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刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277

历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979

浅谈“DNA粗提与鉴定实验”实践经验

【作者】 黄 萌

【机构】 百色市百色学院附属中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:“DNA粗提取”是高中生物中一个重要的实验,但实验中过程繁琐,很难顺利完成实验,在很多学校只能”望而兴叹”,让学生看了实验过程过如云里雾里,难以理解实验的意义及作用。在没有充足的教学资源和教学条件下,怎样才简易而顺利完成实验的运作呢?经过多年的多次实验,我从几个方面总结了一些方法方式,分享给大家,好则用之,无则弃之吧。 
  关键词:DNA粗提和鉴定 经验总结
  “DNA粗提取与鉴定”是人教版高中生物选修一专题五——DNA与蛋白质技术中课题1中的内容,该实验内容在中学生物教具有重要意义。虽然学生在必修课中学习了与DNA相关的知识,对DNA的结构与功能有了一定的了解,对学生的实验操作的技能培养,增强学生对生物技术的学习兴趣有很大的帮助,DNA的粗提取与鉴定实验”在《普通高中生物课程标准》和〈〈考试大纲〉〉中属于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。因此,本实验对学生来说有着很大的价值,给他们一次直接从生物体内直接提取DNA的机会,对DNA有了一定的现及情感体验!        
  “DNA粗提取与鉴定”实验材料是可用多种实验材料,但是使用鸡血细胞,工序相当繁杂,但对学习的知识掌握和技能的训练是最佳的,所以我特别安排了用鸡血提取DNA。但是众所周知,一个实验能够开展,离不开教师多倍劳动的付出,尤其是象我们这样的学校,生物教师极少,教资力量严重不足,每个老师课时很多,任课繁重,没有专职的实验员,没有齐全的实验用具,很多时候即使是有人帮备好用具也是不愿意去上实验课,很辛苦。所以为了让学生能按时完成这个实验 ,我经过多次的实验,总结几个实验难题和难点的突破方法,很实验更简便,易让学生顺利操作完成。现在跟大家分享,有不足的地方望大家给以指正。
  归纳起来有以下几个方面的处理有利实验顺利进行:
  一、实验条件不足方面难题
  组建学生小组:由于用具不足,教师力量不足,我们操作上需要有学生小组合作完成,所以实验前要分配好小组成员,选出小组长,便以组织学生配合实验工作。比如学生小组负责从仪器室中领出及收回各种实验用具,这样增强学生对各实验用具认识及作用的了解,以及有责任心的使用各种用具,高效避免用具的过度损坏;小组长参与实验前的药品备制,增强了学生对药品名称及作用的识记,增长了学生科学备制药品地见识。百闻不如见,百看不如一用。实验中学生的这两方面的配合,大大减轻了教师的工作负担。小组方式也节约了教学工具、教学材料的使用。
  材料处理方面:没有充足的实验经费,怎么办?鸡血地采集曾一度是个难题,后来我找到了宰杀场,给5元钱就可以收集到近1千毫升的鸡血。
  没有专用的冰箱,没有电动的离心机,鸡血细胞怎样获得?两种方法,一是自然静置一天,热天当然鸡血会臭,不个方法是无奈之举;二是放冰箱冷藏室一天。没有专用实验的冰箱,我把烧杯用塑胶密封严实给校内小卖部的老板帮保存一天或在自家冰箱存放。第二天的实验前取出,弃出上清液。
  对于冰酒精,没有专用实验的冰箱,我就提前半天把水放入保鲜袋中,放入家里的冰箱中冷冻成几袋冰块,上课前带去学校(最麻烦是会忘记),到学校放水桶中,再把整瓶酒精放在冰块当中,实验中发现冰的酒精比不冰的酒精更易提取到更多的白色丝状物(即DNA)
  没有标准的蒸馏水,我就采用学生桶装的纯净水,确实没有也可以用自来水,是可以提取到丝状DNA绕在玻棒上的。
  实验过程:实验为节约时间及料材,在后面的DNA鉴定,不用酒精灯加热水,因为这样加热用时太多,一节课不用够用。我改用电热水壶加热水,一大桶热水供给学生进行鉴定时的水浴加,实验后发现并不影响鉴定的显色反应;实验为节约料材,备制药品是只制备质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液;物质的量浓度为2 moL/L 的氯化钠溶液,二苯胺,95%冷酒精,不用配制0.015moL/L 的氯化钠溶液.
  实验现象:也许配制药品的问题,或是药品过期,当显色不明显,可以把两支对比的试管放在白色的墙面做为背影下进行观察,对比可看出实验组是略有蓝色出现的。
  二、实验中难点的突破
药品备制:二苯胺制备一定要现配现用;将浓硫酸与二苯胺混合均匀时,动作一定要快速放入棕色瓶中保存,否则溶液会变色,影响实验结果。
  药品的用量:让细胞破裂,加入蒸馏水并且搅拌的方法时。蒸馏水对于鸡血细胞来说,是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞破裂。所以可使蒸馏水用量比教材要求多一些。 
  析出DNA黏稠物并过滤。注意注蒸馏水的用量,最好事先进行估算(由物质的量浓度为2 moL/L 的氯化钠溶液变为0.14moL/L 的氯化钠溶液,大约用多少水作为估算),防不小心使用过量而使DNA重新溶解(把握浓度达0.14 mol/L)。
实验操作:析出DNA黏稠物并过滤时,注意沿烧杯内壁缓慢加入蒸馏水,将教材上用玻棒搅拌,改为边加边停,停时轻轻摇动烧杯的办法,使烧杯内的氯化钠溶液均匀稀释,此时烧杯中有絮状物出现,继续加入蒸馏水,絮状粘稠物会越来越多,当絮状粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水。而后再用玻璃棒缓缓搅动絮状粘稠物,随着搅动,絮状粘稠物会附着在玻璃棒上。这种边加边停的办法,可以防止DNA分子断裂,容易提取较多的DNA。
  对溶解细胞核内的DNA时 将物质的量的浓度为2mol/L的氯化钠溶液60mL(教材上用40mL)加入到滤液中,将教材上用玻璃棒搅拌,改为轻轻摇动烧杯,边摇边停,再摇再停持续5min,使其混合均匀,此时DNA呈溶解状态。这一步加大了溶剂量,延长了溶解间,让更多的DNA溶解其中。
  以上是我作为我一名高中教学一线的老师,在教师条件不足,教学力量紧缺的情况下,依然能够完成这样繁杂的经验总结,我所指导的实验成本大大降低,且容易获得。彻底解决了实验经费足的问题,使该实验能够正常开出;还能大幅度缩减了教师课前的准备时间,简化了实验材料的制备过程,随制随用,简单方便;减少了学生的操作步骤,缩短了操作时间,几乎所有学生都能在课堂内完成。希望大家多提意见,利于生物实验能够多样开展,培养出更多优质学生。
  参考资料:
  1、生物学教学2008年(第33卷)第6期《对“DNA粗提取与鉴定”实验的探究活动》;甄宗秋 (江苏省徐州市第一中学 221002)