发布时间 : 星期四 文章K12教育学习资料高中生物专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段教案新人教版选修1更新完毕开始阅读
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专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段
一、课题目标 1.知识目标
理解PCR的原理和反应过程。 2.能力目标
尝试PCR技术的基本操作 3.情感目标
通过讨论PCR技术的应用，体会科学技术在生活中的实际运用。 二、课题重点
PCR的原理和基本操作。 三、课题难点 PCR的原理。 四 教学流程 教学流程 2.DNA双链方向与复制关系 引导学生观察教材图5-6 DNA复制方向的示意图，讲解DNA的3′端和5′端，DNA聚合酶的特性以及DNA复制方向。
教师活动 学生活动 设计意图
（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。 3.PCR原理
联系DNA复制相关知识，讲解 PCR原理，并且与细胞内DNA复制比较。 （1）DNA的热变性原理
通过控制温度来控制双链的解聚与结合。
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①变性：80－100°C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 （2）耐高温的Taq DNA聚合酶 （3）缓冲液为PCR反应提供的物质
DNA模板，分别与两条模板链相结合的两种引物，四种脱氧核苷酸，耐热的DNA聚合酶，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。
【方法点拨】细胞内复制和PCR不同点
① PCR过程需要的引物不是RNA，而是人工合成的DNA单链，其长度通常为20－30个脱氧核苷酸 ② PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的 （二）PCR的反应过程
引导学生观察教材图5-9 PCR过程图解，理解PCR过程，加以点拨，共同归纳总结。 PCR一般要经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性和延伸三步。 (1)变性
温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解旋为单链。
(2)复性
温度下降到50 ℃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。
【方法点拨】
(1)72 ℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5′端向3′端延伸。
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(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。
【典型例题】
标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是( ) A．92 ℃、50 ℃、72 ℃ B．72 ℃、50 ℃、92 ℃ C．50 ℃、92 ℃、72 ℃ D．80 ℃、50 ℃、72 ℃ 【答案】A 【方法点拨】
1.变性：温度上升到90 ℃(90～96 ℃)以上时，双链DNA解旋为单链
2.复性：温度下降到50 ℃(40～60 ℃)左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合 3.延伸：溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在Taq DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
二、实验操作 （一）设备及用具
结合实际图解讲解实验操作设备及用具的相关用途。 1.PCR仪
一台能够自动调控温度的仪器 2.微量离心管
一种薄壁塑料管，总容积为0.5ml 3.微量移液器
用于定量转移PCR配方中的液体，其上的一次性吸液枪头用一次更换一次 （二）实验操作步骤
讲解实验操作步骤以及注意事项。 1.准备
按照PCR反应体系的配方将所需用的试剂摆放在实验桌上。 2.移液
用微量移液器按照PCR反应体系配方往微量离心管里面加入各种试剂。 3.混合
①过程：盖严微量离心管口的盖子，用手指轻轻弹击管壁。 ②注意:
A.离心管口的盖子一定盖严，防止实验中脱落或液体外溢。 B.手指轻轻弹击微量离心管的管壁，目的是使反应液混合均匀。 4.离心
①过程：将微量离心管放在离心机上,离心约10s。
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②目的：使反应液体集中在离心管底部，提高反应效果。 5.反应
将离心管放入PCR仪上，设置好PCR仪的循环程序。 环节二：讲授新课 一、基础知识 (一）PCR原理 1.胞内DNA复制的基本体系 引导学生回忆DNA复制相关知识，完成以下表格。 参与组分 解旋酶 DNA母链 在DNA复制中的作用 打开DNA双链 提供DNA复制的模板 答。 观察、思考、回答。 （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。 3.PCR原理 联系DNA复制相关知识，讲解 PCR原理，并且与细胞内DNA复制比较。 （1）DNA的热变性原理 通过控制温度来控制双链的解聚与结合。 倾听、思考、回
的原理和反应过程。 回忆、回理解PCR4种脱氧核苷酸 合成子链的原料 DNA聚合酶 引物 催化合成DNA子链 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 2.DNA双链方向与复制关系 引导学生观察教材图5-6 DNA复制方向的示意图，讲解DNA的3′端和5′端，DNA聚合酶的特性以及DNA复制方向。 专注专业学习坚持不懈勇攀高峰4