江苏省高中生物4.2分子生物学技术名师制作优质教学案(无答案)苏教版选修1

1、,名校名师推荐 ,课题第二节分子生物学技术课型新授1. 了解 pcr技术的基本操作教学目标2. 理解 pcr的原理3. 讨论 pcr的应用教学重难点pcr的原理和 pcr的基本操作自主学习一基础知识1pcr原理填写下列表格参与的组分在 dna复制中的作用解旋酶dna母链合成子链的原料dna聚合酶引物dna的两条链是反向平行的，通常将dna的羟基末端称为，而磷酸基团的末端称为。 dna聚合酶不能开始合成dna，而只能，因此，dna 复制需要引物。 dna 的合成方向总是。在 dna的复制过程中，复制的前提是。在体外可通过控制来实现。在的温度范围内，dna的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为

2、。pcr利用了 dna的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。由于pcr过程的温度高，导致dna聚合酶失活，后来的 dna聚合酶的发现和应用，大大增加了pcr的效率。pcr反应需要在一定的缓冲溶液中提供：，同时通过控制温度使dna复制在体外反复进行。2 pcr的反应过程pcr一般要经历循环，每次循环可以分为、和三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由延伸而成的dna单链会与结合，进行 dna的延伸，这样，dna聚合酶只能，使这段固定长度的序列成指数扩增。3实验操作在实验室中，做pcr通常使用，它是一种薄壁塑料管。具体操作时，用微量移液器，按pcr反应体系的配方在中

3、依次加入各组分， ，再参照下表的设置设计好pcr仪的循环程序即可。4操作提示为避免外源dna等因素的污染， pcr实验中使用的、以及蒸馏水等在使用前必须进行。 pcr所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。在微量离心管中添加反应成分时，移液管上的枪头要。 疑难点拨 1.pcr技术简介pcr是一种体外迅速扩增dna片段的技术，它能以极少量的dna为模板，在几小时内复制出上百万份的dna拷贝。这项技术有效地解决了因为样品中dna含量太低而难以对样品进行分析研究的问题，被广泛的应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和dna序列测定等各方面

4、。2细胞内参与dna复制的各种组成成分及其作用解旋酶：打开dna双链 dna母链：提供dna复制的模板 4 种脱氧核苷酸：合成子链的原料 dna聚合酶：催化合成dna子链引物：使dna聚合酶能够从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸（引物是一小段dna或 rna，它能与 dna母链的一段碱基序列互补配对。用于pcr的引物长度通常为 20 30 个核苷酸）3dna的合成方向通常将 dna的羟基末端称为 3， 端，而磷酸基团的末端称为5， 端。dna聚合酶不dna的两条链是反向平行的，1,名校名师推荐 ,能从头开始合成 dna，而只能从3，端延伸 dna链，因此， dna复制需要引物。当引物与dna母链

5、通过碱基互补配对结合后， dna聚合酶就能从引物的3，端开始延伸 dna链， dna的合成方向总是从子链的5， 端向 3， 端延伸。4pcr的反应过程90oc以上时，双链 dna解聚为单链）、pcr一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性（当温度上升到复性（温度下降到 50oc 左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合）和延伸（温度上升到72oc 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在dna聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的dna链）三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由引物延伸而成的dna单链会与引物结合，进行dna的延伸，这样， dna聚合酶只能

6、特异的复制处于两个引物之间的dna序列，使这段固定长度的序列成指数扩增。5pcr技术与 dna的复制pcr反应是通过控制温度使dna复制在体外反复进行。pcr反应的实质就是dna复制，所以有关pcr反应的题目与 dna复制的原理相同，计算方法也大体相同。例如：pcr反应中的目的片段一般以2n 的方式积累，其中n为反应循环次数。一个dna片段在 30 次循环后反应物中大约有10 亿个这样的片段。 （230） 典例解析 一个由15n 标记的 dna分子，放在没有标记的环境中培养，利用pcr循环 5 次后标记的 dna分子总数的（）a 1/10b 1/5 c1/16d1/25答案： c2n。而 dn

7、a的复制是半保留复制，解析：一个 dna分子利用 pcr技术循环 5 次后产生的 dna分子数目为其特点是：新形成的 dna双链，一条是来自亲代dna分子的母链，另一条是新形成的子链。这样最初由15n 标记的 dna分子复制后，其标记的两条链就分别进入两个子代dna分子中，这样两个子代dna分子被标记了。以后均是在没有标记的环境中培养，不论经过多少次复制，最初标记的两条链始终存在于两个dna分子中，这样经过 n 次循环后，标记的 dna分子中 2/2 n, 即 1/2 n-1 。巩固提高一选择题1dna分子复制时，解旋的两条链中（）a 仅一条作为复制模板b 两条链作为模板并复制出两个不同的dn

8、a分子c 两条链作为模板并复制出两个相同的dna分子d 两条链作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新链结合成一个全新的 dna分子2.下列关于 dna复制过程的正确顺序是（）互补碱基对之间氢键断裂互补碱基对之间形成氢键dna分子在解旋酶的作用下解旋以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对子链与母链盘旋成双螺旋状结构ab cd 3.下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有（） dna复制 rna复制转录翻译逆转录ab cd4.实验室内模拟生物体 dna的复制必需的一组条件是（）酶游离的脱氧核苷酸 atp dna分子 mrnatrna适宜的温度适宜的酸碱度ab

9、c d 5.利用 pcr技术，把一个双链dna分子当作第一代，经过3 次循环，在第四代 dna分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链？（）a 2b 4c8d16，6.关于 dna分子的叙述中，正确的是（）a .dna 的两条链是极性相同，同向平行b.dna的两条链是极性相同，反向平行c.dna的两条链中极性不同，反向平行的d.dna的两条链是极性不同，同向平行7.假设 pcr反应中， 只有一个 dna的片段作为模板， 请计算在 30 次循环后， 反应物中大约有多少这样的dna片段（）a2 15b2308.dna 的合成方向总是（a 从 dna分子的左端向右端 c 从子链的 5， 端向 3， 端c

10、 260d 231）延伸。b 从 dna分子的右端向左端d从子链的 3， 端向 5， 端2,名校名师推荐 ,9. 要使 pcr反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格的控制（）a 氧气的浓度b酸碱度c 温度 d大气的湿度10.dna 分子经 pcr反应循环一次后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与（）a 模板母链相同b非模板母链相同c 两条模板母链相同d 两条模板母链都不相同二非选择题1pcr技术是把某一dna片段在实验条件下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用这种技术能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或者dna 分子片段，“人类基因组计划”的研究中常用到这种技术。请结合有关知识，回答有关此技术的一些问题： pcr技术能把某一dna片段进行扩增，依据的原理是：在实验条件下，dna 分子进行扩增，除了所要扩增的dna 片段处，还需要、和、等条件。某 dna片段有160 个碱基，其中有腺嘌呤35 个，若让该 dna分子扩增三次（即复制三次）至少需要腺嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目分别是和个。2将大肠杆菌置于含15n 的培养基上培养。这样，后代大肠杆菌细胞中的dna双链均被 15n 标记。然后将被15n 标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基中，繁殖两代。亲代、第一代、第二代大肠杆菌dna的状况如图所示。 第 一 代 大 肠 杆 菌 dna 贮 存 的 遗 传