人教版高中生物選修1專題5課題2《多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增dna片段》導(dǎo)學(xué)案

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1、人教版高中生物選修1專題5課題2《多聚酶鏈?zhǔn)椒? 應(yīng)擴(kuò)增dna片段》word導(dǎo)學(xué)案 一、基礎(chǔ)知識 1.PCR原理填寫下列表格 參與的組分 在DNA復(fù)制中的作用 解旋晦 DNA母鏈 合成子鏈的原料 DNA聚合酶 引物 DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模ǔNA的羥基末端稱為,而磷酸基團(tuán)的末端稱為。DXA聚合酶不能開始合成DNA,而只能,因此，DNA復(fù) 制需要引物。DNA的合成方向總是,在DNA的復(fù)制過程中，復(fù)制的前提是o在體外可通過操縱 來實現(xiàn)。在的溫度范疇內(nèi)，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)將解體，雙鏈分開，那個過程稱 為oPCR利用了DNA的原理，通過操縱溫度來

2、操縱雙鏈的解聚與結(jié) 合。由于PCR過程的溫度高，導(dǎo)致DNA聚合酶失活，后來的DNA聚合酶的發(fā)覺和應(yīng) 用，大大增加了PCR的效率。PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中提供：,, ,,同時通過■操縱溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。2.PCR的反應(yīng)過程 PCR一樣要經(jīng)歷循環(huán)，每次循環(huán)能夠分為、和三步。 從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，同時由延伸而成 的DNA單鏈會與.結(jié)合，進(jìn)行DNA的延伸，如此，DNA聚合酶只能,使這段固定長度的序列成指數(shù)擴(kuò)增。3一實驗操作在實驗室中，做PCR通常使用，它是一種薄壁塑料管。具體操作時，用微量移液器，按PCR反應(yīng)體系的配方，在:中依次加入

3、各組分，，再參照下表的設(shè)置設(shè)計好PCR儀的循環(huán)程序即可。4.操作提示 為匯光外源DNA等|，、|或溝小兔，PCRg哈中使用的、、以及蒸噩水等在使用前必須進(jìn)行PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在一 儲存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融解。在微量離心管中添加反應(yīng)成分時，移液管上的槍頭要。［疑難點(diǎn)撥］1.PCR技術(shù)簡介 PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，在幾小時?內(nèi)復(fù)制出上百萬份的D叫拷貝。這項技術(shù)有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進(jìn)行分析研究的咨詢題，被廣泛的應(yīng)用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DXA序列測

4、定等各方面。 2.細(xì)胞內(nèi)參與DNA復(fù)制的各種組成成分及其作用 ①解旋酶：打開DNA雙鏈②D\A母鏈：提供DX丸復(fù)制的模板③4種脫氧核甘酸：合成子 鏈的原料④DXA聚合酶：催化合成DNA子鏈⑤引物：使DNA聚合酶能夠從引物的3.端開始連接脫氧核甘酸（引物是一小段DNA或RNA,它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對。用于PCR的引物長度通常為20—30個核昔酸）3.DNA的合成方向 DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，通常將DXA的羥基末端稱為3-端，而磷酸基團(tuán)的末端稱為51端。DXA聚合酶不能從頭開始合成DXA,而只能從3.端延伸DNA鏈，因此，DXA復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DXA母鏈通過堿基互

5、補(bǔ)配對結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3端開始延伸DNA鏈，DNA的合成方向總是從子鏈的51端向3端延伸。 4. PCR的反應(yīng)過程 PCR一樣要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)能夠分為變性（當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈）、復(fù)性（溫度下降到50℃左右，,兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合）和延伸（溫度上升到72℃左右，溶液中的四種脫氧核甘酸在DNA聚合酶的作用下，依照堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈）三步。從第二輪循環(huán)開,始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，同時由引物【延伸而成的DNA單鏈會與引物II結(jié)合，進(jìn)行DNA的延伸，如此，DXA聚合酶只能特異的復(fù)制處于兩個引物之間的DNA序列，使這段固定長度的序列成指數(shù)擴(kuò)增。 5. PCR技術(shù)與DNA的復(fù)制 PCR反應(yīng)是通過操縱溫度使DXA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。PCR反應(yīng)的實質(zhì)確實是DNR復(fù)制，因此有關(guān)PCR反應(yīng)的題目與DNA復(fù)制的原理相同，運(yùn)算方法也大體相同。例如：PCR反應(yīng)中的目的片段一樣以2n的方式積存，其中n為反應(yīng)循環(huán)次數(shù)。一個DNA片段在30次循環(huán)后反應(yīng)物中大約有10億個如此的片段。（280）