专题 课题 多聚酶链式反应DNA片段导学案.docVIP

课题2: 多聚酶链式反应扩增DNA 片段导学案 教学目标 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 一 、课题背景 1..多聚酶链式反应的概念： 2、多聚酶链式反应的应用： 的诊断、 、 、 、 和DNA 等各方面。 二 、基础知识 1、复习回顾DNA分子的组成成分和结构 (1) DNA 分子的基本组成单位是 .共有 种,每个基本单位是由一分子的 、一分子的 、和一分子的 构成。 (2).DNA双螺旋结构：①反向平行②基本骨架③两条链通过氢键连接（理解热稳定） 2 PCR原理：回忆DNA的复制过程，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聚合酶引物阅读课本P58－63，完成下列空格 （1）DNA的两条链是　　　　　　　　　　　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 。 （2）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 。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。 （3）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。 思考 （1）在DNA的复制过程中，参与的组分有哪些？分别起什么作用？ （2）什么是DNA的3′端和5′端？ （3）DNA聚合酶的特点？DNA的合成方向？ （6）如何在体外将DNA双螺旋打开？什么是DNA的变性和复性？ （7）PCR怎样控制DNA双链的解聚与结合？ （8）怎样解决高温导致DNA聚合酶失活的问题？ （9）总结PCR反应所需要的条件。 2．PCR的反应过程 （1）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。 （2）PCR的反应过程 延伸 复性 变性 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） 思考 （1）PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为哪三步？ （2）在循环之前，常要进行一次预变性，目的是？ （3）第一轮循环之后的结果是什么？ （4）细胞内DNA复制和细胞外PCR扩增的比较 DNA复制PCR扩增 不同点场所能量酶是否需要加入引物是否需缓冲液设备相同点原料复制原理模板引物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 中依次加入各组分，再参照课本P62表的设置设计好PCR仪的循环程序即可。 思考 1缓冲液相当细胞内的什么成分？　　　　　　　　　 （1）在PCR反应中，如何设置对照实验？ （2）如果没有PCR仪，可以怎样操作变性、复性和延伸这三个步骤？ 4．操作提示 （1）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