入蒸馏水的目的是什么?5.滤取含DNA的黏稠物:过滤;思考题7:这次过滤与上次过滤的目的一样吗?为什么?6.将DNA的黏稠物再溶解:加入2mol/L的氯化钠溶液,搅拌,使DNA呈溶解状态;7.过滤含有DNA的氯化钠溶液:过滤;思考题8:这一步骤的目的是什么?思考题9:为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?8.提取含杂质较少的DNA:加入冷却的95%的酒精,搅拌;思考题10:这一步骤的目的是什么?思考题11:为什么加入的酒精需要冷却的?9.DNA的鉴定:取两支试管,各加入0.015mol/L的氯化钠溶液5mL,一支加入提取的DNA,两支各加入4mL的二苯胺试剂。

2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定教案1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的粗提取与鉴定教案1新人教版选修1
重点题型整理
题型1:简述DNA的溶解性及其对提取过程的影响。
答案:DNA在不同溶液中的溶解性不同,如在低盐浓度下易溶于水,在高盐浓度下可从溶液中析出。这一特性是进行DNA提取的基础。在提取过程中,控制盐浓度可以实现DNA的溶解与沉淀,从而实现分离。
2024-2025学年高中生物专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定教案1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
本节课的主要教学内容选自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",新人教版选修1。内容主要围绕DNA提取的基本原理、实验步骤及鉴定方法展开。具体涉及的知识点包括DNA的溶解性、DNA的释放、去除杂质、DNA的沉淀与洗涤、以及用二苯胺进行DNA的鉴定。
2.小组讨论成果展示:评估学生在小组讨论中的积极参与程度、合作能力和对DNA提取原理的理解。
3.随堂测试:通过随堂测试了解学生对DNA提取实验步骤和原理的掌握程度,以及他们分析问题和解决问题的能力。
4.实验操作:评估学生在实验操作中的技能和实验结果的准确性,以及他们对实验原理的理解。
5.教师评价与反馈:针对学生在课堂表现、小组讨论、随堂测试和实验操作中的表现给予积极的评价和反馈,鼓励学生的努力和进步,同时指出需要改进的地方,并提供具体的指导和建议。通过教学评价与反馈,帮助学生巩固已学知识,提高学习效果,并激发他们的学习动力。
介绍DNA提取技术在法医学、生物技术等领域的应用,拓宽学生的知识视野。
引导学生关注学科前沿动态,培养学生的创新意识和探索精神。
情感升华:
结合DNA提取内容,引导学生思考学科与生活的联系,培养学生的社会责任感。

人教版高中生物选修1专题5dna和蛋白质技术复习教案

人教版高中生物选修1专题5dna和蛋白质技术复习教案

选修1专题5DNA和蛋白质技术复习(教案)复习要点1.DNA的粗提取与鉴定2.PCR技术3.血红蛋白的提取和分离复习过程一、DNA的粗提取与鉴定【知识点讲解】1.实验原理(1)DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同(2)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理可将DNA与蛋白质进一步分离。

(3)DNA与二苯胺沸水浴加热,呈蓝色。

2.操作流程(1)材料的选取:选用DNA含量相对较高的生物组织(2)破碎细胞(以鸡血为例):鸡血细胞一加蒸馏水一用玻璃棒搅拌一用纱布过滤一收集滤液(3)去除杂质:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质(4)DNA的析出:将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液(5)DNA的鉴定:在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂,混合均匀后将试管置于沸水中加热5min,溶液变成蓝色【例题讲解】如图为菜花DNA的粗提取与鉴定的实验流程图。

据图回答下列问题:萊花洗禅切成小换(1)选择菜花作为提取DNA的实验材料的原因是。

(2)研磨前,向研钵中加入石英砂的目的是—,加入的物质a是。

(3)研磨液过滤后,应向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液,目的是;也可以向滤液中加入嫩肉粉,目的是。

(4)鉴定DNA所用的化学试剂为,鉴定实验中,A、B两支试管属于对照组的是,对照组试管中加入的物质有。

【答案】(1)菜花中的DNA含量相对较高(2)使研磨充分洗涤剂和食盐(3)溶解DNA,析出不溶的杂质分解蛋白质(4)二苯胺ANaCL溶液和二苯胺试剂【解析】(1)原则上含DNA的生物材料都可以作为提取DNA的实验材料,只是选用DNA含量相对较高的生物组织,实验成功的可能性更大。

菜花中DNA含量相对较高,可以作为提取DNA的材料。

(2)向研钵中加入石英砂是为了使研磨更充分。

在本实验中同时向研钵中加入一定量的洗涤剂和食盐,洗涤剂可以瓦解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。

高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术专题整合提升同步备课教学案 新人教版选修1

高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术专题整合提升同步备课教学案 新人教版选修1

专题5 DNA和蛋白质技术知识系统构建DNA和蛋白质技术错误!必背要语1.DNA不溶于酒精,但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精,可利用酒精将DNA和蛋白质分开。

2.DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低。

3.PCR原理:DNA热变性原理。

PCR每次循环都包括变性、复性和延伸三步。

4.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从3.′端延伸DNA链。

DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。

5.利用凝胶色谱法分离蛋白质时,相对分子质量大的先洗脱出来,相对分子质量小的后洗脱出来。

6.在电泳中,待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状都会影响分子的迁移速度。

7.SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移率完全取决于分子的大小。

8.蛋白质提取和分离的一般步骤是:样品处理与粗分离、纯化和纯度鉴定。

9.在对蛋白质进行纯度鉴定时,使用最多的方法是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。

规律方法整合整合一DNA的粗提取与鉴定中的“234”加蒸馏水2次①加到鸡血细胞液中,使血细胞吸水破裂②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中,使NaCl溶液的物质的量浓度下降到0.14 mol/L,DNA析出用纱布过滤3次①过滤血细胞破裂液,得到含细胞核物质的滤液②过滤溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液③滤取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA(黏稠物)用NaCl溶液4次①加2 mol/L的NaCl溶液,溶解提取细胞核物质②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出③用2 mol/L的NaCl溶液,溶解滤取的DNA黏稠物④用2 mol/L的NaCl溶液,溶解丝状物用于鉴定DNA例1将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14 mol/L NaCl溶液、2 mol/L NaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中,然后用放有纱布的漏斗过滤,分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r,其中由于含DNA少可以丢弃的是( )A.P、Q、RB.p、q、rC.P、q、RD.p、Q、r答案 C解析DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小,过滤后DNA在黏稠物p中,可以丢弃P;DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解过滤后,DNA在滤液中,可以丢弃q;DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液,所以过滤后DNA在黏稠物r中,可以丢弃R。

高中生物 专题五 DNA和蛋白质技术课件 新人教版选修1

高中生物 专题五 DNA和蛋白质技术课件 新人教版选修1
遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、 基因克隆、DNA序列测定等。 一、基础知识 (一)PCR原理
1、DNA分子复制需要哪些基本条件?有何作用?
条件
模板 原料
酶 能量 引物
组分
作用
DNA两条单链
提供复制模板
四种脱氧核苷酸
合成子链的原料
解旋酶 DNA聚合酶
ATP
打开DNA双螺旋 催化合成DNA子链
为解旋和合成子链供能
析出 将处理后的溶液过滤
加与滤液等体积的冷酒精 (体积分数95%),静置2- 3min,出现白色丝状物。用 玻璃棒沿一个方向搅拌,卷 起丝状物,用滤纸吸干水分。
鉴定
二苯胺、沸水浴、设置对照
三、操作提示
1、以血液为实验材料时,加 柠檬酸钠,防止血液凝固。
2、加入洗涤剂后,动作轻缓、 柔和,否则产生大量的泡 沫。加入酒精和玻璃棒搅 拌时,动作轻缓,以免加 剧DNA分子的断裂。
(三)除去滤液中的杂质
1、方案一为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除 杂质?
高盐溶液溶解DNA 低盐溶液析出DNA
除高盐不溶的杂质 除溶于低盐的杂质
2、方案二与方案三的原理有什么不同?
方案二:蛋白酶分解杂质蛋白
方案三:用DNA和蛋白质对高温耐受性不同, 蛋白质变性,与DNA分离。
(四)DNA的析出与鉴定
(一)实验材料的选取
选取DNA含量较高的生物材料
注意安全,环境保护,不用珍稀濒危生物
(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液
动物细胞
所用溶液 蒸馏水
目的 细胞吸水胀破
植物细胞 洗涤剂 (都要搅拌) 食盐
溶解细胞膜 溶解DNA
植物材料研磨不充分,结果会怎样?
提取的DNA少,看不到丝状物,鉴定无蓝色 滤液中可能含有哪些成分? 核蛋白、多糖和RNA等杂质
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

专题5 DNA和蛋白质技术【课题目标】本课题通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取,了解DNA的物理化学性质,理解DNA 粗提取以及DNA鉴定的原理。

【课题重点与难点】课题重点:DNA的粗提取和鉴定方法。

课题难点:DNA的粗提取和鉴定方法。

【知识要点】1.DNA的物理化学性质,尤其是DNA的溶解性;2. 2.二苯胺法鉴定DNA的方法和原理。

[学习导航]DNA和蛋白质技术,包括DNA的提取、蛋白质的提取、DNA片段的扩增等,是开展分子生物学研究的基本技术。

本专题将从基础入手,学习DNA的粗提取、PCR技术和血红蛋白的提纯。

学习这些技术,不仅能够帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法,而且能够巩固必修课中学习的有关DNA和蛋白质的理论知识。

本专题的3个课题相对独立,没有严格的先后顺序。

课题1的操作难度不高,学生比较容易获得结果。

课题2的操作难度也不高,但PCR技术的原理是难点,学生要充分利用教材的图文资料,并且在教师的引导下进行实验操作。

课题3的操作难度比较大,所以学生一定要在教师的精心指导下完成操作。

课题1 DNA的粗提取与鉴定[导学诱思]1.提取DNA的方法提取生物大分子的基本思路是。

对于DNA的粗提取而言,就是要利用、等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。

1)DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。

图5—1是DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线,请根据曲线图,思考:①在什么浓度下,DNA的溶解度最小?DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的?②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出?此外,DNA不溶于溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。

利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离。

2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解,但是对没有影响。

大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温,而DNA在以上才会变性。

洗涤剂能够瓦解,但对DNA没有影响。

3)DNA的鉴定在条件下,DNA遇会被染成色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

2.实验设计1)实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑,但是使用的生物组织,成功的可能性更大。

在下面的生物材料中选取适合的实验材料:鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜)、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌思考:哺乳动物的红细胞的特点?2)破碎细胞,获取含DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易,以鸡血细胞为例,在鸡血细胞液中加入一定量的,同时用搅拌,过滤后收集滤液即可。

如果实验材料是植物细胞,需要先用溶解细胞膜。

例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的和,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。

思考:①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?③如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?3)去除滤液中的杂质阅读课本的三个方案,思考:为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?方案二与方案三的原理有什么不同?4)DNA的析出与鉴定将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积、冷却的,静置,溶液中会出现,这就是粗提取的DNA。

用玻璃棒搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水分。

取两支20ml的试管,各加入物质的量浓度为的NaCl溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。

然后,向两支试管中各加入4ml的。

混合均匀后,将试管置于中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否变。

3.操作提示以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g ,防止。

加入洗涤剂后,动作要、,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤地操作。

加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要,以免,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

二苯胺试剂要,否则会影响鉴定的效果。

4.结果分析与评价[疑难点拨]1.DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,随浓度的升高,DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时,随浓度升高,DNA的溶解度升高。

2.制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因制备鸡血细胞液时,要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠,防止血液凝固。

其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应,生成柠檬酸钙络合物,血浆中游离的Ca2+大大减少,血液便不会凝固,因为鸡血红细胞,白细胞都有细胞核,DNA主要存在于细胞核中,所以在离心或静置沉淀后,要弃出上层清液——血浆。

3.提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化,即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。

4.在DNA的析出的步骤中用到玻璃棒搅拌时,注意动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

5.盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。

鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。

因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程的DNA的损失。

[典例解析]本实验中有三次过滤:⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液以上三次过滤分别为了获得()A含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液B含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液C含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布上的DNAD含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液答案:A解析:用蒸馏水稀释鸡血细胞液,使血细胞的细胞膜、核膜破裂,释放出核物质,此时过滤只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液,这种滤液必须经过实验中其他步骤得相继处理,方能得到较纯的DNA。

DNA在0.13mol/LNaCl溶液中溶解度最低,成丝状粘稠物,可经过滤留在纱布上。

【课本问题答案和提示】(一)旁栏思考题1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。

2.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?答:洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。

3.如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?答:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

4.此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。

5.为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?答:用高盐浓度的溶液溶解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。

因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

6.方案二与方案三的原理有什么不同?答:方案二是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。

(二)练习1.答:提取DNA的第一步是材料的选取,其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料,否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解,这一步是实验成功与否的关键,要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化,即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性,最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA 进行鉴定,这是对整个实验的结果的检测。

2.答:提取蛋白质比提取DNA的难度大。

这是因为,与DNA相比,蛋白质对温度、盐浓度、pH 等条件要敏感得多,很容易失活;并且蛋白质的空间结构多种多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的提取没有一种统一的方法,只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件,设计特定的方法。

[课堂演练]一、选择题(10个)1.在研究DNA的基因样本前,采集来的血样需要蛋白水解酶处理,然后用有机溶剂除去蛋白质。

用蛋白水解酶处理血样的目的是( D )A.除去血浆中的蛋白质B.除去染色体上的蛋白质C.除去血细胞表面的蛋白质D.除去血细胞中的所有的蛋白质,使DNA释放,便于进一步提纯2.与析出DNA粘稠物有关的叙述,不正确的是( C )A.操作时缓缓滴加蒸馏水,降低DNA的溶解度B.在操作A时,用玻璃棒轻缓搅拌,以保证DNA分子完整C.加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度,两者均可析出D.当丝状粘稠物不再增加时,此时NaCl的浓度相当于0.14mol/L3.洗涤剂能够瓦解(B ),但对DNA没有影响。

A.细胞壁B.细胞膜C.细胞核D.细胞质4.在沸水浴的条件下,DNA遇(D )会被染成蓝色。

A.斐林试剂B.苏丹Ⅲ染液C.双缩脲试剂D.二苯胺5.在DNA提取过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是(B )A.不易破碎B.减少提取过程中DNA的损失C.增加DNA的含量D.容易洗刷6.下列操作中,对DNA的提取量影响最小的是(B )A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA等核物质B.搅拌时,要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C.在“析出DNA粘稠物”时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中粘稠物不再增加D.在用酒精沉淀DNA时,要使用冷酒精,甚至再将混合液放入冰箱中冷却E在DNA的溶解和再溶解时,要充分搅拌7.DNA的粗提取中,将与滤液体积相等的、冷却的(D ),静置2—3min,溶液中会出现白色丝状物。

A.0.9%的NaClB.0.14mol/L的NaCl溶液C.质量分数15%的HClD.体积分数为95%的酒精溶液8.以血液为实验材料时,需要向血液中加入( C ),防止血液凝固。

A.醋酸钠B.龙胆紫C.柠檬酸钠D.醋酸洋红9.在向溶解DNA的NaCl溶液中,不断加入蒸馏水的目的是(C )A.加快溶解DNA的速度B.加快溶解杂质的速度C.减少DNA的溶解度,加快DNA析出D.减小杂质的溶解度,加快杂质的析出10.去除滤液中的杂质时,直接在滤液中加入嫩肉粉,利用嫩肉粉中的(C )分解蛋白质。

相关文档
最新文档