高中生物 专题5 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课件 新人教版选修1.ppt

专题5 课题2 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 重点突破 创新演练 大冲关 知识清单 案例师说 课堂强化 每课一练 了解pcr技术的基本操作 反应条件理解pcr技术的基本原理 pcr技术的原理和基本操作 一 细胞内dna复制所需要的基本条件 1 原料 2 模板 dna分子 3 酶 打开dna双链的 催化合成dna子链的 4 引物 由于dna聚合酶合成子链时不能从头开始 而只能从延伸 因此dna复制需要引物 4种脱氧核苷酸 两条母链 解旋酶 dna聚合酶 3 端 二 pcr技术的条件及原理1 条件 1 模板 2 引物 能分别与结合的两种引物 3 原料 4 酶 dna聚合酶 5 其他条件 需稳定的和能自动调控温度的温控设备 dna 两条模板链 四种脱氧核苷酸 耐热的 缓冲溶液 2 方向子链的延伸方向为从 3 原理 1 dna变性 在的温度范围内 dna的结构解体 双链分开 这个过程称为 2 dna复性 当温度缓慢后 两条彼此分离的dna链又会重新结合成 3 dna合成 dna聚合酶从引物端开始延伸dna链 dna的合成方向总是从子链的端向端延伸 5 端到3 端 80 100 双螺 旋 变性 降低 双链 3 5 3 三 pcr反应过程和结果1 过程pcr一般要经历三十多次循环 1 每次循环可以分为 和三步 所需要的温度分别约为以上 左右 左右 2 从第二轮循环开始 上一次循环的产物作为参与反应 并且由上延伸而成的dna单链会与结合 进行dna的延伸 变性 复性 延伸 90 50 72 模板 引物 引物 2 结果dna聚合酶只能特异地复制处于之间的dna序列 使这段的序列呈指数扩增 四 dna含量的测定1 原理dna在波段有一强烈吸收峰 可利用dna的这一特点测定dna含量 2 计算公式dna含量 g ml 50 稀释倍数 两引物 固定长度 260nm紫外线 260nm的读数 1 仔细阅读教材p58 62 基础知识 的相关内容 归纳并回答下列问题 1 pcr的原理是什么 运用文字与箭头表示出来 提示 dna的热变性 2 联想dna复制的知识 讨论并交流 生物体内的dna复制与pcr技术有哪些异同 填写下表 3 观察教材p60 61图5 9 思考pcr反应过程是dna的两条模板链全长复制吗 若一个dna分子在pcr中循环n次 可获得的子代dna分子数是多少 若开始有n0个dna 则循环n次后获得的子代dna分子数目是多少 提示 pcr反应过程中的dna聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的dna序列 使该段固定长度的dna序列呈指数扩增 2n n0 2n 2 读教材p62 实验操作 和 操作提示 的相关内容 结合你自己的实验体会 思考在pcr操作中 应注意哪些问题 提示 pcr所用的缓冲液实验前应分装成小份 并在 20 储存 pcr所用的缓冲液配制一定要严格 或者直接购买专用扩增缓冲液 为避免外源dna等因素的污染 pcr实验中使用的微量离心管 吸液枪头 缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌 在微量离心管中添加反应成分时每吸一种试剂后 移液器上的枪头必须更换 pcr过程与细胞内的dna复制过程相比 主要有两点不同 它们是 pcr过程需要的引物是人工合成的单链dna或rna pcr过程不需要dna聚合酶 pcr过程中dna的解旋不依靠解旋酶 而是通过对反应温度的控制来实现的 pcr过程中 dna不需要解旋 直接以双链dna为模板进行复制a b c d 解析 pcr过程与细胞内的dna复制过程相比较 主要有两点不同 pcr过程需要的引物是人工合成的单链dna或rna 长度通常为20 30个核苷酸 pcr过程中 dna解旋不依赖解旋酶 而是通过对反应温度的控制来实现的 答案 c 现在pcr技术 多聚酶链式反应 成为分子生物学实验室里的一种常规手段 其原理是利用dna半保留复制 在试管中进行dna的人工复制 如下图所示 在很短的时间内 将dna扩增几百万倍甚至几十亿倍 使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体 1 加热使dna双链打开 这一步是打开 键 称为 2 当温度降低时 引物与模板 端结合 在dna聚合酶的作用下 引物沿模板延伸 最终合成两个dna分子 此过程中原料是 遵循的原则是 3 pcr技术的必要条件 除了模板 原料 atp 酶以外 至少还需要三个条件 即 液体环境 适宜的 和 前者由pcr仪自动调控 后者则靠 来维持 解析 1 pcr技术利用热变性原理使dna双链间的氢键断裂 称为变性 2 pcr技术扩增dna与细胞内dna复制所需原料一样 为四种脱氧核苷酸 遵循的原则是碱基互补配对原则 引物与模板的3 端结合后 dna聚合酶才发挥作用 3 pcr技术与体内dna复制不完全相同 除了需要模板 原料 atp 酶以外 至少还需要液体环境 适宜的温度和酸碱度 适宜的温度靠pcr仪自动调控 而酸碱度靠缓冲液来维持 答案 1 氢变性 2 3 四种脱氧核苷酸碱基互补配对原则 3 温度酸碱度缓冲液 1 dna母链的3 端对应着子链的5 端 即dna的两条链是反向平行的