实验13 DNA片段的PCR扩增1.docx

《DNA的粗提取与鉴定》教学设计一、引言新一轮的课程改革已隆重地拉开了序幕。新课程标准倡导探究性学习，注重引导学生积极参与教学活动过程，在学习活动的设计上提倡主动的、体验的、发现的学习方式，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、分析和解决问题的能力、交流与合作的能力等。在新教材中，显著特点之一是实验类型和数量的增加。生物学是一门以实验为基础的自然科学。现代生物学的发展，尤其要依赖于科学实验。中学生物实验是培养学生观察、思维、动手等多方面能力和发展智力的重要途径，也是科学方法教育的最佳切入口，因此如何上好实验课也是摆在我们面前的一个难题。二、案例背景“DNA的粗提取与鉴定”是教材中新增的一个重要的学生实验。该实验操作步骤繁复，在实际操作过程中需要注意的细节问题也非常多。此外，我所在的学校是省一级重点中学，学生们思维活跃，素质良好，对许多事物都有新鲜感。但是他们对于DNA分子的认识只局限在图片及模型上，谁也没有见过DNA分子实物究竟是何模样。如果按照课文中原理、目的、材料用具、方法步骤等按部就班地进行教学，学生就只是被动地记忆实验，无法体会实验中所体现的原理，既不受学生欢迎，也已不适应新课程改革的要求。针对上述情况，我改变了以往的教学模式，将实验课的重点放在如何引导学生在实验中主动地发现问题，采取小组合作实验的方式，培养他们分析和解决问题的能力。三、实验过程第一阶段：探究原理实验课前，学生们一进实验室就围着讲台上那的鸡血议论开了：这就是鸡血啊，怎么弄来的呢？猪血能用吗？有股腥味，又有点恶心，为什么不用别的材料啊？书上不是还介绍可以用菜花的吗？怎么盛鸡血的烧杯是塑料的呀？对于这些疑问，我并没有马上解答，而是让他们先自己猜测。上课后我就请同学们先讨论本实验的选材问题。针对课前的各种疑问引导学生从植物细胞与动物细胞的区别、动物组织中肝脏（酶的高效性实验中曾经接触过，学生自然会提起）与血细胞的差别、不同种类动物的血细胞的差别这几个角度思考，通过比较的方法推导选用鸡血作为实验材料的原因。再请同学们观察实验桌上所摆放的各种试剂。有同学说：“NaCl溶液的浓度不同，二苯胺试剂也分为A液和B液。”“酒精是冷的，刚从冰箱里拿出来的吧。”“二苯胺试剂放在棕色瓶里，肯定很容易见光分解的。”（看来同学们的化学知识掌握的很好。）经过初步观察后，我介绍了各种试剂的作用：细胞中的DNA都是和蛋白质结合在一起，这些物质都能够溶解在较高浓度的NaCl溶液中，所以，2mol/L的NaCl溶液是用来溶解细胞核中的DNA和蛋白质。而在0.015mol/L的NaCl溶液中DNA也能很好得溶解，但是DNA和NaCl溶液浓度之间的关系是有起伏的。在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。运用这个原理就可以先将细胞核物质溶解在浓的NaCl溶液中，使DNA和蛋白质分离，再将溶液稀释，降低DNA的溶解度，使DNA析出。此时向学生提问：“怎么判断DNA已经完全析出？”学生都是按照课本来回答的，对此反问一句：“你们怎么知道溶液中的丝状物DNA是否在增加？很容易观察吗？”提示学生用化学的知识来解决。（计算需加的蒸馏水量V×0.14=2×40ml）继续提问：“DNA析出，过滤后虽然得到了DNA，但仍含较多的杂质，会影响鉴定效果，怎么办？”有同学提出：“再提纯一次，先用高浓度的NaCl溶液溶解，再用清水稀释至DNA全部析出为止，然后过滤。”我首先肯定了他的想法：“这思路很好，能现学现用。另一种就是酒精沉淀法，因为DNA不溶于酒精，而其它杂质则可以溶解于酒精。待会儿，大家可以两种方法都尝试一下，第二阶段：实验操作由学生自主开展实验。由于这个实验步骤多，时间紧迫，所以我事先将学生分组（4人一组），安排各自的任务：1、实验操作员2人，负责实验的具体操作；2、材料补给员1人，负责领取实验所需的各种材料等（有些试剂、用品是全班共用的）；3、实验记录员1人，负责收集、记录实验过程中出现的实验现象和疑问等。教师对于学生在实验中所出现的各种操作错误、疑问等进行指导。第三阶段：总结反馈课后，我请各小组把在实验中应该注意的要点、实验中的各种现象及疑问、对实验的改进建议或实验失败的原因分析等进行总结，并形成书面报告。在第二节课时进行讲评。学生总结及教师点评1、盛放鸡血细胞液的容器和实验中的烧杯及试管最好是塑料制的。（因为玻璃制品表面带电荷，DNA中的磷酸基带相反的电荷，会被吸附于玻璃表面，减少DNA含量，影响实验效果。）2、用镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中时大多数DNA还是留在纱布上，导致后面的实验效果不好。（提议学生用镊子将纱布上的粘稠物尽量刮下或者可以将上层纱布直接夹至氯化钠溶液中。）3、最后出现的丝状物太短，没办法卷起来。（各搅拌步骤中搅拌过猛过快。）4、制取的DNA粗制品带有暗红