课题2　多聚酶链式反应扩增DNA片段教学内容概述

课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段

课标要求：1.通过尝试PCR（DNA多聚酶链式反应）技术的基本操作；

2.使学生体验PCR这一常规的分子生物学实验方法；

3.理解PCR的原理，讨论PCR的应用。

教学目标：

知识：1、了解PCR技术的基本操作。2、理解PCR的原理。3、讨论PCR的应用。

能力：培养学生使用PCR仪扩增DNA片段的能力

情感：认识到技术的发展在科学研究中的作用，科学技术的进步对各个社会领域都有非常重要的作用。

【重点难点】

重点：PCR的原理和PCR的基本操作。

难点：PCR的原理。

【课前预习】

1．细胞内DNA复制条件：

条件

模板

原料

酶

能量

引物

成 分

DNA的 单链

作 用

合成DNA子链的原料

为解螺旋和合成子链供能

为DNA聚合酶提供合成的3’端起点

2．PCR的反应过程

变性

复性

延伸

变性：在

℃时DNA解旋。

复性：在 ℃时引物与DNA单链结合。

延伸：在 ℃时合成DNA子链（两个引物间的序列）。

【我要提问】

【精讲点拨】

1.

美国科学家莫里斯发明了PCR技术，它是一种DNA“复印机”，可以在数小时内，将一个DNA复制出一千亿个，解决了检测样本扩增的难题。在人类基因组计划实施中，PCR技术使每个核苷酸的识别成本降低至5～10美元，他因发明PCR技术而荣获了诺贝尔奖。 （1）在DNA复制时，需要大量的 作为原料，在DNA聚合酶的催化作用下，以解旋后的单链为 进行生物合成。 （2）在DNA分子解旋时，必须加热，普通的酶容易 ，科学家从温泉中找到了耐95℃高温的 ，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。每次循环可以分为变性、 和延伸三步。 （3）耐高温酶的发现应用说明了地球生物 的重要，大自然的________库是人类的宝贵财富。

2.

聚合酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低

温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是 （ ）

A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术

B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板

C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增

D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变

3.下图是哪次循环的产物

A.第一次循环

B.第二次循环

C.第三次循环

D.第四次循环

【巩固练习】

1、实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是 （ ）

①酶 ②游离的脱氧核苷酸 ③ATP ④DNA分子 ⑤mRNA ⑥tRNA ⑦适宜的温度 ⑧适宜的酸碱度

A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥⑦ C．②③④⑤⑦⑧ D．①②③④⑦⑧

152、一个由N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、 1/10 B、 1/5 C、 1/16 D、 1/25 3、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

4、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 （ ）

15306031A、 2 B、 2 C、 2 D、 2

5、DNA的合成方向总是（ ）延伸。

A、从DNA分子的左端向右端 B、从DNA分子的右端向左端

，，，，C、从子链的5端向3端 D、从子链的3端向5端

6、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

7、DNA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DNA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

8、下列关于DNA复制过程的正确顺序是 （ ）

①互补碱基对之间氢键断裂 ②互补碱基对之间形成氢键 ③DNA分子在解旋酶的作用下解旋 ④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对 ⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构

A、①③④②⑤ B、①④②⑤③ C、①③⑤④② D、③①④②⑤