《课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段》教学设计(陕西省县级优课)x-生物教案

多聚酶链式反应（PCR）原理教学设计教学目标：知识目标1、知道PCR的作用2、说出PCR的若干应用技能目标1、理解并能够阐明PCR的工作原理2、掌握PCR技术的基本流程情感、态度与价值观通过对PCR原理的学习，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科研精神教学重点：1、理解并能够阐明PCR的工作原理2、掌握PCR技术的基本流程教学难点：理解并能够阐明PCR的工作原理教学过程：引入新课在现代生物技术中，DNA技术可谓是尖端技术。人类基因组计划、基因工程、基因诊断、基因检测、古生物鉴定以及刑事案件侦破都离不开对DNA分子碱基序列的分析。而分析DNA碱基序列，就需要一定量的DNA片段，但是我们却不总是能够获得足够量的目的DNA，那么我们怎样才能迅速获得足够量的DNA片段呢？今天我们来研究学习如何快速获得大量DNA分子拷贝的PCR技术原理。进行新课一．细胞内DNA复制条件分析：1．细胞内DNA复制过程(1)DNA的反向平行结构核苷酸分子的结构与方向性由核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接形成核苷酸长链DNA双螺旋结构的反向平行结构(2)DNA的复制过程:解

旋：解旋酶、ATP，DNA两条链打开，，形成两条DNA单链。引物结合：在DNA单链3’端与DNA反向配对结合，确保引物3’端与DNA单链准确配对。DNA聚合酶结合：子链合成：DNA聚合酶从引物3’端开始，将配对的脱氧核苷酸连接起来。后续加工：DNA聚合酶I将引物切去，并合成空缺处的DNA单链，再由DNA连接酶将不连续的DNA子链连接起来(半不连续合成。先导链，滞后链)子链合成特点：不能从头合成;合成方向为“5’→3’合成”。感悟生命的神秘：DNA聚合酶不但能够催化磷酸二酯键的形成，还具有校对功能。它在每引入一个核苷酸后都要复查一次，只有碱基配对无误后才能继续往下聚合，它不能从头合成。RNA聚合酶没有校对功能，因此RNA的合成不需要引物，而是从头合成的，它的错配可能性较大，在RNA引物完成功能后即被DNA聚合酶I删去，代之以高保真的DNA链。二．PCR原理1、变性在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。2、复性（退火）在50～60℃左右时，两条DNA单链与引物形成双螺旋结构，称为复性。3、延伸在70～80℃左右时，引物3’端在Taq酶的作用下不断延伸，形成两条新的子链，称为延伸。三．PCR的反应过程课堂总结、点评合作探究探究1.PCR与DNA的胞内复制有哪些异同点？DNA的复制PCR模板母链母链引物RNA引物DNA引物原料四种游离的脱氧核糖核酸四种游离的脱氧核糖核酸酶DNA聚合酶解旋酶耐高温DNA聚合酶探究2.PCR反应过程中使用TaqDNA聚合酶有什么优点？高温解决了打开双链的问题，但是，又导致DNA聚合酶失活的问题，耐高温的TaqDNA聚合酶解决了高温导致DNA聚合酶失活的问题，促成了PCR技术的自动化探究3.PCR有哪些应用？ 医学诊断、物种鉴定、基因检测、人类基因组计划巩固练习：1.聚合酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如右图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是()A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变解析：PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。答案：C2.突变菌往往带有一些特殊的基因。在获得这些基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应中加入引物和DN