高中生物教学里的现代生物技术及复制

高中生物教学里的现代生物技术及复制第2页,共30页，2024年2月25日，星期天2.过程：引发—复制原点，延伸—dNTP连接至3’-OH端，终止—整条链复制结束3.特点：半保留复制、半不连续复制第3页,共30页，2024年2月25日，星期天4.真核细胞DNA的多起点复制（每个细胞周期只起始一次）第4页,共30页，2024年2月25日，星期天例：下图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率第5页,共30页，2024年2月25日，星期天5.原核细胞的单起点复制第6页,共30页，2024年2月25日，星期天2.PCR技术1.条件：模板酶—Taq酶原料—4种dNTPs能量

引物—两段与待扩增DNA序列互补的单链

DNA，人工合成第7页,共30页，2024年2月25日，星期天2.过程高温变性、低温退火、室温延伸第8页,共30页，2024年2月25日，星期天3.检测—琼脂糖凝胶电泳

电泳：带电荷的供试品（蛋白质、核酸等）在惰性支持介质（如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等），在电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组分分离成狭窄的区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。

第9页,共30页，2024年2月25日，星期天实验原理：DNA分子在碱性缓冲液中带负电荷，在外加电场作用下向正极泳动。DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，有电荷效应和分子筛效应。不同DNA的分子量大小及构型不同，电泳时的泳动率就不同，从而分出不同的区带。第10页,共30页，2024年2月25日，星期天第11页,共30页，2024年2月25日，星期天制胶第12页,共30页，2024年2月25日，星期天电泳、成像第13页,共30页，2024年2月25日，星期天结果第14页,共30页，2024年2月25日，星期天例：下图甲中4号为X病患者，对1、2、3、4进行关于X病的基因检测，将各自含有X病基因或正常基因的相关DNA片段（数字代表长度）用层析法分离，结果如下图乙。下列有关分析判断正确的是第15页,共30页，2024年2月25日，星期天3.基因探针基因探针，即核酸探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因或DNA互补的核酸序列(DNA或RNA)。通过分子杂交与目的基因结合，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。第16页,共30页，2024年2月25日，星期天分子杂交技术的分类根据其检测对象不同，可分为检测对象探针Southern杂交DNA核酸Northern杂交RNA核酸Western杂交蛋白质抗体第17页,共30页，2024年2月25日，星期天基本操作程序印迹将样品在凝胶上分离，然后将样品通过“影印”的方式转移到固相支持物上（如滤膜）。杂交将已印迹有样品的滤膜与带有放射性标记的探针进行杂交。结果检测通过放射自显影或显色反应，判断样品中是否有与探针同源的分子。第18页,共30页，2024年2月25日，星期天Southern杂交检测样品DNA的处理电泳分离及变性处理转移并固定到滤膜上探针的制备及杂交检测与分析第19页,共30页，2024年2月25日，星期天样品DNA的处理提取检测样品的基因组DNA用限制性内切酶对其进行酶切，至大小不同的DNA片段第20页,共30页，2024年2月25日，星期天电泳分离及变性处理琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段变性处理通常DNA变性的方法：热变性、酸碱变性、化学试剂变性在0.4MNaOH碱性条件下变性凝胶0.4MNaOH第21页,共30页，2024年2月25日，星期天转移并固定到滤膜上通过毛细管虹吸法，将凝胶上的DNA转移到硝酸纤维素膜或尼龙膜上。最后通过紫外线照射将DNA固定在滤膜上。第22页,共30页，2024年2月25日，星期天探针的制备一、探针的合成PCR、化学合成等方法二、探针的标记同位素：3H、35S、32P等非同位素：地高辛、生物素、荧光素等第23页,共30页，2024年2月25日，星期天杂交杂交：在一定的温度和溶液条件下，将标记的探针与滤膜混合，如果滤膜上的DNA分子存在与探针同源的序列，那么探针将与该分子形成杂合双链，从而吸在滤膜上。

洗膜：经过一定的洗涤程序将游离的探针分子除去。第24页,共30页，2024年2月25日，星期天检测与分析1、放射自显影：适用于放射性同位素标记的探针2、比色或化学发光检测：适于非同位素标记的探针通过放射自显影或生化检测，就可判断滤膜上是否存在与探针同源的DNA分子及其分子量。

第25页,共30页，2024年2月25日，星期天第26页,共30页，2024年2月25日，星期天4.同位素标记和荧光标记第27页,共30页，2024年2月25日，星期天同位素标记法同位素：具有相同质子数，不同中子数的同一元素，互称同位素，即质量不同而化学性质相同的原子。同位素示踪法：用示踪元素标记的化合物，可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素示踪法，也叫同位素标记法。第28页,共30页，2024年2月25日，星期天用途：可用于研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理。还可用于疾病的诊断和治疗，如碘的放射性同位素可以用来治疗甲状腺肿大。一次只能使用一种同位素标记第29页,共30页，2024年2月25日，星期天教材中应用到同位素示踪法的地方

《必修1》经典实验“分泌蛋白的合成和分泌”（3H标记亮氨酸）。《必修1》课外读“光合作用早期研究简史”（14C标记CO2）。《必修2》经典实验“噬菌体侵染细菌的实