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一,、指導(dǎo)思想

《DNA的粗提取與鑒定》實(shí)驗(yàn)是“遺傳和變異”一章的重點(diǎn),，DNA是生物工程中研究的焦點(diǎn)，所以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)DNA的粗提取與鑒定有親身的體驗(yàn),，形成初步的感性認(rèn)識(shí)是很有必要的,。然而，實(shí)驗(yàn)所需的試劑器材多,，實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)（如雞血的取得及處理）,，學(xué)生操作步驟多，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(一般需要一節(jié)多課)，如果僅僅遵循實(shí)驗(yàn)步驟提取并鑒定DNA,，掌握怎樣做,，雖然能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，但不能充分體現(xiàn)新課標(biāo)理念和高考改革的方向,，與我校學(xué)生文化素質(zhì)的基本情況也不相符,，因而不能充分利用這次難得的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。

我們知道,，新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí),，力圖促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究過(guò)程,，勤于動(dòng)手和動(dòng)腦,，逐步培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力，獲取新知識(shí)的能力,、批判性思維的能力,、分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流與合作能力等,，重在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,。為此，新課標(biāo)在設(shè)計(jì)的6個(gè)模塊中共建議安排68個(gè)探究性的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)活動(dòng),，這比現(xiàn)行教學(xué)大綱中安排的多出40個(gè),。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)的探究性學(xué)習(xí)突出地體現(xiàn)在每一個(gè)精心設(shè)計(jì)的學(xué)生活動(dòng)中，即使是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也是在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,、提出假設(shè),、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、完成實(shí)驗(yàn)以及得出結(jié)論的探究過(guò)程中進(jìn)行的,。在能力教學(xué)目標(biāo)中將發(fā)展學(xué)生的探究能力非常具體的規(guī)定為11方面如：分析問(wèn)題,，闡明與研究該問(wèn)題的相關(guān)知識(shí)、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案,、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案,，收集證據(jù)、聽(tīng)取他人的意見(jiàn),，利用證據(jù)和邏輯對(duì)自己的結(jié)論進(jìn)行辯護(hù)以及作必要的反思和修改等,。科學(xué)探究強(qiáng)調(diào)：知識(shí)的獲得固然重要,，掌握知識(shí)如何獲得的過(guò)程更為重要,。

從高考改革來(lái)看，高考強(qiáng)調(diào)知識(shí),、能力,、方法,，重視科學(xué)素養(yǎng)的考察，這與新課程理念是一致的,。以今年江蘇高考為例,，新課程理念體現(xiàn)的十分明顯：1、加強(qiáng)了對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和科學(xué)探究能力的考查,。試卷中共有10題屬于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,，但考查的側(cè)重點(diǎn)不同，有考原理,、過(guò)程,、裝置、研究過(guò)程,、錯(cuò)誤分析等,。另外，研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容考查也有所突出,。側(cè)重從研究性學(xué)習(xí)的方法、研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的拓展,、延伸與應(yīng)用進(jìn)行了考查,。這些研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容在一份高考試題中體現(xiàn)出來(lái)，是新課標(biāo)中關(guān)于研究性學(xué)習(xí)的具體體現(xiàn),。2,、注重識(shí)圖表、繪圖表能力的考查,。整套試卷出現(xiàn)了表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),、生物學(xué)現(xiàn)象、坐標(biāo)曲線(xiàn)圖等各種圖形24個(gè),。另外,，還有7個(gè)表格，這些圖表的使用,，包含了大量的解題信息,，考生要從大量圖形或曲線(xiàn)中獲取信息，加大了思維容量,，是對(duì)學(xué)生能力考查的重要體現(xiàn),。3、聯(lián)系江蘇實(shí)際,，注重?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題 ,。總之,，在考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能掌握程度的同時(shí),，進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)獲取信息,、探究、批判思維,、綜合運(yùn)用等能力的考查,，實(shí)驗(yàn)比重大，強(qiáng)調(diào)了研究性學(xué)習(xí)的考查,。我覺(jué)得我們今年的試題在重視基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維方式和實(shí)驗(yàn)技能的考察，將來(lái)會(huì)不會(huì)朝課改區(qū)的方向進(jìn)一步的發(fā)展,，值得引起我們的關(guān)注,。

我們的學(xué)生，文化綜合素質(zhì)較差,，這決定了學(xué)生連基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)都存在很大問(wèn)題,，談能力的培養(yǎng)就更加困難。（如不少學(xué)生課堂自我控制和配合能力低,，自主學(xué)習(xí)不專(zhuān)心,，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生哄鬧、嬉笑,、難以平息下來(lái)等情況時(shí)常出現(xiàn),；學(xué)生基礎(chǔ)較差，理解原理都困難,，對(duì)于探究什么,、如何進(jìn)行探究更是十分茫然；學(xué)生表達(dá)交流能力弱,，小組間學(xué)習(xí)交流效果差等）,，但高考的標(biāo)高是不會(huì)降低的，我們必需改變教學(xué)方式,，通過(guò)引導(dǎo),，幫助學(xué)生落實(shí)基本知識(shí)，幫助他們嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),，培養(yǎng)他們一定的科學(xué)文化素養(yǎng),。

有了上面一些想法，我想將這一驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),，通過(guò)動(dòng)腦動(dòng)手,，鞏固落實(shí)課本基本知識(shí)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生一定的創(chuàng)新意識(shí),。

二,、教學(xué)思路

依據(jù)新課標(biāo)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)的理念以及高考試題的發(fā)展方向，結(jié)合我校學(xué)生的實(shí)際情況,，將本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn),。力求引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程,，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助學(xué)生以感性認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ),，深入理解,、體會(huì)科學(xué)探究的一般步驟。具體來(lái)說(shuō),，教師在教學(xué)中重點(diǎn)注重引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)原理,，借助實(shí)驗(yàn)落實(shí)鞏固課本基礎(chǔ)知識(shí)，在具體的操作中,，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)材料的選擇,、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的鑒定方法,，教師只起組織,、指導(dǎo)甚至與學(xué)生合作的作用，嘗試培養(yǎng)學(xué)生利用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,。學(xué)生在充分理解實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,，自選實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問(wèn)題、作出假設(shè),、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果,，初步培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展探究性實(shí)驗(yàn)的信心和科學(xué)素養(yǎng),。

三、教材處理

補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)原理1,、雞血細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料,，一是因?yàn)殡u血（尤其是雄雞）細(xì)胞核的DNA含量豐富，材料易得,；二是雞血細(xì)胞極易吸水脹破,。2、在濃度較高的氯化鈉溶液(物質(zhì)的量濃度為2 moL/L )中,核蛋白容易解聚,游離出DNA,。而DNA在濃度較高的氯化鈉溶液中的溶解度很高,Na+與帶負(fù)電的DNA結(jié)合成DNA鈉鹽,。這時(shí)DNA在溶液中呈溶解狀態(tài)；3,、DNA在濃度較低的氯化鈉溶液中溶解度小,而蛋白質(zhì)的溶解度增高(這就是蛋白質(zhì)的鹽溶現(xiàn)象),；4、預(yù)冷的乙醇溶液具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是抑制核酸水解酶活性,，防止DNA降解,，二是降低分子運(yùn)動(dòng),，易于形成沉淀析出，三是低溫有利于增加DNA分子柔韌性,，減少斷裂,；5、洗滌劑等去污劑可以溶解細(xì)胞的細(xì)胞壁,，破壞細(xì)胞膜,，同時(shí)也能使蛋白質(zhì)變性；6,、DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同,；7、甲基綠能使DNA染成綠色

    補(bǔ)充材料  花椰菜 蘿卜 洋蔥 月季花葉

洗潔精  研磨液  甲基綠

四,、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

知識(shí)目標(biāo)

1,、通過(guò)嘗試對(duì)植物或動(dòng)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。

能力目標(biāo)

掌握DNA粗提取及鑒定方法,，能利用DNA的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作,。

態(tài)度觀念目標(biāo)

通過(guò)對(duì)DNA的粗提取的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)及操作，鍛煉科學(xué)的思維方法,，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,。

五 教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)原理的分析及材料的選擇

難點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)及操作

六 課時(shí)安排

2課時(shí)

七、教學(xué)方法

設(shè)疑分析-----引導(dǎo)探究-------交流討論的發(fā)現(xiàn)法教學(xué)

八,、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

要提取DNA并鑒定提取物是DNA,，要解決的主要問(wèn)題有：①DNA主要存在于細(xì)胞核中，如何選取具核的生物組織作為實(shí)驗(yàn)材料,。②如何除去核膜和細(xì)胞膜,，對(duì)于植物細(xì)胞又如何破壁。③細(xì)胞核中除DNA外,，還有其他一些大分子物質(zhì),，且DNA以核蛋白體的形式存在。那么,，如何使DNA與蛋白質(zhì)等其他的大分子物質(zhì)分開(kāi),。④如何去除雜質(zhì)使DNA更加純化。⑤如何驗(yàn)證提取物主要是DNA成分,。我們教學(xué)的重點(diǎn)就是要以這些主要問(wèn)題為引子,，引導(dǎo)學(xué)生在思考這些問(wèn)題的同時(shí)，鞏固基礎(chǔ)知識(shí),，利用這些知識(shí),，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,。

（一）引入新課  以艾弗里研究DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引入，提出問(wèn)題：艾弗里實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵思路是什么,？過(guò)渡到我們今天也嘗試著對(duì)DNA進(jìn)行粗提取并鑒定,。

（二）進(jìn)行新課 

1．原理分析

提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。細(xì)胞中有那些大分子物質(zhì)?哪種大分子在細(xì)胞中含量最大,？（鞏固組成細(xì)胞的元素及其化合物）

1.1如何除去其他成分,，提取DNA？

資料分析 ①DNA在NaCl溶液中的溶解曲線(xiàn) ②蛋白質(zhì)的鹽溶和鹽析現(xiàn)象：在蛋白質(zhì)水溶液中,，加入少量低濃度的中性鹽,，如硫酸銨、硫酸鈉,、氯化鈉等,，蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度增大，這種現(xiàn)象稱(chēng)為鹽溶,，如雞蛋清的溶解,。而蛋白質(zhì)在高濃度的鹽溶液中，蛋白質(zhì)析出,，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“鹽析”,。③酒精對(duì)DNA和蛋白質(zhì)的不同作用

提出問(wèn)題：

①DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度有何特點(diǎn)？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,？

②如何操作,，使DNA在鹽溶液中溶解或析出？

③DNA越純,，鑒定時(shí)效果越明顯,，進(jìn)一步提出問(wèn)題 利用所學(xué)的知識(shí),，還有哪些方法可以將DNA和蛋白質(zhì)分開(kāi),，進(jìn)一步提純DNA?引導(dǎo)學(xué)生從酶和溫度來(lái)思考。（應(yīng)選用什么酶?蛋白酶,，因?yàn)槊妇哂袑?zhuān)一性,。溫度值為60～80℃，因?yàn)樵摐囟戎档鞍踪|(zhì)變性沉淀,，而DNA不會(huì)變性,。DNA的變性是指DNA分子在高溫（80℃以上）下解螺旋，鞏固酶的專(zhuān)一性,、DNA分子的結(jié)構(gòu)）

歸納小結(jié),，形成提取和純化DNA的方案：

方案一：30mL含DNA的濾液＋2mol/L NaCl→同方向攪拌,，DNA溶解→加入蒸餾水→DNA析出→過(guò)濾得到過(guò)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10～15分鐘→DNA濾液

方案三：30mL濾液→60～75℃恒溫保溫10~15分鐘→過(guò)濾獲得DNA濾液

1.2如何讓細(xì)胞中DNA釋放到鹽溶液中？

提出問(wèn)題 DNA在細(xì)胞中存在部位,？能否通過(guò)生物膜從細(xì)胞中出來(lái),？如何破碎細(xì)胞？（鞏固細(xì)胞的結(jié)構(gòu),，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),，物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式）（方法：研磨、酶解,、洗潔精瓦解細(xì)胞膜等）

1.3如何鑒定DNA,？

當(dāng)鑒定提取出的物質(zhì)是否是DNA時(shí)，需要使用什么指示劑進(jìn)行鑒定,？如何鑒定提取出的DNA是否還含有其他一些雜質(zhì),，如還原性糖類(lèi)、脂肪,、蛋白質(zhì)等?要想說(shuō)明顏色變化是DNA引起的,，而不是所含蛋白質(zhì)這一雜質(zhì)引起，怎樣操作,？(鞏固前面的實(shí)驗(yàn),，培養(yǎng)設(shè)計(jì)對(duì)照的思想)

原理小結(jié)：通過(guò)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(kāi)來(lái),，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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過(guò)原理分析,，我們可將實(shí)驗(yàn)步驟歸納為 ①釋放組織細(xì)胞中的DNA，②粗提取DNA,，③將粗提取的DNA進(jìn)一步純化,，④鑒定提取物是DNA

2．1實(shí)驗(yàn)材料

 理論上，凡是含有DNA的生物材料都可以考慮,。

2.1.1選材原則  不同生物的組織中DNA含量不同,，在選取材料時(shí)，應(yīng)選擇DNA含量高,、材料易得,、便于提取的材料。你認(rèn)為提供的材料中哪些不適合提取DNA,？（魚(yú)卵,、豬肝、菜花、香蕉,、雞血,、哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞、獼猴桃,、洋蔥,、菠菜、月季花葉等,，學(xué)生還可以自己提出實(shí)驗(yàn)材料,，對(duì)一些優(yōu)秀的學(xué)生，可引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),，探究實(shí)驗(yàn)最適合的材料）（哺乳動(dòng)物的血液）

2.1.2從核DNA數(shù)目來(lái)看,，豬38條，雞78條,，哺乳動(dòng)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(qǐng)選擇動(dòng)植物材料各一種,。——雞血,、獼猴桃,。

2．2破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液

若選用雞血和洋蔥作實(shí)驗(yàn)材料,，則怎樣獲取含DNA的濾液,？（引導(dǎo)學(xué)生利用所掌握的知識(shí)設(shè)計(jì)操作步驟）（在雞血細(xì)胞液中加入一定量蒸餾水并用玻棒攪拌，過(guò)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(guò)濾后收集濾液,。）

在以上實(shí)驗(yàn)中，加入蒸餾水,、洗滌劑和食鹽的作用分別是什么,？過(guò)濾時(shí)應(yīng)當(dāng)選用濾紙,、還是尼龍布,？

（血細(xì)胞在蒸餾水中大量吸水而脹破；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(guò)濾,。）

在處理植物組織時(shí)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(huì)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(guò)濾→濾液）

2．3除去濾液中的雜質(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,。根據(jù)三種方案提取并純化DNA。

2．4DNA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2～3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,？簡(jiǎn)述DNA的鑒定過(guò)程。

（具體做法,。試管2支,，編號(hào)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(shí)驗(yàn)操作 學(xué)生根據(jù)教師的引導(dǎo),，通過(guò)小組討論，設(shè)計(jì)好操作步驟,，選擇自己喜歡的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),。教師巡視并參與學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，起組織,、指導(dǎo),、合作、促進(jìn)作用,。

附：幾種不同材料的操作過(guò)程

其它注意事項(xiàng)：在雞血中加入檸檬酸鈉防止凝固；雞血靜置以提高細(xì)胞懸液濃度,；使用塑料燒杯,；使用尼龍布過(guò)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(shí)驗(yàn)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）,。

九,、教學(xué)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題及對(duì)策

實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)后，對(duì)學(xué)生的能力要求很高,，可能出現(xiàn)的主要問(wèn)題有：1 學(xué)生是否能夠在教師的引導(dǎo)下,，順利回答出實(shí)驗(yàn)中涉及到的一些基本知識(shí)？2 學(xué)生是否能理解實(shí)驗(yàn)原理,，利用所學(xué)的知識(shí),，設(shè)計(jì)出可操作的實(shí)驗(yàn)步驟？

   對(duì)于問(wèn)題1,，我準(zhǔn)備將涉及到的相關(guān)知識(shí),、圖片做成幻燈片，如果學(xué)生回憶不起來(lái),，就將相應(yīng)知識(shí)呈現(xiàn)給學(xué)生,，通過(guò)復(fù)習(xí)，使學(xué)生的知識(shí)得到鞏固,；對(duì)于問(wèn)題2,，我想根據(jù)學(xué)生素質(zhì)的不同，在引導(dǎo)中區(qū)別對(duì)待,，學(xué)生素質(zhì)如果較高,，操作步驟只作提示，如果較低,，則象上面教學(xué)設(shè)計(jì)一樣,，給出具體的方案。

十,、備課中需要大家?guī)椭�的�?wèn)題

1 將教學(xué)重點(diǎn)定位在鞏固落實(shí)基本知識(shí),，并且新課中有復(fù)習(xí)課的味道，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作技能的培養(yǎng)突出的不是很充分,，是否恰當(dāng),？

2 如何組織語(yǔ)言，使各教學(xué)環(huán)節(jié)流暢,、自然,，達(dá)到較好的教學(xué)效果？

3 為確保得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，學(xué)生的設(shè)計(jì)方案要不要在全班共同討論,？

4 如果學(xué)生的方案有多種,，如何組織實(shí)驗(yàn)順利、有序的實(shí)施?