高二生物实验9DNA的粗提取与鉴定名师精选教案人教版

1、名校名 推荐高中生物实验九DNA的粗提取与鉴定教案人教版一、教材分析本实验既是对组成细胞化合物的验证， 也是加强学生对细胞中化合物的提取原理、 方法、技巧的理解掌握，同时还是历年来各种考核的热点。因此，本实验的成功与否关系重大。教材首先介绍了该实验的“实验原理 ” :(1) DNA 在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度变化而改变进行提取。(2) 利用 DNA 不溶于酒精而细胞中的某些物质能溶于酒精进行提纯。(3) 利用 DNA 遇二苯胺 (沸水浴 )会染成蓝色进行鉴定。教材接着说明了DNA 的粗提取与鉴定的“目的要求 ” :要求学生初步掌握DNA 的粗提取和鉴定的方法,观察提取出来的DN

2、A 物质。教材第三部分清楚地列出了该实验的“材料用具 ”:特别是所列酒精、蒸馏水、柠檬酸钠溶液、氯化钠溶液、二苯胺试剂，在实验中一定要搞清楚它们的作用。教材第四部分更为详细地介绍了该实验的“方法和步骤 ”。从取鸡血细胞、DNA 的提取过程，一直到用二苯胺进行鉴定点滴不漏地作了说明。为此，我们从如下几方面对该实验做了本质性的准备:1.知识结构的联系:明确鸡血细胞的结构和物质组成，它是由细胞膜、细胞质、细胞核构成；细胞核又包括核膜、核液、核仁、染色质(染色体 )；染色质主要是由DNA 和蛋白质组成的，所以要想对 DNA 进行提取， 必须把细胞弄破， 然后采用相应的原理和方法才能提取出来。2.相关知

3、识的迁移:掌握该实验的知识点，对巩固生命的物质基础(核酸 )、生物的生殖和发育 (减数分裂、受精作用过程中 DNA 含量的变化 )、遗传和变异以及“基因工程”打下较好的理论基础。3.实验操作的关键:该实验成败的关键是提取。一则选材 :鸡血细胞核 DNA 含量丰富且易得；鸡血细胞很易吸水胀破。二则氯化钠浓度变化 : DNA 的粗提取中必须通过几次准确的氯化钠浓度变化方可，否则提取的量不足。所以教师必须精心设计，认真组织，否则，实验难以成功。二、教学目标1.知识目标：(1) 获得鸡血细胞的方法 (B: 识记 ) ；(2) 提取鸡血细胞核物质的方法 (C: 理解 )；(3) 提取含杂质较少的 DNA

4、 的方法 (C:理解 )；(4) DNA 鉴定的方法 (C:理解 ) 。2.能力目标：(1) 理解相关溶液的作用机理，培养学生的分析能力；(2) 通过 DNA 的粗提取，培养学生的动手能力。三、重点实施方案重点：1名校名 推荐1.掌握 DNA 的粗提取与鉴定的技术；2.理解各步骤中的实验原理。实施方案：1.对每小组进行关键步骤的指导；2.对每关键步骤的原理进行分析讲解。四、难点突破策略难点：DNA 的粗提取突破策略：1.板书 DNA 的粗提取程序和重要环节；2.诱导学生理解各种溶液的用途或作用。五、实验原理：1.血细胞在蒸馏水中会渗透吸水过度而导致细胞膜和细胞核膜的破裂。利用此特性可得到含有

5、DNA 的溶液；2.DNA 在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为 0.14 mol L 时，DNA 的溶解度最低。 利用这一原理， 可以使溶解在氯化钠溶液中的 DNA 析出；3.DNA 不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质则可以溶于酒精，利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA ；4.DNA 遇二苯胺 (沸水浴 )会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA 的试剂。六、材料用具1.材料：95%的酒精溶液；蒸馏水；质量浓度为0.1 g mL 的柠檬酸钠溶液；鸡血细胞液；预冷的物质的量浓度分别为2 mol/L 和 0.015 mol/L 的氯化钠

6、溶液；二苯胺试剂。2.用具：铁架台、铁环、镊子、三角架、酒精灯、石棉网、载玻片、玻璃棒、滤纸、滴管、量筒、烧杯 (不同大小 )、试管、漏斗、试管夹、纱布。七、操作指导指导学生预习 :结合教材的知识结构和实验目标预习该实验内容， 从理论上掌握鸡血细胞的获取；鸡血细胞核物质的提取及纯化和鉴定方法。指导学生提取:(1) 让鸡血细胞在低渗溶液中吸水胀破、释放最多的DNA 。(2) 让 DNA 处在 0.14 mol/L 的氯化钠溶液中尽可能地析出。(3) 用预冷的 95%的酒精尽可能除去其他细胞物质，得到更纯化的DNA 。八、课时安排：l 课时十、教学过程导言提问 :1.DNA 的化学组成和主要功能是

7、什么?2.DNA 主要存在于细胞的什么结构中?3.为什么说染色体是遗传物质的主要载体?2名校名 推荐上一节课我们学习了染色体是遗传物质的主要载体，且通过两个经典实验证明了DNA 是遗传物质。那么细胞中是否有DNA 呢 ?这节课通过实验证明。教学目标达成实验十一DNA 的粗提取和鉴定教师展示 :制鸡血细胞液(加抗凝剂 )获得鸡血细胞( 离心或静置 )获得鸡血细胞核物质(提核物质溶解析出溶解析出)鉴定 DNA( 用二苯胺 )I. 提取血细胞 (柠檬酸钠、离心) .提取核物质 (蒸馏水、过滤) .用 NaCl 提取 DNA(NaCl 、过滤 ) .用酒精提取 DNA( 酒精、过滤 )V. 用二苯胺鉴

8、定 DNA( 二苯胺试剂 )整个实验共“三次过滤，两次析出，五次搅拌”注意事项(1) 血细胞液加水后，必须充分搅拌 (不少于 5 min) ，否则血细胞核不会充分破碎，溶解出的 DNA 就会减少。过滤时采用单层纱布。(2) 当 NaCl 溶液加入至血细胞滤液中之后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀。这样才能使 DNA 充分溶解于浓 NaCl 溶液中。(3) 所用酒精必须是充分预冷 (在冰箱中 5以下冷却 24h以上 )才能使用。冷酒精与含 DNA的 NaCl 溶液的体积比是 2： 1。提取 DNA 丝状物的方法是缓缓旋转玻棒。(4) 做步骤时加入蒸馏水的量应充足。由于被稀释的原液体积仅为 60

9、mL 左右，学生担心蒸馏水加过量， 往往加到大半烧杯时就终止了。预防措施有二 :布置学生计算需加的蒸馏水量 (V 0.14=2 0.04 V=0.571L=571L) ；使用有 500 mL 刻度的烧杯。3名校名 推荐(5) 盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯及试管最好也是塑料制的，因为玻璃制品表面带电荷， DNA 中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA 含量。学生操作 :依黑板程序和教材的具体步骤进行操作，强调要把握浓度。教师指导 :集体提示结合分组指导。1.制鸡血细胞 。由教师课前完成，但要明确柠檬酸钠溶液的作用和离心、静置的目的。2.获得鸡血细胞核物质。a.应用低渗原理和

10、机械搅拌使细胞破裂并过滤。这是关键步骤 ,直接决定提出的核物质多少及实验结果，教师指导操作。b.溶解细胞核内的DNA: 用 2 mol/L 的氯化钠溶液。c.析出含 DNA 的黏稠物并过滤。这又是一关键步骤，教师亲自指导:(1) 要慢慢注入蒸馏水，防止加入过量再重新溶解(即把握浓度达到0.14 mo1 L) 。(2) 轻轻沿一方向搅拌，有利于 DNA 的析出、附着、缠绕。d.再溶解 DNA 的黏稠物并过滤。用浓度为2 mol/L 的氯化钠溶液。e.提取含杂质较少的DNA 。用预冷的 95%的酒精，原因:(1) 可抑制核酸水解酶活性，防止降解。(2) 降低分子运动，易于形成沉淀析出。(3) 低温

11、有利于增加 DNA 分子柔韧性，减少断裂。注意观察丝状物的颜色。3.DNA 的鉴定 。用二苯胺在沸水浴与DNA 出现蓝色。注意设立对照实验。注 : 多年的教学经验得出:(1) 学生在操作中常常产生不能形成粘稠物，制取的 DNA 粗制品有红色 (血红蛋白的颜色 ) 或由于加入溶液和搅拌过程不科学导致实验现象不明显等现象，所以在关键步骤中教师要亲自指导。(2) 实验过滤时用两层纱布效果较好。(3) 使用玻璃棒时用细玻璃棒效果更佳。为了加深学生理解本实验过程各步骤使用的溶液，投影显示如下表格并讨论:方法步骤加入物质目的1.制备鸡血细胞液柠檬酸钠溶液2.提取鸡血细胞细胞核物质20 m1 蒸馏水3.溶解

12、细胞核内的 DNA2 m1 L 的 NaCI 溶液 40mL4.析出含 DNA 的黏稠物蒸馏水5.滤取含 DNA 的黏稠物6.将 DNA 的黏稠物再溶解2 mol L 的 NaCl 溶液 20 mL7.过滤含 DNA 的 NaCl 溶液8.提取含有杂质较少的 DNA冷却的 95的酒精 50 mL4名校名 推荐A:(1) 向试管中加入0.015 mol L 的 NaCl 溶液 5mL(2) 加入 DNA9.DNA 的鉴定(3)4 mL 二苯胺试剂B:(1) 向试管中加入0.015mol L 的 NaCl 溶液 5mL(2)4 mL 二苯胺试剂学生活动 :讨论、回忆并回答。加入柠檬酸钠溶液的目的是

13、防止血凝固加速血细胞破裂溶解 DNA使 2 mol L 的 NaCl 溶液稀释至 0.14 mol L 使得 DNA 最大限度地析出使含 DNA 的黏稠物被留在纱布上使含 DNA 的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中除去含 DNA 的滤液中的杂质提取 DNA A: 出现蓝色B:无变化4.结论与讨论教师出示投影片，给出如下讨论提纲，供学生讨论。(1)DNA 的粗提取过程中关键有哪几步?(2) 提取鸡血中的 DNA 时，为什么要除去血液中的上清液?(3)DNA 的直径约为 2nm，实验中出现丝状物的粗细是否表示一个DNA 分子直径的大小?学生活动 :七嘴八舌展开讨论师生归纳 :(答案 )(1)a.提取鸡

14、血细胞的细胞核物质，应用低渗原理和机械搅拌得到最大量的DNA 。b.析出含 DNA 的黏稠物，加蒸馏水要慢慢，搅拌要轻轻，否则实验会失败。c.沉淀 DNA 时必须用冷酒精。(2)DNA 的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含DNA ，所以要除去上清液(含有蛋白质 )。(3) 实验中出现的丝状物是肉眼可以观察到的，这种丝状物的直径要比DNA 分子的直径 2nm大许多倍，所以实验中出现的丝状物的粗细并不表示一个DNA 分子直径的大小。实验结论 :细胞中有 DNA ， DNA 与二苯胺试剂在沸水浴中变蓝色。思维拓展1.实验材料除鸡血细胞外，从理论上讲只要有细胞核的生物组织均可

15、，如菜花、动物肝脏等，只是操作较复杂，有兴趣的同学也可以试一试。2.缩短实验操作时间的建议:(1) 在实验中有三次用放有纱布的漏斗过滤(分别是单层、多层和两层纱布) ，改用直接将纱布覆盖在烧杯口过滤。(2) 在鉴定 DNA 时，可用二苯胺试剂直接滴在玻棒上的丝状物上，呈现蓝绿色，即证明DNA 的存在。3.DNA 遇二苯胺试剂呈蓝色，遇甲基绿呈绿色，都是特异性显色反应，故二苯胺和甲基5名校名 推荐绿均可用于鉴定DNA 。教学目标巩固l. 实验中步骤 1和步骤 3都需要加入蒸馏水，两次加入的作用相同吗?为什么 ?2.实验中 NaCl 的物质的量浓度为2 mol L和 0.14 mol L对 DNA 有何影响 ?3.DNA 遇二苯胺 (沸水浴 )会染成 ()A. 砖红色B. 橘黄色C.紫色D. 蓝色4.在 DNA 的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是()。A. 稀释血液、冲洗样品B. 使血细胞破裂、降低NaCl 浓度使 DNA 析出C.使血细胞破裂、增大DNA 溶解量D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA学生回答 :( 略 )布置作业将实验中观察到的现象和得出的结论填写在实验报告册上。总结这节课我们验证了细胞是由化合物按照