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《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。
DNA的粗提取与鉴定【课堂活动】［基础回顾］一、实验原理1．DNA的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度（如2mol/L）就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反(DNA在浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中，溶解度最小)，以达到分离目的。
此外，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蛋白质，但是对DNA没有影响。
大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在80o C以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
3．DNA的鉴定在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验材料的选取凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大，如鸡血（原因：DNA含量丰富，材料易得，鸡血细胞吸水易胀破）。
若用动物组织如猪肝，则需研磨。
三、过程1．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蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
注意：①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？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？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?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。
课题1 DNA 的粗提取与鉴定学习目标：1.了解DNA 的物理、化学性质。
(重点) 2.理解DNA 粗提取以及DNA 鉴定的原理。
(重点) 3.尝试对植物或动物组织中的DNA 进行粗提取。
(难点)1．提取DNA 的思路及原理 (1)基本思路①提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
②对于DNA 的粗提取而言，就是要利用DNA 与RNA 、蛋白质和脂质等在物理或化学性质方面的差异，提取DNA ，去除其他成分。
(2)实验原理①分离原理：DNA 和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl 溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离的目的。
②提纯原理：ⅰDNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于酒精。
ⅱ蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA 没有影响。
ⅲ大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA 在80_℃以上才会变性。
ⅳ洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA 没有影响。
③鉴定原理：DNA ＋二苯胺――→沸水浴蓝色。
2．实验设计 (1)方法步骤①实验材料的选取：选用DNA 含量相对较高的生物组织。
②破碎细胞，获取含DNA 的滤液：ⅰ动物细胞的破碎——以鸡血为例：在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
ⅱ植物细胞的破碎——以洋葱为例：先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
③去除滤液中的杂质：方案一方案二方案三利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质将滤液放在60～75_℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，注意严格控制温度范围不溶于酒精溶液这一原理，此时DNA的状态为白色丝状物。
⑤DNA的鉴定：将呈白色丝状物的DNA溶解于5 mL物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺试剂，沸水中加热5 min，冷却后观察溶液的颜色，注意要同时设置对照实验。
人教版生物选修1：5.1DNA的粗提取与鉴定——DNA的粗提取教案教学设计-DNA的粗提取与鉴定教材分析DNA的粗提取与鉴定是高中生物选修一《生物技术实践》一书中专题五第1节内容。
DNA的粗提取与鉴定实验是开展分子生物学研究的基本技术，可以帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法，巩固课本中有关DNA的理论知识。
而DNA属于分子水平，学生对他的认识不是很直观，因此让学生亲自从细胞中提取和鉴定DNA，不但可以使学生学会有关方法技能，还可以激发学生学习生物的兴趣，加深对相关知识的认知。
教学对象高中二年级（7）班学情分析1.授课对象是普通高中学生，学生认知能力得到一定的发展，但不能很好地利用文字、图标以及数学方式等多种表达方式准确地描述生物学方面的内容。
2.日常生活中经常接触到“DNA鉴定”等名词，通过影视剧等多媒体了解DNA的用途较多，这利于教学工作的开展。
3.学生对DNA并没有实物感知，教学中一直是抽象概念或模型，这对吸引学生兴趣参与课堂有帮助。
4.授课班级为普通理科班，学生综合运用知识的能力一般，但经过磨合，小组合作能力突出。
教学目标1.知识目标1）了解提取生物大分子的基本思路和方法。
2）概述DNA的粗提取和鉴定的原理。
3）学习DNA的粗提取方法。
2.能力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。
3.情感、态度、价值观目标通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。
教学重点1.DNA的物理化学性质。
2.DNA粗提取和鉴定的原理和方法。
教学难点粗提取的DNA的除杂。
教学资源1.板书2.教学PPT等多媒体设备3.教材4.视频：甘肃白银事件5.导学案授课安排第一课时教学过程教学内容教学活动1.【导入】：借新闻事件“甘肃省白银市连环杀人案”，引出影视剧当中犯罪嫌疑人的确定：DNA比对技术。
抛出问题：DNA是什么样的？DNA的提取技术是整个基因工程技术基础。
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。
《DNA的粗提取与鉴定》的教学案例一、教学指导思想本实验是新课标《选修一·生物技术实践》模块活动建议中规定的教学内容，在人教版教材中编辑在专题5《DNA和蛋白质技术》课题1《DNA的粗提取与鉴定》。
1.指导思想实验原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCI溶液中溶解度不同，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解；蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响；大多数蛋白质不能忍受60～800C 的高温，而DNA在800C以上才会变性；洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响；就是利用DNA 的这些特点，提取DNA。
在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
实验期望：《生物技术实践》模块是实验课，设计目的是通过实验提高学生的生物科学素养，更好地满足适应社会发展所要求的学生多样化学习的需要。
“DNA的粗提取与鉴定”基础、典型、联系社会密切，通过实验，让学生在理解实验原理的基础上，学会实验设计、实验操作与分析、实验探究与创新，体验深度学习，提高思维品质；同时通过实验让学生加深对DNA知识应用的认识，尤其是在遗传密码解读、人的身份鉴定、物种保护等方面，深层次体验生命的价值，体会社会责任的担当，感受社会伦理道德的升华，全面提升生物学素养。
2.理论依据《标准》在课程设计思路中指出：《生物技术实践》重在培养学生设计实验、动手操作、收集证据等科学探究的能力，增进学生对生物技术的了解。
探究教学，除了实验探究，通过对资料的分析进行探究也是一种常用方式。
“DNA”属于生物学的“核心概念”，在现代生物科学领域、社会生活应用和保护物种等方面的作用越来越凸显且有不可替代性。
“DNA粗提取和鉴定”实验是开展分子生物学研究的基本技术，可以帮助学生初步了解分子生物学的基本实验方法，加深理解DNA的理论知识。
3.教学特色在教师的引导下，充分发挥学生的主动性，通过自学、讨论，自行选择实验材料，小组设计实验方案、进行实验操作、展示实验成果、分析实验现象、得出实验结论，以及实验创新与探究，都由学生独立或合作完成。
第13课时DNA的粗提取与鉴定[学习导航] 1.通过阅读教材P54“基础知识”，掌握提取并检验DNA的原理和方法。
2.结合教材P55“实验设计”，掌握DNA粗提取的选材、析出及鉴定。
3.结合教材P56“操作提示”，掌握实验过程中需注意的问题。
4.分析教材P57“结果分析与评价”中的问题，掌握DNA粗提取与鉴定的技术。
[重难点击] 1.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.初步掌握DNA 的粗提取和鉴定方法。
一、DNA的理化特性、提取及鉴定的原理1.提取DNA的方法和原理(1)提取生物大分子的基本思路：选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
(2)提取DNA的方法：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
2.DNA的溶解性(1)DNA在NaCl溶液中的溶解度DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在0.14 mol/LNaCl溶液中溶解度最低。
(2)在酒精溶液中的溶解性：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精溶液。
3.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性(1)对酶的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。
(2)对温度的耐受性：大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃ 以上才会变性。
(3)对洗涤剂的耐受性：洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
4.DNA的鉴定在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。
1.DNA溶解性原理(1)结合DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线，分析DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度有何特点。
①低于0.14 mol/L 时：DNA 的溶解度随NaCl 溶液物质的量浓度增加而逐渐降低。
②高于0.14 mol/L 时：DNA 的溶解度随NaCl 溶液物质的量浓度增加而逐渐升高。
(2)结合图表分析，如何通过控制NaCl 溶液的浓度使DNA 在盐溶液中溶解或析出，以达到去除杂质的目的？答案 提取获得的DNA滤液中含有蛋白质、多糖和RNA 等多种杂质，用2 mol/L 的NaCl 溶液溶解DNA ，然后过滤获得滤液，能够去除该条件下不能溶解的杂质；调节NaCl 溶液的物质的量浓度为0.14 mol/L ，使DNA 析出，然后过滤获得析出物，能够去除该条件下仍然能够溶解的杂质。
⼈教版⾼中⽣物选修1⽣物技术实践5.1DNA的粗提取与鉴定教案⼈教版⾼中⽣物选修1⽣物技术实践5.1DNA的粗提取与鉴定教案1教学⽬标1、知识⽬标理解DNA的理化特性及根据其理化特性⽽提取和鉴定的原理。
2、能⼒⽬标（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、情感、态度、价值观在科学实验过程中提⾼学⽣严谨细致、实事求是的科学态度。
2学情分析通过必修2《遗传与进化》的学习，学⽣已经了解了证明DNA是主要的遗传物质的实验证据，知道⽣物体的形状之所以能够遗传给后代，是由于⽣物体内具有DNA或RNA这些遗传物质。
通过本课题的学习，使学⽣对DNA有⼀定的感性认识。
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。
3重点难点DNA的粗提取与鉴定⽅法及其相关原理4教学过程4.1 第⼀学时4.1.1教学活动活动1【导⼊】新课导⼊同学们经常会通过不同媒介了解到在刑事案件现场采集⽑发和⾎迹来锁定犯罪嫌疑⼈，或者是对被拐⼉童进⾏亲⼦鉴定寻找他们的亲⽣⽗母的新闻，那么其中的技术⼿段就是DNA提取技术，可以说科学技术的发展与我们的⽣活密切相关。
那么这节课，我们⼀起学习“DNA的粗提取与鉴定”技术。
活动2【讲授】DNA的粗提取与鉴定实验材料的选择及实验原理⼀、⾸先，我们应该选取合适的实验材料。
问题：教材中列举了很多种材料，你认为我们应该选择什么样的实验材料？原则：凡是含有DNA的⽣物材料都可以考虑，但是，选⽤DNA含量相对较⾼的⽣物组织，成功的可能性更⼤。
教材中动物选择鸡⾎细胞液和菜花作为实验材料，那么我们今天的实验课选择的实验材料是鱼⽩（鱼的精巢）和⾹蕉。
（解析选择此两种实验材料的原因？）⼆、实验原理：1、DNA和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；3、DNA遇⼆苯胺变蓝；活动3【活动】DNA粗提取与鉴定实验步骤实验步骤：（⼀）鱼⽩DNA粗提取与鉴定实验步骤：⼀、破碎细胞释放DNA1.那么想⼀下，DNA位于细胞核中，我们怎么才能让其从细胞中出来呢?破碎鱼⽩细胞：我们在鱼⽩细胞液中加⼊⼀定量的蒸馏⽔，使其吸⽔胀破，达到破碎细胞的⽬的。
专题5 DNA与蛋白质技术课题5.1 DNA的粗提取与鉴定一、【课题目标】（一）知识与技能1、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。
2、理解DNA粗提取与鉴定的原理（二）过程与方法掌握DNA如提取计数，能利用DNA的性质进行实验设计和操作（三）情感、态度与价值观通过对DNA的粗提取的实验过程的设计及操作，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度。
二、【课题重点】DNA的粗提取和鉴定方法三、【课题难点】DNA的粗提取和鉴定方法四、【教学方法】启发式教学五、【教学工具】多媒体课件六、【教学过程】（一）引入新课无论是果胶酶还是加酶洗衣粉中的酶制剂，都是从细胞中提取出来的。
从今天开始，我们学习生物化学成分的提取与改造技术。
（二）进行新课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 分析图5－1。
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。
