苏教版选修一分子生物学技术 教案 (2)

思考1:分离生物大分子的基本思路是什么？ 思考2 :蛋白质的分离和提取的原理是什么？思考3:高温灭菌和酒精灭菌分别利用蛋白质的何种作用，作用结果是什么被破坏？思考4:人们用鸡的 红细胞提取 DNA 用人的红细胞提取血红蛋白的原因是什么？ 一、基础知识： ㈠凝胶色谱法（分配色谱法）：1、概念：根据被分离蛋白质的，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来分离蛋白质的有效方法。

2、 原理：当不同的蛋白质通过凝胶时，相对的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程 _________________ ，移动速度 _______________________ ，而 _________________________________________ 的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 移动，路程，移动速度，相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。

3、 具体过程：B. （ 1）混合物上柱；（2）洗脱开始，的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;排阻于凝胶颗粒之外；（3） __________________ 的蛋白质被滞留； _________________________ 的蛋白质被向下移动。

（4） ___________________ 不同的蛋白质分子完全分开； （5）的蛋白质行程较短， 已从中洗脱出来，的蛋白质还在行进中。

㈡缓冲溶液：1、概念：在一定的范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液作用，具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。

2、 作用：能够抵制的对溶液的的影响，维持PH 基本不变。

3、 缓冲溶液的配制通常由 ________________________ 种缓冲剂溶解于水中配制而成。

调节缓冲剂的 ________________ 就可以制得 ______________________ 使用的缓冲液。

第一节生物成分的分离与测定技术血红蛋白的提取和分离教学目标1. 尝试对血液中血红蛋白的提取和分离2. 提取生物大分子的基本过程和方法教学重难点重点：凝胶色谱法的原理和方法。

4.2 分子生物学技术教案（苏教版选修1）●课标要求1．结合使用PCR仪的相关知识掌握PCR技术的原理。

2．结合PCR的反应程序掌握PCR技术的基本操作。

●课标解读1．掌握聚合酶钙反应的原理与程序。

2．理解RCR实施方法与PCR仪使用的安全措施等。

●教学地位本节内容涉及到使用PCR仪的安全措施、聚合酶链式反应程序、目的DNA片段的体外扩增等内容，该部分内容是本章的核心内容之一，是高考常考点。

●教法指导1．可通过多媒体课件展示PCR仪的使用。

2．尽可能创造条件让学生完成实验操作。

●新课导入建议可通过展示科研人员正在进行使用PCR技术进行目的DNA分子片段扩增的实验引入本课。

●教学流程设计学生课前预习：阅读教材P73－78，填写【课前自主导学】。

⇒步骤1：情景导课：以【新课导入建议】引出本节课题。

⇒步骤2：根据创设的情景，引出基因工程的概念，并通过【课堂互动探究】探究1分析、理解PCR技术的反应原理与反应过程。

通过例1巩固、提高。

⇒步骤3：结合PCR技术的反应原理，过渡至PCR技术的实验操作的教学。

⇓步骤7：通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收。

⇐步骤6：引导学生通过合作，整理本节重点、难点内容，利用【本课知识小结】进行总结，建立知识网络。

理解并记忆【结论语句】。

⇐步骤5：回扣基础知识，将检查、批阅【课前自主导学】时学生出错较多的部分进行强化，重点对【正误判断】部分进行辨析。

⇐步骤4：通过【课堂互动探究】探究2帮助学生认识PCR实验操作。

利用例2验收、巩固。

1.仪运行过程中打开盖子，否则会造成仪器的永久损坏。

2．样品池及池盖内表面温度较高，当心灼伤。

3．加热器内腔为高温、高压，严禁触及。

4．仪器运行过程中如果发出尖锐的刺刮声音，请立即停止运行，检查是否有毛细管断裂等故障。

5．仪器运行过程中如果计算机长时间没有反应，仪器也没有任何动作，请切断电源，进行检查。

6．任何时候打开机器外壳时候，都必须切断电源。

第二节分子生物学技术
理解PCR的原理，讨论PCR技术的应用。

(重点)
[学生用书P56])
一、阅读教材P83分析使用PCR仪的安全措施
1．严禁在PCR仪运行过程中打开池盖，否则会造成仪器的永久损坏。

2．仪器运行时，样品池及池盖内表面温度较高，当心灼伤。

3．仪器运行时，加热器内腔为高温、高压环境，严禁触及。

4．仪器运行过程中如果发出尖锐的刺刮声音，请立刻停止运行，检查是否有微量离心管断裂等故障。

5．仪器运行过程中如果没有反应，请切断电源，进行检查。

6．必须保持样品池内部的清洁，可用蘸有体积分数为95%的酒精棉签擦拭相关部位。

第二节分子生物学技术【课标要求】尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作和应用【教学目标】1、了解分子生物学的进展2、本课题通过尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作，使学生体验PCR这一常规的分子生物学实验方法，理解PCR的原理，讨论PCR的应用。

【教学过程】知识点一、分子生物学进展1、的建立，奠定了现代分子生物学的基础，给整个生物学乃至整个人类社会带来了一场革命。

策略一经提出，世界各国的生物科学家便立刻意识到和的重大作用和深远意义。

使得生物技术中的生物转化环节不断优化，高产量的微生物菌株已不在局限于通过微生物的诱变或分离获得，完全可以通过来实现。

原核生物、真核生物的细胞已被用于大批量生产、等外源蛋白；植物和动物也可以作为天然的，用于生产新的或改造过的基因产物，此外，还大大简化了新药的开发和检测系统。

2、基因工程技术取得重大进展：在生物技术方面，许多成果已经转化为生产力，目前已投入生产的有血糖酶试剂盒（糖尿病）、（肾病）、（肝炎）等多种诊断试剂盒；在农业方面，成功的培育出了具有抗病毒、、、等特性的转基因植物，并且有许多产品已经批准进行大田试种；在动物基因工程方面，已经成功培育出、、、等多种转基因动物。

另外，利用哺乳动物作为“”表达外源物质的研究，也取得了可喜进展。

实验证实，转基因动物所获得的新特性可以遗传给后代，这就意味着“”可以不断增殖得以延续，这对的发展意义十分重大。

知识点二、PCR技术（一）有关DNA的基础知识回顾：1、基本组成元素：；2、基本组成单位：（由一分子、一分子、一分子组成）3、脱氧核苷酸链的形成：通过形成构成彼此连接起来形成脱氧核苷酸链。

4、DNA的空间结构：① DNA分子是由两条平行的（即一条链为3’－5’，另一条链为5’－3’）脱氧核苷酸长链盘旋而成的规则双螺旋结构。

②脱氧核糖与磷酸交替连结，排列在，构成基本骨架；排列在链的内侧。

③两条链上的碱基通过连结起来，形成碱基对。

第10课时分子生物学技术[学习导航] 1.结合教材了解PCR技术的基本操作。

2.理解PCR扩增DNA片段的原理。

3.结合教材，尝试进行目的DNA片段的体外扩增。

[重难点击] 1.了解PCR技术的基本操作。

2.理解PCR的原理。

一、使用PCR仪的安全措施和PCR反应程序1.DNA分子的结构(1)写出各个标号的名称：①胞嘧啶；②腺嘌呤；③鸟嘌呤；④胸腺嘧啶；⑤脱氧核糖；⑥磷酸基团；⑦胸腺嘧啶脱氧核苷酸；⑧氢键；⑨碱基对；⑩一条脱氧核苷酸链。

(2)DNA的两条链是反向平行的，为了明确表示DNA链的方向，通常将DNA的羟基末端称为3′端，将磷酸基团的末端称为5′端，按此原则在图上方框内标出两条链的方向。

答案左链上5′端，下3′端；右链上3′端，下5′端。

2.细胞内DNA复制条件分析技术(1)概念：在体外快速扩增特定基因或DNA序列(目的DNA片段)的技术称为PCR技术。

(2)物质条件：DNA模板、四种脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶、引物。

(3)PCR反应的过程及结果①PCR反应程序a.变性：在94 ℃高温下，作为模板的双链DNA解旋成为单链DNA。

b.退火(复性)：反应体系的温度降至55 ℃，引物与作为模板的单链DNA上的特定部位相互配对。

c.延伸：反应体系的温度回升到72 ℃左右，按照单链DNA上的脱氧核苷酸序列，4种脱氧核苷酸根据碱基互补配对原则，在Taq DNA聚合酶的作用下连接到引物之后，使引物链延伸，形成互补的DNA双链。

②结果a.PCR扩增一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、退火、延伸三步。

b.两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。

1.PCR原理PCR反应与体内DNA复制的引物在化学本质上是否相同？请分析原因。

答案不相同。

体内DNA复制所需引物为RNA聚合酶合成的段RNA，但PCR反应时所用引物一般是人工加入的段单链DNA。

2.PCR反应过程(1)PCR反应中需要解旋酶和DNA聚合酶吗？若需要，则与细胞内DNA复制有何区别？答案PCR反应不需要解旋酶，但需要DNA聚合酶。

选修一《4.2分子生物学技术》教案一需要使用什么指示剂进行鉴定？在以上实验中，加入蒸馏水、洗涤剂和食 盐的作用分别是什么？过滤时应当选用（滤 纸、尼龙布）。

在处理植物组织时需要进行研磨， 其目的是什么？研磨不充分产生什么结果？具体做法：10mL 鸡血+ 20mL 蒸馏水宀同 方向搅拌T _3层尼龙布过滤T 滤液2. 3去除滤液中的杂质具体做法。

DNA 析出与鉴定在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这 些杂质呢？得到的 DNA 呈何颜色？ 怎样鉴定析出的白色丝状物就是 DNA 呢？ 阅读教材。

具体做法：试管2支，编号甲乙T 各加等 量5mLNaCI 溶液T 甲中放入少量白色丝状物， 使之溶解T 各加4mL 二苯胺，混合均匀T 沸水 浴5min T 观察颜色变化3 •实验操作过程：（演示）注意事项： 布置课堂达标检测课后：布置课外作业及下一节预习提纲。

（见导学案）DNA 与其他细胞成分在酒精中溶解度不同DNA 和蛋白质对酶、高温和洗涤剂耐受性不同 DNA 与二苯胺呈现蓝色反应教学 札记三、其他补充教学资料（各位教师根据各班教学特点选择补充资料，可另附纸）1 .基础知识1. 1DNA 粗提取的原理：提取DNA 的原理包括 DNA 的溶解性和耐受性两个方面。

问：提 取DNA 的溶解性原理包括哪些方面？DNA 在不同浓度NaCI 溶液中溶解度不同；DNA 不溶于酒精。

1 1 1 DNA 在不同浓度 NaCI 溶液中溶解度有何特点？要使—DNA 溶解，需要使用什么浓 度？要使 DNA 析出，又需要使用什么浓度？在 O.14mol/L 时溶解度最小；较高浓度可使 DNA 溶解；O.14mol/L 可使DNA 析出。

1 1. 2在溶解细胞中的― 时 人们通常选用 2moI/LNaCI 溶液；将 DNA 分子析出的方法是向溶有DNA 的NaCI 溶液中缓慢注入蒸馏水， 以稀释NaCI 溶液。

酒精是一种常用有机 溶剂，但DNA 却不能溶于酒精（特别是 95%冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。

高中生物苏教版分子生物学详细教案课程名称：高中生物教材版本：苏教版单元名称：分子生物学教案一、教学目标1. 了解分子生物学的基本概念和研究领域；2. 熟悉细胞的结构和功能；3. 掌握DNA的结构和复制过程；4. 了解RNA的结构和功能；5. 理解蛋白质合成的过程和重要性。

二、教学准备1. 教材：苏教版《高中生物》分子生物学章节；2. 多媒体设备和投影仪；3. 分子模型和实验器材；4. 教学课件和作业资料。

三、教学步骤第一课时：分子生物学基本概念与细胞结构Step 1 引入通过展示细胞的多样性图片，引发学生对细胞的好奇心，激发学习兴趣。

Step 2 导入介绍分子生物学的基本概念和研究领域，强调其在生物科学中的重要性。

Step 3 学习1. 学习细胞的结构和功能，包括细胞膜、细胞质、核糖体等；2. 通过实验模拟细胞结构，让学生亲自触摸和观察细胞的组成部分，加深理解。

Step 4 总结回顾本节课的内容，简要总结分子生物学基本概念与细胞结构的关系。

第二课时：DNA的结构和复制Step 1 复习回顾上节课学习的细胞结构，提问学生对细胞的理解。

Step 2 引入通过展示DNA的结构图，并与学生进行互动讨论，引发学生对DNA的好奇心。

Step 3 学习1. 学习DNA的结构，包括双螺旋结构和碱基对；2. 理解DNA的复制过程，包括DNA解旋、复制酶的作用等。

Step 4 实验进行简单的DNA复制实验，让学生亲自操作，观察DNA复制的现象。

Step 5 总结总结DNA的结构和复制过程，强调DNA的重要性和遗传信息传递的作用。

第三课时：RNA的结构和功能Step 1 复习回顾上节课学习的DNA的结构和复制，提问学生关于DNA的问题。

Step 2 引入通过展示RNA的结构图，并与学生进行互动讨论，引发学生对RNA的兴趣。

Step 3 学习1. 学习RNA的结构，包括单链结构和碱基对；2. 理解RNA的功能，包括转录和翻译过程。

高中生物第4章生物化学与分子生物学技术实践第2节分子生物学技术学案苏教版选修11、简述PCR技术的原理及基本操作步骤。

(重难点)2、尝试进行DNA片断的PCR扩增。

(难点)P C R 扩增的原理和过程1、细胞内DNA复制的条件原料4种脱氧核苷酸模板2条DNA 母链酶解旋酶和DNA聚合酶引物使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸2、PCR扩增技术(1)概念：在体外快速扩增特定基因或DNA序列(目的DNA片段)的实验技术，又称为体外基因扩增技术或DNA 扩增技术。

(2)PCR技术的原理：①条件：DNA模板、TaqDNA聚合酶、脱氧核苷酸引物、四种脱氧核苷酸。

②PCR扩增的特点：快速、简便和灵敏。

③进行PCR的先决条件：待扩增的DNA片段3′端的脱氧核苷酸序列要为已知。

④引物序列确定的依据是：被扩增区域的3′端边界DNA序列。

3、PCR反应的过程变性↓延伸GOH，复性结果为：HOGGCGOH 将HOGGCCGGCGCCG—5′(3)每个DNA分子各有一条链含32P1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶[能力提升]11、DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是()【解析】PCR反应中DNA的扩增数目和生物体内的DNA复制是类似的，即1个DNA分子复制1次，产生2个DNA分子，复制2次，产生4个DNA分子，呈指数扩增，开始有1个DNA分子为模板，经过n 次复制后得到的DNA分子的数量为2n，与曲线C相符合。

【答案】C12、PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是()①PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA②PCR过程不需要DNA聚合酶③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制A、③④B、①②C、①③D、②④【解析】PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同：一是PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA，长度通常为20～30个核苷酸。

高二年级第二学期生物学科总第二十课时教案课题：第二节分子生物学技术使用时间：主备人：三、其他补充教学资料（各位教师根据各班教学特点选择补充资料，可另附纸）1．基础知识1．1DNA粗提取的原理：提取DNA的原理包括DNA的溶解性和耐受性两个方面。

问：提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。

1．1．1 DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点？要使DNA溶解，需要使用什么浓度？要使DNA析出，又需要使用什么浓度？在0.14mol/L时溶解度最小；较高浓度可使DNA溶解；0.14mol/L可使DNA析出。

1．1．2 在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。

酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95％冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。

问：采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到什么目的？将DNA和蛋白质进一步分离。

1．1．3提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。

利用该原理时，应选用怎样的酶和怎样的温度值？蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。

温度值为60～80℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。

补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

思考：洗涤剂在提取DNA中有何作用？洗涤剂将细胞膜上的蛋白质，从而瓦解细胞膜。

1．2当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。

原理总结。

通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。