3.1重组DNA技术的基本工具教学设计-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

课题 DNA的粗提取和鉴定 教材分析 本节课选自高中生物选修三第三章基因工程第一节的探究实践，与上一个版本的实验相比，内容化简，但依旧在实验操作过程中有很多需要注意的细节问题。从内容上看教材首先讲述了该实验的基本原理，为学生进行接下来的学习奠定了基础，接着以实验目的，材料用具，方法步骤，结果分析与评价，进一步探究五个板块，以实验逻辑进行阐述。 学情分析 通过必修二《遗传与进化》的学习，学生制作DNA的双螺旋结构模型，模拟DNA的复制。绘制DNA指导蛋白质的合成构成图之后。对于DNA的结构和功能有了不少的了解，但是仅仅从模型上了解DNA就像“雾里看花，水中望月”，不能够直观感悟DNA分子。而通过本课题的学习，使学生对于DNA分子有一定的感性认识。 教学目标 1. 能够阐述DNA的提取，纯化与鉴定的实验原理。 2. 在对实验原理，步骤的理解和分析的过程中培养科学思维。 3. 熟悉粗提取生物大分子的一般性方法。 4. 在实验过程中培养严谨细致，实事求是的科学态度。 教学重点 提取纯化鉴定DNA的原理和实验操作 教学难点 提取纯化鉴定DNA的原理和实验操作 教学方法 讲授法，问题串，小组讨论法，直观教学法 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 导入 以“什么是DNA”问题引出学生们思考。 老师总结，在我们所了解的大部分细胞中都有一个细胞核，而在这个细胞核中包含了几乎所有的遗传物质，我们把这样的物质称为DNA，DNA由四种核苷酸构成，它们就相当于汉字的横竖撇捺构成了生命的遗传信息，而我们对于生命充满好奇，研究更多关于生命的意义，就需要我们读懂DNA，读懂DNA的前提是提取DNA。进而引出本节课所学内容DNA的粗提取的鉴定。 学生思考什么是DNA，尽可能联想到之前必修二所学的关于DNA的结构和功能相关知识 引发学生思考，通过激发学生对生物世界的兴趣引出本节课学习内容。 实验原理 提问：在我们细胞中除了DNA分子外还有那些物质，如何将DNA分子与这些物质分离开。 对学生回答内容进行补充，详细降解DNA分子与其他生物大分子在物理化学性质方面存在的差异。 回答：RNA，蛋白质，脂质等，通过它们在物理和化学性质方面存在的差异。 提问法引出学生思考。 对原理的讲解加深学生对于知识的理解和记忆。 实验思路 提问：如何提取DNA，实验思路是什么呢？ 第一步：给予相应的提示 孟德尔能够成功得到分离定律和自由组合定律结论的前提是什么？在科学家探究DNA是主要的遗传物质一系列实验中最重要的前提是什么？ 第二步：提示：可以把细胞比作一个鸡蛋，现在我们想要里面的蛋黄，那么首先需要做什么呢？ 第三步：提示：细胞中除了DNA外还含有其他很多物质，因此我们？ 第四步：提示：提取中的DNA纯度不高，那我们需要？ 第五步：提示：怎么知道我们提取出来的物质是不是DNA呢？ 最后要对实验思路再进行总结，同时提示学生该实验思路不止适用于提取DNA，还可以提取细胞中的其他生物大分子。 回答：选材等相关答案均可。 回答：打破，总结破碎细胞，要对学生回答给予鼓励，肯定。 回答：提取 回答：提纯 回答：鉴定 类比推理扩展学生思路，根据已有知识引导学生对新知识的学习。 化抽象为具体，运用生活中实际事物便于学生思考。 通过问题串的形式，引起学生思考，学生通过预习已经掌握了基本的实验步骤，再加上提示，因此较为容易可以通过自己思考得到该实验的设计思路。 熟悉粗提取生物大分子的一般性方法。 实验步骤 1.选材 提问：为什么用洋葱呢，其他实验材料可以吗？ 给学生展示一些生物组织，询问是否适宜用作实验材料？并且阐述理由。（同桌讨论） 对学生回答给予点评，总结选材的相关原则。 2.破碎细胞 提问：研磨液的作用？ 介绍课本中使用的研磨液的成分，并分别介绍它们的作用。 请学生阅读相关步骤，对其中注意事项进行讲解。 3.提取 提问：什么方法，我们要上清液，还是沉淀，上清液中含有什么物质？ 4.纯化： 引导学生从本节课学习的原理出发，思考纯化所用到原理。 （学生可能可以思考到DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，也可能不会）可以根据实际回答调整讲课顺序。 请学生阅读相关步骤，对其中注意事项进行讲解。 回答：香蕉，菠菜，草莓都有季节限制，且容易萎蔫，或者腐烂，菜花，猪肝不易研磨，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。 回答：促进研磨 回答：过滤，上清液，DNA，蛋白质，糖类等多种物质 回答：DNA不溶于酒精，但有些蛋白质，脂质溶于酒精。 该问题属于开放性问题，没有标准答案，激发学生从多方面积极思考。 从原理上介绍研磨液，加深学生的理解，同时，里面有物质也是在接下学习琼脂糖凝胶电泳时涉及到的，便于学生学习。 通过问题串促进学生思考，加深理解。 引导学生应用所学知识。 结果分析 5.鉴定 讲解二苯胺试剂的配置，及注意和使用事项。以表格的形式呈现实验步骤，并进行讲解。 讲解DNA的定量鉴定，以及紫外吸收法 以及进一步纯化的方法 学生阅读课本中关于鉴定的步骤。 了解 二苯胺试剂的鉴定是生物中较为简单的一类，易理解，通过表格加深学生对于实验设计的相关原则的记忆。 扩展学生生物学相关知识 实验总结 呈现框架图，展示本节课讲授的主要内容 查漏补缺 构建框架，加深学生理解，也便于学习。 应用 以亲子鉴定，核酸检测，精准医疗，简单讲解 了解 丰富相关知识，增加对生物学的兴趣。 小实验 讲解在家提取DNA的相关方法 课下实验 在实际操作过程中加深对实验原理的理解，也加深对实验步骤的掌握。 拓展 观看从鸡血中提取DNA的视频，请学生门思考实验的原理和实验中每一步添加的物质的作用 观看，思考相关问题。 上述实验均是从植物中提取DNA，通过视频使学生了解从动物中提取DNA的过程，丰富相关知识。 课后作业 相关习题册 板书设计 DNA的粗提取及鉴定 1、 实验原理 2、 实验思路 1. 选取适宜的材料 2. 破碎细胞 3. 提取 4. 提纯 5. 验证 3、 实验步骤 4、 结果分析 课后反思 虽然在课前进行了充足的准备，但是第一次站在讲台上对整节课进行讲解，依旧有些紧张，第一节的课程的连贯性不是很好，与学生的互动不足。本节课重在讲解实验原理，实验的思路和一些需要实验操作注意事项，内容较为简单，主要是启发学生自己自主思考，使学生在对实验原理，步骤的理解和分析的过程中培养科学思维，但是在这一方面用问题串提问的方法反应并不是很好，还需要深入思考如何更好的把课堂还给学生。 学科网（北京）股份有限公司 $$