探究 · 实验 3-2 DNA 的提取和鉴定教学设计2026-2027学年高二下学期生物沪科版选择性必修3

课程基本信息

学科

生物学

年级

高三年级

学期

秋季

课题

探究·实验 3-2 DNA的提取和鉴定

教学目标

1. 根据SDS对细胞的作用机制，阐明使用SDS法进行DNA提取的实验原理。

2. 分析DNA提取导致纯度下降的原因，自主设计实验改进的方案。

3. 小组合作探究DNA提取与鉴定，分析、交流与讨论实验结果。

教学重难点

教学重点：

掌握DNA提取和鉴定的实验原理,熟悉实验操作基本流程。

教学难点：

运用演绎与推理等科学思维，运用实验原理，自主设计DNA提取实验的改进方案。

教学过程

教学环节

教师行为

学生行为

设计意图

导入

【引入情境】通过国家统计局官网数据，展示我国人均猪肉消耗量，体现对于猪肉的需求。

【呈现资料】介绍RYR1基因异常引起的PSS(猪应激综合征)及发病后对猪肉品质的影响。

【提出问题】根据资料推测，猪患PSS的原因。

【引导过渡】为避免养殖的肉猪出现PSS，可通过基因检测，对RYR1基因进行测序，从而提高猪肉品质。想要进行基因检测，首先需要提取DNA。

·对我国猪肉需求有所了解。

·阅读资料分析PSS(猪应激综合征)的病因是由于RYR1基因中存在显性基因A。

·能够对基因检测有所知晓并对步骤有所设计。

◆展现从基因层面对猪肉品质的影响。激发对DNA提取与鉴定的学习兴趣。

任务1

DNA的提取和分离

【复习回顾】回忆DNA主要存在于细胞的什么结构？

【提出问题】那么如何提取细胞中的DNA?

【展示资料】表格列举实验室常用

·回忆DNA在细胞核中，与组蛋白结合，以染色质的形式存在。此外一些细胞器如线粒体与叶绿体中，也含有少量的

◆引导学生从DNA在细胞的存在形式出发，运用科学的思维去解决如何提取出DNA的问题，

的提取DNA方法：CTAB法、SDS法、苯酚-氯仿法、改良裂解法、吸附柱法。

【提出问题】根据实验材料猪肝，判断最适合本次实验的方法。

【呈现资料】SDS对磷脂以及蛋白质的两条作用途径。

【提出问题】依据资料推测SDS试剂在提取DNA实验中的主要作用是什么？

【引导过渡】加入SDS破碎细胞后，试管混合物中除了DNA还可能存在哪些物质？引导学生从物理和化学性质方面的差异思考分离DNA的措施。

【展示资料】DNA在一定浓度的乙醇或异丙醇溶液中的溶解度下降。

【提出问题】为什么在实际操作时，往往使用预冷的乙醇来提取DNA？

【指导总结】梳理实验DNA的提取和分离的实验原理、方法、材料器具以及实验步骤，引导学生以小组形式对猪肝进行DNA的提取与分离操作。

DNA。

·能够根据资料选择SDS对猪肝细胞进行破碎，并能分析出SDS能够瓦解细胞内的膜结构以及结合组蛋白释放DNA的作用。

·推测可能还存在蛋白质、脂质、DNA、糖类等物质。

·分析资料得出细胞质中存在核酸酶，会水解DNA分子，使用低温处理的乙醇降低核酸酶活性，保证DNA分子的完整性。

·进行实验操作进行DNA提取。

除此之外还能基于事实选择合适的方法进行实验，提高学生的科学思维与科学探究能力。

◆提升学生基于事实与证据的分析能力，从而推导得出预冷乙醇的作用，锻炼学生的科学思维能力

任务2

实验分析与讨论

【引导过渡】引导学生从颜色、形态描述所观察到的实验结果。

【提出问题】要如何验证白色絮状物是DNA；沉淀出的DNA是否混有杂质？如果有，杂质是什么？又该如何进行鉴定？

·展示实验结果，提取到白色絮状沉淀。

·对两个问题进行思考。

◆对于实验结果的展示，锻炼学生的科学探究的能力，以及在实验中掌握DNA提取的实验原理,熟悉各步实验操作程序。

任务3

DNA的鉴定

【引导过渡】某些化学试剂能使组织中相关化合物产生特定的显色反应。

【展示资料】DNA大分子中的脱氧核糖在酸性条件下加热，能与二

·了解DNA显色反应的鉴定原理。

◆掌握DNA鉴定的实验原理,熟悉各步实验操作程序。

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