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:
教学目标:
1、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???
2、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
3、情感态度价值观:
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。
教学重点:
DNA的粗提取和鉴定方法
教学难点:
DNA的粗提取和鉴定方法
教学方法:
启发式教学
教具使用:
多媒体课件
共案部分
个案部分
教学过程
教师主导活动
学生主体活动
课前:
完成本章知识的梳理,及导学案中的自检题。检查汇总。
学生完成本章知识的梳理,做导学案中的自检题。
课中:
对上节课存在问题进行点拨。
新授:
根据学生自学情况,引导学生分析主要的问题。强调以下几点。
疑难解析
(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.DNA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?
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?
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?
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:观察图5-2,洗涤剂在提取DNA中有何作用?
4、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→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→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→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物,使之溶解→各加4mL二苯胺,混合均匀→沸水浴5min→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
学生对上节存在问题进行讨论。
学生自学基础知识。
学生根据导学案内容讨论并展示个人、小组成果。
思考:
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?
学生讨论:实验材料应注意哪些事项?
学生进行课堂检测。
课后:
布置课外作业及下一节预习提纲。(见导学案)
学生完成课外作业及下一节预习。
板书设计
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。
2.实验设计
1不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。你认为教材提供的材料中哪些不适合提取DNA?哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。
2从核DNA数目来看,猪38条,鸡78条,哺乳动物血0条,猕猴桃58条,洋葱16条,豌豆14条,菠菜12条,大肠杆菌1条。请选择动植物材料各一种。鸡血、猕猴桃。
2.2破碎细胞,获取含DNA的滤液,若选用鸡血和洋葱作实验材料,则怎样获取含DNA的滤液?
在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌,过滤后收集滤液;切碎洋葱,加入一定量洗涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液。
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)。
血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂;洗涤剂瓦解细胞膜;食盐溶解DNA物质;选用尼龙布进行过滤。
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?
破碎细胞壁,使核物质容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分会使DNA的提取量减少。
具体做法。10mL鸡血+20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液
2.3去除滤液中的杂质
最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯DNA。阅读教材提供的三种方法,分析其中的原理。
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
2.4DNA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?
滤液与等体积的冷却酒精混合均匀,静置2~3分钟,析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。
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→各加等量5mLNaCl溶液→甲中放入少量白色丝状物,使之溶解→各加4mL二苯胺,混合均匀→沸水浴5min→观察颜色变化
3.实验操作
制备鸡血细胞液…………加柠檬酸钠,静置或离心
↓
破碎细胞,释放DNA… 加蒸馏水,同一方向快速通方向搅拌
↓→过滤,除去细胞壁、细胞膜等。
溶解核内DNA………… 加入NaCl至2mol/L,同一方向缓慢搅拌
↓
DNA析出……………… 加蒸馏水至0.14mol/L,过滤,在溶解到2mol/L溶液中
↓→除去细胞质中的大部分物质。
DNA初步纯化………… 与等体积95%冷却酒精混合,析出白色丝状物
↓→除去核蛋白、RNA、多糖等。
DNA鉴定……………… 二苯胺,沸水浴,呈现蓝色
其它注意事项:在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固;鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度;使用塑料烧杯;使用尼龙布过滤;玻棒沿同一方向搅拌;玻棒搅拌要缓慢(细胞破裂快速搅拌);玻棒不要碰到烧杯壁;二苯胺试剂要现用现配等。为了提高DNA纯度,在科学实验中通常使用的洗涤剂有十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)。
自检:1-2 BA 达标:答案:1-10 DCBDB BDCCC
版权所有:高考资源网(www.ks5u.com)
【点此下载】