课题2　多聚酶链式反应扩增DNA片段优秀教案

课题

高二选修一5.2《多聚酶链式反应扩增DNA片段》

第一课时

教学设计

河北安国中学 张艳丽

一、教学内容和学情分析

本节课主要讲述DNA的体外复制，也就是多聚酶链式反应的原理和过程。课本以体外扩增DNA能够解决的好多生活问题为切入点引入PCR，极大的提高了学生学习本节知识的兴趣。

对本节知识的学习需要学生掌握体内DNA的复制，由于必修二中已经学过相应的知识，但是相隔时间较长，需要老师帮助学生回忆。

同时本节课的学习也使学生对必修二体内DNA分子的复制理解更深刻。也能提升学生探究生物奥秘的兴趣。

二、教学目标

1.知识与能力目标

（1）通过师生互动、观看视频，能够概述PCR的原理和反应过程；

（2）通过阅读文本、资料分析，能够比较细胞内DNA复制和PCR扩增过程的异同。

2.学科素养

（1）基础知识

（PCR的原理和反应过程；细胞内DNA复制和PCR扩增过程）；

（2）基本技能

（通过本节课的学习，能够分析PCR技术与细胞内DNA复制区别）；

（3）基本思想

（通过对PCR的原理和反应过程以及细胞内DNA复制和PCR扩增过程，锻炼科学的思维方法，培养实事求是的科学态度）；

三、

教学重点和难点

1.PCR的原理；

2.比较细胞内DNA复制和PCR扩增过程。

四、

教学方法

1.合作探究法

2.任务型教学法

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五、教学流程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

1.新课导入

（1）展示课题背景，导入新课

2.基础知识回顾

3、回忆复习体内DNA分子的复制

2、讲述DNA分子的方向性：即DNA的3´端和5´端

在刑事侦破案件中常需要对样品DNA进行分阅读、倾听。

情景导入，并

且解读本节课目标。

析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个

小时内复制出上百万份的DNA拷贝，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。现在PCR技术已广

泛应用于遗传病的诊断、刑侦破案、古生物学、

基因克隆和基因测序。展示发明PCR的科学家慕斯里，提高学生的科学素养

（2）展示学习目标

①理解PCR的原理和反应过程；

②比较细胞内DNA复制和PCR扩增过程。

1、DNA组成结构

提问学生：

回忆、回答。

回顾必修1

中学习相关的知识。

①

DNA组成元素、基本单位及结构。

②

核苷酸分子的结构

（展示核苷酸的分子结构模式图）

倾听并思考

认识DNA的

方向性

学生在作业检查学生基

（1）学生写出DNA复制的概念，时期，场本上写出答础知识是否所，条件，特点，原则，准确复制的原因，意案并相互交牢固为学习

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3、讲授新课与探究问题

义

流讨论

PCR做准备

（2）教师小结细胞内DNA复制的基本体系

一、引物和DNA复制的方向

1、讲引物

(1)

本质，作用，需要引物的原因

倾听、思考、体内DNA复回答问题

制没有讲过引物这里需要重点说明

(2)

DNA双链方向与复制关系（结合多媒体投

影图）

2、学生讨论：DNA复制的方向

引导学生根据DNA聚合酶的特性并观察教材图5-6 DNA复制方向的示意图得出结论

讨论并展示帮助学生理回答

解PCR复制的方向。

方便复习

3、小结：

（1）DNA的羟基“－OH”末端称为3’端，而磷酸基团的末端称为5’端。

（2）DNA聚合酶只能从3´端延伸DNA链，故DNA复制需要引物。

（3）DNA合成总是从子链的5´端向3´端伸。

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记笔记

二、多聚酶链式反应（PCR）

1、联系DNA复制相关知识，讲解PCR原理

观察、思考、将DNA分子（1）DNA的热变性原理

记笔记

的特性和PCR的原理结合到一起

加强必修知识与选修知识之间的联系

通过控制温度来控制双链的解聚与结合。

①变性：80－100℃的温度范围内，DNA双螺旋结构解体，双链分开。

②复性：温度缓慢降低后，两条彼此分离

的DNA链重新结合成双链。

提问学生：为什么复性不是让变性解链的讨论、回答。

让学生理解DNA分子重新形成双螺旋结构，引导学生理解PCR复性的作用是让引物和模板DNA相结合

2、讲述PCR的过程变性

复性

延伸

重点讲延伸

阅读课本

引物与模板结合的原因

理解过程

温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧

核苷酸(A、T、C、G)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。

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4、知识总结比较

5、课堂小结

6、当堂测试

一、PCR原理

二、PCR反应过程及条件

1、过程：变性—复性—延伸

PCR一般要经历三十多次循环

【视频演示】PCR的过程

观看视频

深刻形象的讲解(1)72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活倾听、思考、理解PCR的性，可使DNA新链由5′端向3′端延伸。

(2)DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列，使该段固定长度的序列呈“指数式”扩增。

回答。

原理和反应过程。

列表比较PCR技术与体内DNA复制的区别。

学生进行思

考后进行展

示答案，教

师进行点评

并引导规范

回答。

呼应、回答

突出本节重

点

2、条件：模板、酶、引物、原料及反应环境

三、细胞内DNA复制与PCR技术比较

四、展示下节课教学基本内容

学生完成课件中当堂测试部分习题

教师进行引导和点评

思考、回答。

突出基础知识题。

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七、教学反思

在教学过程中，先引导学生回忆必修一和必修二的有关DNA复制的知识，在此基础上，让学生加深对于PCR原理的认识。对于PCR反应过程的教学，应以读图识图为主。教材中反应过程图解详细的描绘了参与PCR的各种组成成分；每一轮反应的三个基本步骤—变性、复性、延伸。

在教学过程中应加强与学生的沟通和交流，提高学生学习热情和学习知识的准确性。

附：板书设计

5.2多聚酶链式反应

PCR

一

DNA 分子

二、PCR 1.

2.

结构

1.原理：DNA双链复制

复制

2.过程：变性—复性—延伸

引物（1）本质：DNA或RNA

三、比较体内DNA复制和PCR （2）作用：引导DNA的合成

（3）需要引物的原因

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