北师大版高考生物必修1同步检测试题第4章 第15课时 聚合酶链式反应技术.pdf

第15课时聚合酶链式反应技术

[学习导航]1.阅读教材P内容，掌握PCR技术原理。2.结合教材P内容，了解PCR技术的基

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本操作过程，讨论PCR技术的影响因素。

[重难点击]1.简述PCR的原理。2.了解PCR技术的基本操作过程并讨论PCR技术的影响因素。

一、PCR的原理

聚合酶链式反应简称PCR，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，这项技术中DNA复制的过程和细胞

内DNA复制的过程是类似的，请结合已学习的DNA分子结构和复制的相关知识，分析PCR的原理。

1.DNA的平面结构示意图

(1)写出各个标号的名称①胞嘧啶；②腺嘌呤；③鸟嘌呤核糖；④胸腺嘧啶；⑤脱氧核糖；⑥磷酸基团；⑦

胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；⑧氢键；⑨碱基对；⑩一条脱氧核糖核苷酸链。

(2)DNA的两条链是反向平行的，为了明确表示DNA链的方向，通常将羟基末端称为3′端；将磷酸基团

的末端称为5′端，按此原则在图上方框内标出两条链的方向。

答案左链上5′端，下3′端；右链上3′端，下5′端。

2.细胞内DNA复制条件分析

条件组分作用

模板DNA的两条单链提供复制的模板

原料四种脱氧核糖核苷酸合成DNA子链的原料

解旋酶打开DNA双螺旋

酶

DNA聚合酶催化合成DNA子链

能量ATP为解螺旋和合成子链供能

引物RNA为DNA聚合酶提供合成的3′端起点

3.PCR原理与反应过程

(1)PCR概念：是一种体外酶促合成特定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。

(2)条件及作用

条件作用

待扩增的目的DNA片段作为复制的模板

两种人工合成的单链DNA片段合成DNA时所需要的特异引物

四种三磷酸脱氧核苷酸原料

耐热TaqDNA聚合酶酶促作用

缓冲溶液反应介质

(3)反应过程

①变性

温度上升到94～98℃时，目的DNA双链变性解旋为单链模板。

②复性

温度下降到40～60℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。

③延伸

温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核糖核苷酸在耐热的TaqDNA聚合酶的作用下。根据碱基互补

配对原则合成新的DNA链。

④循环：继续上述的3个过程，DNA片段被不断的扩增。若开始加入了N个DNA模板片段，理论上，

循环n次后能获得N·2个DNA片段。

n

1.PCR原理

PCR反应与体内DNA复制的引物在化学本质上是否相同？请分析原因。

答案不相同。体内DNA复制所需引物为RNA聚合酶合成的一小段RNA，但PCR反应时所用引物一般

是人工合成的单链DNA片段。

2.PCR反应过程

(1)PCR反应中需要解旋酶和DNA聚合酶吗？若需要，则与细胞内DNA复制