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(共28张PPT)
从常见动植物中提取DNA
第一章
遗传信息主要编码在
DNA分子上
沪科版（2019）
必修二
课堂导入
DNA是非常好的司法鉴定材料，DNA样本非常容易获得，杯子上残留的唾液及口腔黏膜细胞、一滴已经干涸的血液、一根残留的发丝，甚至只是细如尘埃的头皮屑，都是可以获得DNA的原材料。那么我们如何从生物材料中提取DNA呢？
新知探究
问题一：提取DNA的基本思路（DNA的粗提取）
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
新知探究
问题二：DNA粗提取实验原理
1.DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
在NaCl溶液浓度低于0.14
mol/L时，DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低；在0.14
mol/L时，DNA溶解度最小；当NaCl溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大
①根据DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图，思考在什么浓度下，DNA的溶解度最小？
DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？
新知探究
问题二：DNA粗提取实验原理
1.DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？
当氯化钠的物质的量浓度为
2
mol／L时，DNA的溶解度最大，浓度为
0．14
mol／L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使DNA在盐溶液中溶解或析出
新知探究
问题二：DNA粗提取实验原理
2.DNA不溶于酒精溶液
DNA不溶于酒精溶液，但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。将DNA与蛋白质进一步分离。
3.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
①
蛋白酶——水解蛋白质，对DNA没有影响
②
高
温——大多数蛋白质不能忍受60～80℃
而DNA在80℃以上才会变性
③
洗涤剂——瓦解细胞膜，但对DNA没有影响
洗涤剂瓦解细胞膜示意图
洗涤液中含有十二烷基硫酸钠和碱，它们可使细胞膜破裂，蛋白质变性，使蛋白质与DNA分离开来。利于DNA的释放。
新知探究
问题二：DNA粗提取实验原理
①
DNA与二苯胺（沸水浴）会染成蓝色。因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂
②DNA可被甲基绿染成
绿色（不用水浴加热）
4.DNA的鉴定
新知探究
问题三：实验设计
1.实验材料的选取
动物材料：鱼卵、猪肝、鸡血（要加柠檬酸钠抗凝）
不需要破除细胞壁
思考：能否选用牛、羊、猪红细胞血做实验材料？为什么
不能，因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核
新知探究
问题三：实验设计
1.实验材料的选取
植物材料：菜花（花椰菜）、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜
微生物材料：在液体培养基中培养的大肠杆菌
原则上，凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是选用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大。
新知探究
2.实验试剂与仪器
洗洁精、食盐、蒸馏水、无水乙醇（使用前置于冰箱冷藏室中预冷12h以上）、二苯胺、保鲜袋、大烧杯、小烧杯、试管、玻璃棒、纱布、水果刀等
（1）动物细胞的破碎较易，以鸡血为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水
，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可
（2）植物细胞的破碎需要先用一定的洗涤剂溶解细胞膜
动物材料和植物材料在处理上有什么区别？
问题三：实验设计
新知探究
3.实验步骤（以香蕉为例）
获取分散的组织细胞
香蕉去皮，取适量切成小块，放入保鲜袋内。
制备提取缓冲液
取12g食盐和适量洗洁精，用蒸馏水定容至100mL，制成研磨液
加入洗涤剂后，动作要轻缓，避免容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作
问题三：实验设计
1.食盐和洗洁净的作用是什么？
思考：
食盐有利于DNA的溶解
洗洁精能溶解细胞膜，有利于DNA的释放
2.加入洗涤剂后，动作要轻缓，为什么？
新知探究
3.实验步骤（以香蕉为例）
破碎细胞释放DNA
取30g香蕉及10mL研磨液，放入保鲜袋内，不断挤压几次，充分研磨成浆状物
获得滤液
继续加入研磨液，对浆状物进行稀释和溶解，然后取一干净烧杯，罩上3~4层纱布，倒出混合物使其经过纱布过滤，获取滤液。
问题三：实验设计
充分研磨的作用是什么？
思考：
可以使DNA充分释放出来
新知探究
3.实验步骤（以香蕉为例）
DNA的析出
将冷却的无水乙醇沿杯壁缓缓加入烧杯，直至观察到大量絮状物出现于溶液中。停止加入无水乙醇，静置几分钟后，用玻璃棒轻轻缠绕捞取絮状物，并用滤纸吸取上面的水。
小组交流提取DNA的情况，
展示各自的实验成果
注意：加入酒精用玻棒搅拌时,动作要轻缓且朝一个方向。保证DNA分子的完整性。使用时注意玻璃棒不要碰到烧杯底。
问题三：实验设计
新知探究
3.实验步骤（以香蕉为例）
DNA的鉴定
对照组
实验组
图示
结果
比较
注意：二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。二苯胺是一种有毒性的试剂,使用时注意不要让药液接触到皮肤或身体的其他部位。
取两试管各加2mol/L的NaCl溶液，将DNA充分溶解于其中一试管，然后向两试管加入二苯胺试剂，混匀沸水中加热5min后冷却,观察颜色变化。
问题三：实验设计
溶液逐渐
变蓝
不变蓝
新知探究
3.实验步骤（以鸡血为例）
提取细胞核物质：
在滤液中加2mol/L的NaCl溶液并搅拌，使染色质中
DNA与蛋白质分离，DNA充分溶解，过滤(除杂质)，
获得滤液。
析出DNA：
在上述滤液中缓缓加入蒸馏水，并沿一个方向轻轻搅拌，出现丝状物；当丝状物不在增加时，停止加水（此时NaCl溶液的浓度相当于0.14mol/L）。
溶解核内DNA：
问题三：实验设计
血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂，据此可得出含核DNA的溶液。
滤取DNA黏稠物：
用多层纱布过滤，含DNA的粘稠物留在纱布上。
新知探究
3.实验步骤（以鸡血为例）
在烧杯中用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA。
DNA的鉴定：
取两试管各加2mol/L的NaCl溶液，将DNA充分溶解于其中一试管，然后向两试管加入二苯胺试剂，混匀沸水中加热5min后冷却，可发现DNA与试剂反应使溶液呈现蓝色。
用两层纱布过滤。
所得的滤液＋体积分数为95%的冷却酒精50mL，用玻棒沿一个方向轻缓搅拌，溶液中（析出）出现乳白色丝状物，用玻棒将丝状物卷起，并用滤纸吸取上面的水分。
DNA黏稠物再溶解：
过滤含DNA的NaCl溶液：
提取较纯净的DNA：
问题三：实验设计
新知探究
问题四：完成实验
按照所选实验材料和相应的实验步骤完成实验。
⑴过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液
获得含核物质的滤液
⑵过滤含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液
获取纱布上的DNA粘稠物
⑶过滤溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液
得到含DNA的滤液
本实验中有三次过滤
,获得什么？
新知探究
问题四：完成实验
第一次搅拌加蒸馏水的鸡血细胞液
第二次搅拌加2mol/LNaCl溶液的滤液
第三次搅拌加蒸馏水至0.14mol/LNaCl溶液
第四次搅拌放入2mol/LNaCl溶液中纱布上的粘稠物
第五次搅拌体积分数为95%的酒精
实验中有五次用玻璃棒搅拌?分别有什么作用?
卷起DNA丝状物，获取含杂质较少的DNA
新知探究
3.实验步骤（以鸡血为例）
加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA
目的是使DNA充分溶解在2mol/LNaCl溶液中
稀释NaCl溶液,析出DNA黏稠物
使DNA黏稠物充分溶解在2mol/LNaCl溶液中
本实验两次用蒸馏水
第一次：加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA
第二次：调节NaCl溶液物质的量为0．14mol/L，使DNA黏稠物最大限度的析出
本实验两次析出DNA
第一次：用0.14
mol／L
的NaCI溶液析出DNA，过滤除去溶液中的杂质
第二次：用冷却的95％的酒精，获得含杂质较少的DNA丝状物（利用DNA容易酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精）
新知探究
3.实验步骤（以鸡血为例）
1.材料中核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够
实验现象不明显的原因分析
2.加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏
3.二苯胺配制时间过长，变成浅蓝色，影响鉴定效果
4.析出含DNA的黏稠物时，蒸馏水一次快速加入，影响实验结果
5.实验中有多次搅拌，但是其目的及操作方法是不同的，操作时不注意区分，影响实验结果（注意：搅拌都沿一个方向进行）
新知探究
3.实验步骤（以鸡血为例）
达标检测
1．某同学用香蕉进行DNA
粗提取和鉴定实验，操作错误的是(　　)
A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨
B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的
DNA
C．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌
D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热
A
达标检测
2.下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是(　　)
A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核
B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同
C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精
D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
B
达标检测
3.与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是(　　)
A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度
B．操作时用玻璃棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整
C．加蒸馏水可以同时降低DNA和蛋白质的溶解度
D．当丝状黏稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可认为是0.14
mol/L
C
达标检测
1
B液中
研磨搅拌后过滤
滤液E
2
2
mol/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14
mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
4．如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
(1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应该是
。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2
mol/L的NaCl溶液
的目的是________________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏
水的目的是
。
(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分
别放入体积为2
mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种
滤液，含DNA最少的是滤液________。
香蕉
洗涤剂和食盐
使DNA溶解
使DNA(溶解度下降而沉淀)析出
H
课堂小结
从常见动植物中提取DNA
问题一：提取DNA的基本思路（DNA的粗提取）
问题二：DNA粗提取实验原理
问题三：实验设计
1.实验材料的选取
2.实验试剂与仪器
3.实验步骤
问题四：完成实验
谢谢
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从常见动植物中提取DNA教学设计
课题
从常见动植物中提取DNA
单元
必修2
学科
生物
年级
高中
教材分析
“从常见动植物中提取DNA”是沪科版（2019）必修2第一章遗传信息主要编码在DNA分子上开篇课题研究的内容。以实验活动为开始，激发学生学习兴趣，为后续学习奠定基础，充分体现了科学探究的学科素养。在《普通高中生物课程标准》和《考试大纲》对实验内容考查的要求中属D级要求，新课标强调能力培养，高考对实验能力的考核比重也逐年加大。学生通过本次实验探究活动，可进一步提高动手能力和创新能力。
学习目标与核心素养
一、知识目标：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，学会DNA粗提取方法以及DNA鉴定的原理。二、能力目标：1.实验中能运用已有的知识，选择实验材料用具；2.
初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法。3.熟悉粗提取生物大分子的的一般性方法三、情感目标：1.通过小组之间的分工合作，逐渐养成协作精神；2.通过科学与数学的整合，逐渐形成简约、严谨的思维品质；3.
在实验过程中培养学生严谨细致、实事求是的科学态度。生命观念：1.掌握DNA的理化性质。2.学会DNA粗提取的方法。3.掌握DNA鉴定的原理。科学探究：1.通过设计实验，学会选择合适的实验材料和对照试验的设计。2.通过实验，体验科学探究的一般过程。3.通过探究过程掌握DNA粗提取和鉴定的原理、方法。
科学思维：
1.通过实验的方式加深对DNA理化性质的学习和记忆。2.通过总结关键实验步骤，加强对DNA粗提取方法和鉴定的掌握。社会责任：通过学习DNA的提取与鉴定，理解遗传物质在司法鉴定中的重要作用，做一名守法、护法的好公民
重点
DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理
难点
DNA的粗提取与鉴定方法及其相关原理
教学过程
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
导入新课
出示图片，讲解DNA鉴定对公安局破案的重要性引出课题DNA是非常好的司法鉴定材料，DNA样本非常容易获得，杯子上残留的唾液及口腔黏膜细胞、一滴已经干涸的血液、一根残留的发丝，甚至只是细如尘埃的头皮屑，都是可以获得DNA的原材料。那么我们如何从生物材料中提取DNA呢？
倾听老师讲解，体会DNA在司法鉴定中的作用
引发学生的学习兴趣，引入课题研究
新课讲授
问题一：提取DNA的基本思路（DNA的粗提取）请同学们通过查阅资料和教材，总结提取DNA的基本思路，并在小组内交流、讨论，以备展示：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。问题二：DNA粗提取实验原理请同学们查阅资料和教材，说出DNA的理化性质和鉴定方法，在小组内交流、讨论，以备展示：1.DNA的溶解性：
看图回答问题：①根据DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图，思考在什么浓度下，DNA的溶解度最小？
DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的？②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？2.
DNA能否溶于酒精溶液？这有什么作用？3.DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性有什么不同？4.DNA的鉴定的原理是什么？问题三：实验设计请同学们查阅资料和教材，回答下列问题：1.那些生物材料可用于实验室提取DNA？2.思考：能否选用牛、羊、猪红细胞血做实验材料？为什么3.动物材料和植物材料在处理上有什么区别？4.若实验材料是香蕉，实验的基本步骤有哪些呢？5.若实验材料是鸡血，实验的基本步骤有哪些？问题四：完成实验讨论交流：1.本实验中有三次过滤
,获得什么？2.实验中有五次用玻璃棒搅拌?分别有什么作用?3.本实验两次用蒸馏水，作用分别是？4.实验现象不明显的原因有哪些呢？达标检测1．某同学用香蕉进行DNA
粗提取和鉴定实验，操作错误的是(　　)A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的
DNAC．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热2.下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是(　　)A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色3.与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是(　　)A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度B．操作时用玻璃棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整C．加蒸馏水可以同时降低DNA和蛋白质的溶解度D．当丝状黏稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可认为是0.14
mol/L4．如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。(1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应该是
。(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2
mol/L的NaCl溶液的目的是_____，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是
。(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2
mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。
查阅资料，小组交流、讨论、展示回答查阅资料，小组交流、讨论、展示回答查阅资料，小组交流、讨论、展示回答学生按所选的实验材料和操作步骤完成实验独立自主完成，对子互查，小组交流
培养学生自主学习，总结分析、合作的能力培养学生自主学习，总结分析、合作的能力培养学生自主学习，总结分析、合作的能力培养学生的动手操作能力巩固新知
课堂小结
跟着老师的思路回忆所学内容。
梳理新知，形成体系
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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