高中生物 第4章 现代生物技术 第15课时 聚合酶链式反应技术同步备课教学案 北师大版选修1-北师大版高二选修1生物教学案VIP专享

第 15 课时 聚合酶链式反应技术[学习导航] 1.阅读教材 P77～78内容，掌握 PCR 技术原理。2.结合教材 P79～80内容，了解 PCR技术的基本操作过程，讨论 PCR 技术的影响因素。[重难点击] 1.简述 PCR 的原理。2.了解 PCR 技术的基本操作过程并讨论 PCR 技术的影响因素。一、PCR 的原理聚合酶链式反应简称 PCR，是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术，这项技术中 DNA 复制的过程和细胞内 DNA 复制的过程是类似的，请结合已学习的 DNA 分子结构和复制的相关知识，分析 PCR 的原理。1.DNA 的平面结构示意图(1)写出各个标号的名称①胞嘧啶；②腺嘌呤；③鸟嘌呤核糖；④胸腺嘧啶；⑤脱氧核糖；⑥磷酸基团；⑦胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸；⑧氢键；⑨碱基对；⑩一条脱氧核糖核苷酸链。(2)DNA 的两条链是反向平行的，为了明确表示 DNA 链的方向，通常将羟基末端称为 3′端；将磷酸基团的末端称为 5′端，按此原则在图上方框内标出两条链的方向。答案 左链上 5′端，下 3′端；右链上 3′端，下 5′端。2.细胞内 DNA 复制条件分析条件组分作用模板DNA 的两条单链提供复制的模板原料四种脱氧核糖核苷酸合成 DNA 子链的原料酶解旋酶打开 DNA 双螺旋 DNA 聚合酶催化合成 DNA 子链 能量ATP为解螺旋和合成子链供能引物RNA为 DNA 聚合酶提供合成的 3′ 端 起点3.PCR 原理与反应过程(1) PCR 概念：是一种体外酶促合成特定 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。(2)条件及作用条件作用待扩增的目的 DNA 片段作为复制的模板两种人工合成的单链 DNA 片段合成 DNA 时所需要的特异引物 四种三磷酸脱氧核苷酸原料耐热 Taq DNA 聚合酶 酶促作用缓冲溶液反应介质(3)反应过程① 变性温度上升到 94 ～ 98 ℃时，目的 DNA 双链变性解旋为单链模板。② 复性温度下降到 40 ～ 60 ℃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糖核苷酸在耐热的 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。④ 循环：继续上述的 3 个过程，DNA 片段被不断的扩增。若开始加入了 N 个 DNA 模板片段，理论上，循环 n 次后能获得 N·2 n 个 DNA 片段。1.PCR 原理PCR 反应与体内 DNA 复制的引物在化学本质上是否相同？请分析原因。答案 不相同。体内...