高中生物 專題五 課題1《DNA的粗提取與鑒定》教學(xué)設(shè)計 新人教版選修11

DNA的粗提取與鑒定教學(xué)目標(biāo)（一）知識與技能1、通過嘗試對植物或動物組織中的DNA進(jìn)行粗提取，了解DNA的物理化學(xué)性質(zhì)。2、理解DNA粗提取與鑒定的原理（二）過程與方法掌握DNA如提取計數(shù)，能利用DNA的性質(zhì)進(jìn)行實驗設(shè)計和操作（三）情感、態(tài)度與價值觀通過對DNA的粗提取的實驗過程的設(shè)計及操作，鍛煉科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點【課題重點】DNA的粗提取和鑒定方法【課題難點】DNA的粗提取和鑒定方法教學(xué)工具多媒體教學(xué)過程（一）引入新課無論是果膠酶還是加酶洗衣粉中的酶制劑，都是從細(xì)胞中提取出來的。從今天開始，我們學(xué)習(xí)生物化學(xué)成分的提取與改造技術(shù)。（二）進(jìn)行新課1基礎(chǔ)知識11DNA粗提取的原理提取DNA的原理包括DNA的溶解性和耐受性兩個方面。問：提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。111 分析圖51。DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度有何特點？要使DNA溶解，需要使用什么濃度？要使DNA析出，又需要使用什么濃度？在0.14mol/L時溶解度最?。惠^高濃度可使DNA溶解；0.14mol/L可使DNA析出。112 在溶解細(xì)胞中的DNA時，人們通常選用2mol/LNaCl溶液；將DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中緩慢注入蒸餾水，以稀釋NaCl溶液。酒精是一種常用有機(jī)溶劑，但DNA卻不能溶于酒精（特別是95冷卻酒精），但細(xì)胞中蛋白質(zhì)可溶于酒精。問：采用DNA不溶于酒精的原理，可以達(dá)到什么目的？將DNA和蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。113提取DNA還可以利用DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性原理。利用該原理時，應(yīng)選用怎樣的酶和怎樣的溫度值？蛋白酶，因為酶具有專一性，蛋白酶只水解蛋白質(zhì)而不會對DNA產(chǎn)生影響。溫度值為6080，因為該溫度值蛋白質(zhì)變性沉淀，而DNA不會變性。補(bǔ)充：DNA的變性是指DNA分子在高溫下解螺旋，其溫度在80以上，如在PCR技術(shù)中DNA變性溫度在95。思考：觀察圖5-2，洗滌劑在提取DNA中有何作用？洗滌劑將細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，從而瓦解細(xì)胞膜。12DNA的鑒定原理當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是DNA時，需要使用什么指示劑進(jìn)行鑒定？在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺呈現(xiàn)藍(lán)色。原理總結(jié)。通過利用不同濃度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以從細(xì)胞中提取和提純DNA；再利用酒精進(jìn)一步將DNA與蛋白質(zhì)分離開來，達(dá)到提純的目的；最后利用二苯胺試劑鑒定提取的物質(zhì)是否是DNA。2實驗設(shè)計21實驗材料2.1.1不同生物的組織中DNA含量不同。在選取材料時，應(yīng)本著DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。你認(rèn)為教材提供的材料中哪些不適合提取DNA？哺乳動物的血液和液體培養(yǎng)基中的大腸桿菌。2.1.2從核DNA數(shù)目來看，豬38條，雞78條，哺乳動物血0條，獼猴桃58條，洋蔥16條，豌豆14條，菠菜12條，大腸桿菌1條。請選擇動植物材料各一種。雞血、獼猴桃。22破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液若選用雞血和洋蔥作實驗材料，則怎樣獲取含DNA的濾液？在雞血細(xì)胞液中加入一定量蒸餾水并用玻棒攪拌，過濾后收集濾液；切碎洋蔥，加入一定量洗滌劑和食鹽，攪拌研磨，過濾后收集濾液。在以上實驗中，加入蒸餾水、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？過濾時應(yīng)當(dāng)選用（濾紙、尼龍布）。血細(xì)胞在蒸餾水中大量吸水而張裂；洗滌劑瓦解細(xì)胞膜；食鹽溶解DNA物質(zhì)；選用尼龍布進(jìn)行過濾。在處理植物組織時需要進(jìn)行研磨，其目的是什么？研磨不充分產(chǎn)生什么結(jié)果？破碎細(xì)胞壁，使核物質(zhì)容易溶解在NaCl溶液中；研磨不充分會使DNA的提取量減少。具體做法。10mL雞血20mL蒸餾水同方向攪拌3層尼龍布過濾濾液23去除濾液中的雜質(zhì)最初獲得的DNA濾液含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等雜質(zhì)，需要進(jìn)一步提純DNA。閱讀教材提供的三種方法，分析其中的原理。方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。具體做法。方案一：30mL濾液35gNaCl同方向攪拌，DNA溶解加入蒸餾水DNA析出過濾得到過濾物放到2mol/LNaCl溶液中溶解DNA-NaCl溶解液方案二：30mL濾液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）靜置1015分鐘DNA濾液方案三：30濾液6067處理過濾獲得DNA濾液24DNA析出與鑒定在濾液中仍然含有一些雜質(zhì)，怎樣除去這些雜質(zhì)呢？得到的DNA呈何顏色？濾液與等體積的冷卻酒精混合均勻，靜置23分鐘，析出的白色絲狀物就是DNA。DNA呈白色。怎樣鑒定析出的白色絲狀物就是DNA呢？閱讀教材。閱讀。簡述DNA的鑒定過程。具體做法。試管2支，編號甲乙各加等量5mLNaCl溶液甲中放入少量白色絲狀物，使之溶解各加4mL二苯胺，混合均勻沸水浴5min觀察顏色變化3實驗操作制備雞血細(xì)胞液加檸檬酸鈉，靜置或離心破碎細(xì)胞，釋放DNA 加蒸餾水，同一方向快速通方向攪拌過濾，除去細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等。溶解核內(nèi)DNA 加入NaCl至2mol/L，同一方向緩慢攪拌DNA析出 加蒸餾水至0.14mol/L，過濾，在溶解到2mol/L溶液中除去細(xì)胞質(zhì)中的大部分物質(zhì)。DNA初步純化 與等體積95冷卻酒精混合，析出白色絲狀物除去核蛋白、RNA、多糖等。DNA鑒定 二苯胺，沸水浴，呈現(xiàn)藍(lán)色其它注意事項：在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固；雞血靜置或離心以提高細(xì)胞懸液濃度；使用塑料燒杯；使用尼龍布過濾；玻棒沿同一方向攪拌；玻棒攪拌要緩慢（細(xì)胞破裂快速攪拌）；玻棒不要碰到燒杯壁；二苯胺試劑要現(xiàn)用現(xiàn)配等。為了提高DNA純度，在科學(xué)實驗中通常使用的洗滌劑有十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）、十二烷基硫酸鈉（SDS）。課后小結(jié)課后習(xí)題1.在研究DNA的基因樣本前，采集來的血樣需要蛋白水解酶處理，然后用有機(jī)溶劑除去蛋白質(zhì)。用蛋白水解酶處理血樣的目的是（ ）A.除去血漿中的蛋白質(zhì) B.除去染色體上的蛋白質(zhì) C.除去血細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)D.除去血細(xì)胞中的所有的蛋白質(zhì)，使DNA釋放，便于進(jìn)一步提純2與析出DNA粘稠物有關(guān)的敘述，不正確的是（ ）A.操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B.在操作A時，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C.加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出D.當(dāng)絲狀粘稠物不再增加時，此時NaCl的濃度相當(dāng)于0.14mol/L3洗滌劑能夠瓦解（ ），但對DNA沒有影響。A.細(xì)胞壁 B.細(xì)胞膜 C.細(xì)胞核 D.細(xì)胞質(zhì)4在沸水浴的條件下，DNA遇（ ）會被染成藍(lán)色。A.斐林試劑 B.蘇丹染液 C.雙縮脲試劑 D.二苯胺5在DNA提取過程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（ ）A.不易破碎 B.減少提取過程中DNA的損失 C.增加DNA的含量 D.容易洗刷參考答案：DCBDB板書課題1 DNA的粗提取與鑒定1基礎(chǔ)知識11DNA粗提取的原理12DNA的鑒定原理2實驗設(shè)計21實驗材料22破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液23去除濾液中的雜質(zhì)24DNA析出與鑒定