“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)有效教學(xué)探微

余清梅

[摘要]實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，也是凸顯高中生物探究性及趣味性的主要教學(xué)形式。在新課改推行實(shí)施的背景下，如何讓高中生物實(shí)驗(yàn)更加真實(shí)有效，需要高中生物教師予以認(rèn)真思考。基于此，～：t"DNA的粗提取與鑒定”這一實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為例，探究提高高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)針對(duì)性和實(shí)效性的相關(guān)對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]高中生物實(shí)驗(yàn) DNA的粗提取與鑒定

“DNA的粗提取與鑒定”是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。設(shè)置這一生物實(shí)驗(yàn)的目的及初衷在于讓學(xué)生對(duì)生物學(xué)發(fā)展過程中較為重要的DNA基本知識(shí)，如DNA的物理屬性、化學(xué)屬性、粗提取及鑒定方法原理等有一個(gè)全面的了解。如何有效開展“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，值得一線教師深入探究與思考。

一、“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)分析

“DNA的粗提取與鑒定”作為高中生物選修1模塊中的重要實(shí)驗(yàn)課題，在類型上屬于一個(gè)鑒定類的定性實(shí)驗(yàn)。在教材中針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)的介紹主要集中在DNA粗提取與鑒定所遵循的基本原理上，以及由此原因延伸出去的幾種提取方案，對(duì)該實(shí)驗(yàn)的具體實(shí)驗(yàn)操作步驟沒有進(jìn)行明確的規(guī)定，一方面給學(xué)生留出了足夠的探究及思考空間，另一方面也容易使"DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)流于形式，實(shí)驗(yàn)效果受損?；?DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)本著實(shí)驗(yàn)真實(shí)有效的原則，做好實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)問題的探究等前期準(zhǔn)備工作。

二、“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)影響分析

本實(shí)驗(yàn)采用植物類實(shí)驗(yàn)材料（如香蕉、獼猴桃等），其DNA提取量情況受實(shí)驗(yàn)材料研磨度的影響。為有效減少實(shí)驗(yàn)誤差，使學(xué)生能夠經(jīng)由實(shí)驗(yàn)材料真實(shí)有效地獲取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行細(xì)致研磨，最大限度地減少實(shí)驗(yàn)誤差。在實(shí)驗(yàn)材料的物理顏色抑制上，為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加清晰直觀，可以在實(shí)驗(yàn)材料的研磨過程中，采用洗滌劑添加或尼龍布擠壓過濾的方式，使該實(shí)驗(yàn)DNA提取率得以提高。除此之外，在獼猴桃DNA的粗提取及鑒定實(shí)驗(yàn)中，隨著冷酒精的添加，實(shí)驗(yàn)過程中還會(huì)形成較多的絮狀物，這些絮狀物會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的各種變量。針對(duì)這一不利因素，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生采用規(guī)格為2～2.5 mol/L的NaCl溶液對(duì)相應(yīng)的絮狀物進(jìn)行過濾，以增大實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。在以上實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)的提示上，教師可以借助多媒體，通過圖片及視頻等，讓學(xué)生明確相應(yīng)的操作要點(diǎn)，為后續(xù)的教學(xué)步驟實(shí)施做好鋪墊。

三、“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

1.合理分組，有效利用實(shí)驗(yàn)“問題”，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)規(guī)范化操作水平。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及個(gè)性特征，做好實(shí)驗(yàn)探究小組的分組工作，秉持“異質(zhì)分組”的原則，對(duì)使用不同實(shí)驗(yàn)材料的小組進(jìn)行區(qū)分，形成實(shí)驗(yàn)對(duì)照組，以發(fā)揮組間學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究積極性。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生各種“問題”，如沒有進(jìn)行細(xì)致規(guī)范的研磨、在添加NaCl溶液、冷酒精、添加劑時(shí)沒有嚴(yán)格控制相應(yīng)的劑量及體積等。針對(duì)這些問題，教師可對(duì)其加以記錄，然后在后續(xù)的講評(píng)中讓學(xué)生找出其中的“問題”，借此提高其實(shí)驗(yàn)探究的規(guī)范化操作水平。

2.細(xì)化實(shí)驗(yàn)步驟流程，注重多種實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的綜合應(yīng)用。在“DNA的粗提取與鑒定”這一實(shí)驗(yàn)中，由于在生物實(shí)驗(yàn)教材中沒有明確指出相應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)基本步驟，所以教師要借助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案計(jì)劃的編寫來貫穿相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及操作知識(shí)點(diǎn)。如在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)教學(xué)步驟流程的細(xì)化上，要涉及以下幾個(gè)方面：1.獼猴桃或香蕉實(shí)驗(yàn)材料的選取，如以30 g為實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；2.細(xì)胞破碎及DNA釋放，如添加20%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5 mL SDS，7～8 min實(shí)驗(yàn)材料研磨；3.雜質(zhì)去除。如在恒溫（50℃）條件下進(jìn)行10 min的反應(yīng)，在冷卻后過濾雜質(zhì)。4.DNA析出。如借助玻璃棒進(jìn)行攪拌，并通過3～4min靜置，析出相應(yīng)的DNA提取物。5.DNA溶解。將提取所得的DNA物質(zhì)在NaCl溶液中進(jìn)行溶解，獲取相關(guān)對(duì)比數(shù)據(jù)。在進(jìn)行以上實(shí)驗(yàn)操作的同時(shí)，教師可以借助板書等傳統(tǒng)教學(xué)手段，提示相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及探究注意事項(xiàng)。

3.對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行討論。在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)完畢后，教師給予學(xué)生充分的展示組間研究成果及師生交流探討的時(shí)間，一方面讓學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)探究中得出的相關(guān)結(jié)論及疑問及時(shí)提出；另一方面由教師引導(dǎo)，借助實(shí)際問題讓學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)探究結(jié)論與生活中的實(shí)際應(yīng)用加以結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比及展示上，教師可以讓學(xué)生通過多媒體投影的方式，對(duì)本小組的探究結(jié)論加以演示，然后教師適時(shí)提出引申思考問題：刑偵領(lǐng)域采用的DNA提取及鑒定是利用了什么原理？如選取動(dòng)物實(shí)驗(yàn)材料開展本實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論會(huì)有不同嗎？由學(xué)生查閱相關(guān)資料，課下思考探究。

“DNA的粗提取與鑒定”是高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的典型范例，其中涉及實(shí)驗(yàn)探究的諸多注意要點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)探究基本原則。在進(jìn)行高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)注重在實(shí)驗(yàn)原理的講解、學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性的調(diào)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)方案計(jì)劃的設(shè)計(jì)、實(shí)際應(yīng)用問題的思考討論等方面加以完善，使高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)真實(shí)有效。

（責(zé)任編輯 黃春香）