人教版高中生物高二选修一学案专题5课题2多聚酶链式反应

1、1专题 5 DNA 和蛋白质技术 课题 2 多聚酶链式反应扩增 DNA 片段【学习目标】1说出 PCR 技术的基本操作2理解 PCR 的原理3讨论 PCR 的应用【重点难点】PCR 的原理和 PCR 的基本操作【预习案】任务一.PCR原理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DNA 的两条链是反向平行的，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_ 。在 DNA 的复制过程中， 复制的前提是 _。在体外可通过控制

2、 _ 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。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。任务二.PCR的反应过程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

3、，DNA 聚合酶只能 _ ，使这段固定长度的序列成指数扩增。任务三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，再参照下表的设置设计好 PCR 仪的循环程序即可。任务四.操作提示2为避免外源 DNA 等因素的污染，PCR 实验中使用的 _ 、_、_ 以及蒸馏水等在使用前必须进行 _。PCR 所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在 _ 储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。在微量离心管中添加反应成分时， 移液管上的枪头要 _。【训练案】1.在（）的温度范围内，DNA 的双螺旋结构解开A

4、.10-20CB. 80-100CC. 20- 30C2.关于 DNA 的复制，下列叙述正确的是（）A.DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA,只能从 5端延伸 DNA 链B.DNA 复制不需要引物C.引物与 DNA 母链通过碱基互补配对进行结合D.DNA 的合成方向总是从子链的 3 端向 5 端延伸3.下列有关 PCR 描述，不正确的是（）A.是- -种酶促反应B.引物决定了扩增的特异性C.扩增产量按 y=（ 1 + X）nD.扩增对象是氨基酸序列E.扩增对象是 DNA 序列（2 ）在 PCR 反应中与解旋酶作用相同的操作是： _5.空难之后对面目全非的航天员遗体残骸辨认可借助DNA杂交技术

5、。该技术是从尸体和死者家属提供的死者生前的生活用品中分别提取DNA,在一定温度下水浴共热，使 DNA 的氢键断裂，双链打开。若两份DNA 样本来自同一个体， 在温度降低时，两份样本中的 DNA 单链会通过氢键连接在一起；反之，则不能互补。已知某 DNA 单链碱基组成为 ATCCGAT 则与它互补的另一条单链组成为 _ ，为保证准确性，需用较多的 DNA 样品，这可以通过一定的技术使DNA 分子大量复制，若一个 DNA 分子中，腺嘌呤含量为 15%，复制所用的原料均为3H 标记的脱氧核苷酸，经四次复制后，不含3H 的 DNA 单链占全部单链的_，子代 DNA 分子中胞嘧啶的比例为_。6. Taq

6、DNA 聚合酶的特点是（）A.耐高温 B.耐盐酸 C.耐强碱 D.不耐热7. PCR 的每次循环都可以分为三步，按循环的顺序排列是（）A.变性、延伸、复性B.变性、复性、延伸C.复性、变性、延伸D.延伸、变性、复制D. 40-60C4. （ 1） PCR 反应需要的条件:缓冲溶液、DNA 模板、弓|物、四种脱氧核苷酸、耐热的 DNA 聚合酶，为什么?38. DNA 复制时，合成 DNA 新链之前必须合成（）A. DNA 引物 B. RNA 引物 C.新的脱氧核苷酸9.（1） PCR 与生物体内的 DNA 复制有何区别？（2） PCR 每次循环都可分为 _ 、_ 和_ 三步。（3） _ 的发现和

7、使用大大增加了 PCR 的效率，使 PCR 技术趋向_。（4） PCR 通过控制_ 来控制双链的 _ 与_ 。（5） PCR 反应需要一定的缓冲溶液中提供 _分别与两条模板结合的 _、_ 种脱氧核苷酸、_的 DNA 聚合酶。（6） 从第二轮循环开始，_ DNA 聚合酶只能特异的复制 _ 的 DNA 序列，使这段的序列呈指数扩记忆大餐1.PCR 技术简介PCR 是一种体外迅速扩增 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。这项技术有效地解决了因为样品中DNA 含量太低而难以对样品进行分析研究的问题，被广泛的应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学

8、、基因克隆和DNA 序列测定等各方面。2 .细胞内参与 DNA 复制的各种组成成分及其作用1解旋酶：打开 DNA 双链2DNA 母链：提供 DNA 复制的模板34 种脱氧核苷酸：合成子链的原料4DNA 聚合酶：催化合成 DNA 子链5引物：使 DNA 聚合酶能够从引物的 3，端开始连接脱氧核苷酸 （引物是一小段 DNA 或 RNA,它能与 DNA母链的一段碱基序列互补配对。用于PCR 的引物长度通常为 20 30 个核苷酸）3.DNA 的合成方向DNA 的两条链是反向平行的，通常将DNA 的羟基末端称为 3，端，而磷酸基团的末端称为5，端。DNA聚合酶不能从头开始合成 DNA,而只能从 3,端

9、延伸 DNA 链，因此，DNA 复制需要引物。当引物与 DNA 母 链通过碱基互补配对结合后，DNA 聚合酶就能从引物的3端开始延伸 DNA 链，DNA 的合成方向总是从子链的 5，端向 3，端延伸。4.PCR 的反应过程PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性（当温度上升到90OC 以上时，双链 DNA 解聚为单链）、复性（温度下降到 50oC 左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA 结合）和延伸（温度上升到 72oC 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链）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，并且由引物I延伸而成的DNA 单D.核苷酸4链会与引物H结合，进行 DNA 的延伸，这样，DNA 聚合酶只能特异的复制处于两个引物之间的DNA 序列，使这段固定长度的序列成指数扩增。5.PCR 技术与 DNA 的复制PCR 反应是通过控制温度使 DNA 复制