2024-2025學年高中生物 專題5 DNA和蛋白質技術 課題1 DNA的粗提取與鑒定教案1 新人教版選修1

2024-2025學年高中生物專題5DNA和蛋白質技術課題1DNA的粗提取與鑒定教案1新人教版選修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析本節(jié)課為人教版選修1中的課題1“DNA的粗提取與鑒定”，是高中生物中的重要內(nèi)容。通過對DNA的粗提取與鑒定實驗的操作，使學生理解DNA的物理化學性質，掌握提取和觀察DNA的方法，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學思維。此節(jié)課內(nèi)容與學生的日常生活和生物技術領域密切相關，有助于激發(fā)學生的學習興趣和探究精神。二、核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的生物科學核心素養(yǎng)，主要包括以下幾個方面：

1.實驗與探究能力：通過DNA的粗提取與鑒定實驗，培養(yǎng)學生動手操作能力，使其能獨立完成實驗步驟，掌握實驗技巧。

2.證據(jù)收集與分析能力：在實驗過程中，要求學生觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，并能對所得數(shù)據(jù)進行初步分析，從而培養(yǎng)其證據(jù)收集與分析能力。

3.科學思維：通過實驗，使學生理解DNA的物理化學性質，掌握提取和觀察DNA的方法，培養(yǎng)學生科學思維。

4.生命觀念：引導學生認識DNA在生物體中的重要作用，理解生物體內(nèi)的基本遺傳規(guī)律，樹立生命觀念。

5.社會責任：讓學生了解DNA技術在生物技術領域的應用，及其對社會發(fā)展的影響，培養(yǎng)其對社會負責的態(tài)度。三、重點難點及解決辦法重點：

1.DNA的粗提取與鑒定實驗操作流程。

2.DNA的物理化學性質（如溶解性、對酶的敏感性等）。

難點：

1.實驗中DNA的提取和觀察技巧。

2.對實驗結果進行準確分析和解釋。

解決辦法：

1.通過實驗講解和示范，引導學生熟悉實驗操作流程，分組進行實驗操作，互相學習，提高實驗操作能力。

2.通過案例分析和討論，使學生理解DNA的物理化學性質，并能應用于實際問題中。

3.提供充足的實驗材料和工具，確保學生能重復實驗，及時糾正操作錯誤，提高實驗技能。

4.引導學生運用科學方法，對實驗數(shù)據(jù)進行處理和分析，培養(yǎng)其證據(jù)收集與分析能力。四、教學資源準備1.教材：確保每位學生都有本節(jié)課所需的教材或學習資料，包括人教版選修1中的課題1“DNA的粗提取與鑒定”相關內(nèi)容。

2.輔助材料：準備與教學內(nèi)容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以直觀展示DNA的粗提取與鑒定實驗的原理和操作步驟。

3.實驗器材：準備實驗所需的器材和材料，包括DNA樣本（如口腔上皮細胞、菜花等）、酒精、鹽、洗滌劑、濾紙、試管、滴管、顯微鏡等。確保實驗器材的完整性和安全性，提前檢查實驗器材是否齊全，功能是否正常。

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，設置分組討論區(qū)和實驗操作臺。將學生分為若干小組，每組分配實驗器材和材料，確保每位學生都有足夠的實驗操作機會。

5.教學課件：制作教學課件，包括實驗原理、操作步驟、注意事項等，以引導學生逐步完成實驗。

6.實驗指導書：編寫實驗指導書，詳細列出實驗步驟、材料用量、操作要點等，方便學生參考和復習。

7.安全須知：為學生提供安全須知，確保實驗過程中學生能遵循安全操作規(guī)程，防止意外事故的發(fā)生。

8.實驗評估表：制定實驗評估表，用于評價學生在實驗過程中的表現(xiàn)和成果，包括操作技能、觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力等。

9.互動環(huán)節(jié)：準備與教學內(nèi)容相關的互動環(huán)節(jié)，如問題討論、小組合作等，以激發(fā)學生的學習興趣和探究精神。

10.課后作業(yè)：布置與本節(jié)課內(nèi)容相關的課后作業(yè)，鞏固學生對DNA的粗提取與鑒定實驗的理解和掌握。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對“DNA的粗提取與鑒定”的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道DNA是什么嗎？它與我們的生活有什么關系？”

展示一些關于DNA的圖片或視頻片段，讓學生初步感受DNA的魅力或特點。

簡短介紹DNA的基本概念和重要性，為接下來的學習打下基礎。

2.DNA基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學生了解DNA的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解DNA的定義，包括其主要組成元素或結構。

詳細介紹DNA的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學生理解。

3.DNA案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解DNA的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的DNA案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解DNA的多樣性或復雜性。

引導學生思考這些案例對實際生活或學習的影響，以及如何應用DNA解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學生分成若干小組，每組選擇一個與DNA相關的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對DNA的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學生和教師對展示內(nèi)容進行提問和點評，促進互動交流。

教師總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強調DNA的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學習內(nèi)容，包括DNA的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調DNA在現(xiàn)實生活或學習中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用DNA。

布置課后作業(yè)：讓學生撰寫一篇關于DNA的短文或報告，以鞏固學習效果。六、拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關的拓展閱讀材料，不要寫網(wǎng)址網(wǎng)站。

-推薦閱讀《DNA的雙螺旋結構：發(fā)現(xiàn)的故事》（作者：詹姆斯·沃森），讓學生了解DNA結構的歷史背景和科學意義。

-提供關于CRISPR-Cas9基因編輯技術的研究論文或科普文章，讓學生了解DNA技術在生物技術領域的最新應用。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究。

-安排課后作業(yè)，要求學生選擇一個與DNA相關的主題，如DNA指紋技術、基因編輯等，進行深入研究，并撰寫一篇研究報告。

-鼓勵學生參與實驗室的DNA實驗項目，如DNA提取、PCR擴增等，讓學生親身體驗DNA技術的應用。

-推薦學生參加相關的科學講座、競賽或研討會，拓寬其對DNA知識的理解和應用。

-引導學生利用網(wǎng)絡資源，如學術期刊、科普網(wǎng)站等，獲取最新的DNA研究成果和資訊，提高其科學素養(yǎng)。

-鼓勵學生進行跨學科的學習，如結合生物與計算機科學，了解生物信息學的相關知識，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)和科學精神。七、教學反思與總結教學反思：

回顧今天的課堂，我發(fā)現(xiàn)自己在教學過程中有了一些收獲，但也存在一些不足之處。

首先，我感到滿意的是，在導入新課時，我通過提問和展示相關圖片、視頻的方式，成功引起了學生對DNA的興趣，激發(fā)了他們的探索欲望。這一點讓我覺得自己的教學方法還是有效的。

然而，我也發(fā)現(xiàn)自己在講解DNA的基本概念和組成部分時，語速有些快，導致部分學生可能沒有完全聽懂。未來，我應該放慢講解速度，確保每個學生都能跟上我的思路。

此外，在進行DNA案例分析時，我沒有給予學生足夠的時間進行思考和討論。下次，我可以分配更多的時間給學生，讓他們更深入地探討DNA的實際應用和意義。

教學總結：

然而，我也觀察到一些學生在實驗操作中存在一些問題，比如操作不規(guī)范、對實驗結果不理解等。針對這些問題，我可以在今后的教學中加強對學生實驗操作的指導，并提供更多的機會讓他們進行實踐操作，提高他們的實驗技能和理解能力。

另外，我也意識到自己在課堂管理方面還有待提高。有些學生在課堂討論時過于活躍，影響了其他學生的學習。未來，我應該更好地管理課堂秩序，確保每個學生都能有一個良好的學習環(huán)境。

改進措施與建議：

為了提高今后的教學效果，我計劃采取以下改進措施和建議：

1.在講解DNA的基本概念和組成部分時，放慢講解速度，確保學生能跟上思路。

2.在進行DNA案例分析時，給予學生更多的時間進行思考和討論，提高他們的參與度。

3.加強對學生實驗操作的指導，提供更多的實踐機會，提高他們的實驗技能和理解能力。

4.提高課堂管理能力，維護課堂秩序，確保每個學生都能有一個良好的學習環(huán)境。八、重點題型整理1.題型一：DNA的結構特點

題目：請描述DNA的雙螺旋結構的主要特點。

答案：DNA的雙螺旋結構由兩條互補的鏈以螺旋形式纏繞在一起。每條鏈由磷酸、糖和堿基組成。堿基之間通過氫鍵相互配對，形成互補配對規(guī)則（A與T，C與G）。DNA的螺旋軸由糖-磷酸骨架組成，堿基位于螺旋的頂部。DNA的兩端分別有一個磷酸基團，稱為端部。

2.題型二：DNA的提取與鑒定實驗原理

題目：簡述DNA的提取與鑒定實驗的原理。

答案：DNA的提取與鑒定實驗基于DNA在不同濃度的氯化鈉溶液中溶解度不同的原理。實驗中，將細胞破碎，釋放DNA，然后通過加入氯化鈉溶液調整DNA的溶解度，使DNA從細胞碎片和其他細胞成分中沉淀出來。接著，通過水浴加熱或酒精沉淀進一步純化DNA。鑒定DNA時，可以使用二苯胺試劑與DNA反應產(chǎn)生藍色復合物，通過觀察顏色變化來確認DNA的存在。

3.題型三：DNA的鑒定方法

題目：列舉三種DNA的鑒定方法及其原理。

答案：

（1）二苯胺法：在沸水浴條件下，DNA與二苯胺試劑反應生成藍色復合物，通過觀察顏色變化來鑒定DNA。

（2）紫外線吸收法：DNA具有特定的吸收光譜，可以通過紫外光譜儀測定DNA在260nm處的吸光度，根據(jù)吸光度的大小來估算DNA的含量。

（3）PCR擴增法：通過聚合酶鏈反應，利用特定的引物擴增DNA片段，通過電泳分離和觀察DNA帶的大小來鑒定特定的DNA序列。

4.題型四：實驗操作技巧

題目：請列舉在DNA的粗提取與鑒定實驗中需要注意的操作技巧。

答案：

（1）在細胞破碎時，應充分研磨細胞，確保DNA充分釋放。

（2）在調節(jié)氯化鈉溶液濃度時，應緩慢加入，避免劇烈攪拌，防止DNA斷裂。

（3）在酒精沉淀過程中，應輕輕搖晃試管，使DNA充分沉淀。

（4）在二苯胺染色時，應確保試管密封良好，防止蒸汽逸出。

（5）在PCR擴增過程中，應準確控制溫度和時間，確保擴增效果。

5.題型五：實驗結果分析

題目：如何分析DNA的粗提取與鑒定實驗結果？

答案：

（1）通過觀察DNA在氯化鈉溶液中的溶解度變化，判斷DNA的提取是否成功。

（2）通過觀察二苯胺染色后的顏色變化，判斷DNA是否存在。

（3）通過電泳分離后的DNA帶的大小和形狀，判斷DNA的純度和完整性。

（4）通過PCR擴增后的DNA帶的大小，判斷目標DNA序列是否存在。課堂-提問：通過提問，了解學生對DNA結構、提取與鑒定實驗原理的理解程度。例如，提問學生DNA的雙螺旋結構是由什么組成的，DNA在實驗中的溶解度如何變化等。

-觀察：觀察學生在實驗操作過程中的表現(xiàn)，了解他們是否掌握了操作技巧。例如，觀察學生是否正確進行細胞破碎，是否正確調節(jié)氯化鈉溶液濃度等。

-測試：通過小測試，檢查學生對DNA的提取與鑒定實驗操作的掌握程度。例如，設計一個小測試，要求學生寫出DNA提取與鑒定實驗的操作步驟。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：認真批改學生的作業(yè)，如實驗報告、課后習題等，了解學生的學習效果。例如，檢查學生是否正確描述了DNA的結構，是否正確解釋了實驗結果等。

-作業(yè)點評：對學生的作業(yè)進行點評，及時反饋學生的學習情況。例如，表揚學生在實驗報告中對DNA提取與鑒定實驗的詳細描述，提醒學生在解釋實驗結果時注意邏輯性和準確性。

-鼓勵學生：鼓勵學生繼續(xù)努力，提供學習建議。例如，建議學生在實驗操作中多練習，提高操作技能；鼓勵學生在課后多閱讀相關資料，加深對DNA的理解。

-激勵措施：根據(jù)學生的學習表現(xiàn)，給予適當?shù)募畲胧?，如表揚優(yōu)秀作業(yè)、提供學習獎勵等。例如，對于實驗報告中描述清晰、操作步驟正確的學生，給予表揚和獎勵，激勵他們繼續(xù)努力。

-家校合作：與學生家長保持溝通，共同關注學生的學習情況。例如，向家長反饋學生在課堂上的表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，鼓勵家長在家輔導孩子學習，共同促進學生的學習進步。

-持續(xù)關注：持續(xù)關注學生的學習進展，及時發(fā)現(xiàn)和解決學習中遇到的問題。例如，定期與學生進行交流，了解他們在學習中遇到的困難，提供相應的幫助和支持。

-學生反饋：鼓勵學生反饋學習中的問題和意見，及時調整教學方法和策略。例如，定期收集學生對課堂教學和作業(yè)的評價和建議，根據(jù)學生的反饋調整教學內(nèi)容和方式，以提高教學效果。板書設計①DNA的結構特點

-雙螺旋結構

-由兩條互補的鏈組成

-堿基互補配對（A與T，C與G）

-螺旋軸由糖-磷酸骨架組成

-端部有磷酸基團

②DNA的提取與鑒定實驗原理

-基于DNA在不同濃度的氯化鈉溶液中溶解度不同的原理

-通過加入氯化鈉溶液調整DNA的溶解度，使DNA從細胞碎片和其他細胞成分中沉淀出來

-通過水浴加熱或酒精沉淀進一步純化DNA

-使用二苯胺試劑與DNA反應產(chǎn)生藍色復合物，通過觀察顏色變化來鑒定DNA

③DNA的鑒定方法

-二苯胺法：DNA與二苯胺試劑反應生成藍色復合物

-紫外線吸收法：通過紫外光譜儀測定DNA在260nm處的吸光度

-PCR擴增法：利用特定的引物擴增DNA片段，通過電泳分離和觀察D