生物：5.2《多聚链式反应扩增dna片段》教案（新人教版选修1）高二

课题：多聚酶链式反应扩增DNA片段教学目标：（一）知识与技能1、了解PCR技术的基本操作2、理解PCR的原理3、讨论PCR的应用（二）过程与方法在多聚酶链式反应扩增DNA片段的实验过程中，应避免外源DNA污染，严格控制温度等反应条件（三）情感、态度与价值观通过对PCR实验的操作及结果分析，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：PCR的原理和PCR的基本操作教学难点：PCR的原理教学过程：（一）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、古生物鉴定等都离不开对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。怎样迅速获得足够量的DNA片段呢？今天我们来研究学习DNA分子的扩增技术――PCR技术。（二）进行新课1．基础知识PCR技术扩增DNA的过程，与细胞内DNA复制过程类似：1．1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苷酸合成DNA子链的原料酶解旋酶DNA聚合酶打开DNA双螺旋催化合成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1．2细胞内DNA复制过程（1）DNA的反向平行结构：（结合投影图）核苷酸分子的结构与方向性：（分子结构模式图）由核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接形成核苷酸长链：（模式图，体现方向性）。 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。［思考］DNA分子能准确复制的原因有哪些？DNA双螺旋结构提供模板；碱基互补配对；DNA聚合酶的复查功能。［思考］细胞内哪些物质是从头合成的？RNA合成、蛋白质合成。1．3DNA分子复制的人工控制解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。恢复螺旋：在50℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。复制条件：缓冲液,DNA模板,四种脱氧核苷酸,热稳定DNA聚合酶,两种引物。反应场所：PCR仪（自动温度周期性调节）。［思考］缓冲液相当细胞内的什么成分？（核基质）1．4PCR的反应过程延伸复性变性变性：在95℃时DNA解旋复性：在50℃时引物与DNA单链结合延伸：在72℃时合成DNA子链（两个引物间的序列）2．实验操作2．1PCR反应体系：缓冲液、DNA模板，四种脱氧核苷酸原料、热稳定DNA聚合酶、两种RNA引物，水2．2实验操作步骤2．3按照PCR反应体系配方配制反应液；（2）将PCR反应体系50μL用微量移液器转移到微量离心管（0.5mL）中；（3）将微量离心管放到PCR仪中； （4）设置PCR仪的工作参数。（5）DNA在PCR仪中大量扩增。2．4水浴法：将微型离心管依次在95℃、55℃、72℃的恒温水浴锅中循环处理相应时间。3．实验注意事项3．1避免外源DNA污染：所用仪器、缓冲液、蒸馏水等使用前高压灭菌。3．2缓冲液和酶分装成小份，－20℃低温保存。3．3每添加一种反应成分，更换一个移液器的枪头。3．4混匀后离心处理，使反应液集中在离心管底部。4．结果分析与评价4．1反应液稀释：取2µLPCR反应液，添加98µL蒸馏水；2．分光光度计调零：将100µL蒸馏水添加到比色杯中，在260nm处将分光光度计调整读数为零。4．2将100µL反应稀释液倒入比色杯中，测定在260nm处的光吸收值。4．3计算：DNA含量＝50×光吸收值×稀释倍数（三）课堂总结、点评多聚酶链式反应扩增DNA片段PCR原理DNA的复制需要酶、原料、能量、引物DNA的变性和复性受温度影响PCR过程变性复性延伸操作步骤配制PCR反应体系移入离心管放入PCR设置工作参数DNA扩增测定含量稀释调零测定并读数计算（四）实例探究例1在（）的温度范围内，DNA的双螺旋结构解开A.10－20℃B.80－100℃C.20－30℃D.40－60℃解析：蛋白质大多不能忍受60－80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。答案：B例2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 解析：由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3’端即复制方向由3’端向5’端延伸；由于DNA分子是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向是从子链5’端向3’端延伸。答案：C综合应用例3下列有关PCR描述，不正确的是（）A.是一种酶促反应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序列解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它以极少量的DNA为模板，以四种脱氧核苷酸为原理，在引物的作用下使DNA聚合酶从引物的3’端连接脱氧核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝，其扩增产量为y＝（1＋X）n，y代表DNA片段扩增后的拷贝数，x表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数，因此答案选D。答案：D课后探究1、PCR与生物体DNA复制有何区别？2、如果在案件侦破过程中，只收集到一根毛发，但它所含的遗传信息太少，该怎么办呢？★教后小记教师在教学过程中，可以先引导学生回忆必修2的有关DNA复制的知识，在此基础上，学生可加深对于PCR原理的认识。对于PCR反应过程的教学，应以读图识图为主。教材中反应过程图解详细的描绘了参与PCR的各种组成成分；每一轮反应的三个基本步骤—变性、复性、延伸；每一步骤的作用。教师在教学中可以请学生在读图的同时，结合教科书中的文字说明来加深理解。当学生遇到难以理解的地方时，教师要及时给予解答。xxk.c.o.m 初三化学酸碱盐测试题一、选择题（以下各题只有一个符合要求的答案，每题1分，共15分)1．为合理利用“垃圾’’资源，提倡垃圾分类回收，生活中废弃的铁锅、铝制易拉罐以归为一类加以回收，它们属于()A．有机物B．无机盐C.金属或合金D．难溶性碱2．将铁钉置于下列四种环境中，容易生锈的是()A．置于潮湿的空气中B．置于干操的空气中C.浸没于煮沸的水中D．浸没于油中3．能一次性鉴别NaCl、BaCl2、Na2CO3，三种无色溶液的试剂是()A．稀硫酸B．盐酸C．石灰水D．硝酸银溶液4．—些食物的近似pH如下：葡萄3．5——4．5，苹果2．9，——3．3，牛奶6．3，——6．6，鸡蛋清7．6——8．0。下列说法错误的是（）A．胃酸过多的人不应多食苹果B．苹果汁的酸性比葡萄汁强C．鸡蛋清是碱性食物D．葡萄汁能使紫色石蕊试液变蓝5．下列药品未经密封保存，敞口放置一段时间后，质量增加并发生化学反应的是（）①苛性②碳酸⑧浓盐酸④浓硫酸⑤熟石灰 A．①⑧B．②④C．①⑤D．④⑤6．我国著名化学家侯德榜先生作出的重大贡献是（）A．发明黑火药B．创造湿法冶金C.改进纯碱的生产D．发现了新元素7．现有①Ba(NO3)2：溶液、②KCI溶液、⑧K2SO4溶液、④CuSO4溶液，不用其他试剂，可通过实验方法将它们一一鉴别开来，鉴别出来的先后顺序可能是()A．①②⑧④B．①④⑧②C．④⑧②①D．④①⑧②8．向盛有Fe、Cu的烧杯中加入过量稀硫酸，所得溶液中的溶质有()A．1种B．2种C3种D4种9．CuCI2和MgCl2的混合溶液中加入过量锌粉，充分反应后过滤，留在滤纸上的物质是()A．ZnB．CuC.Zn和CuD．Cu和Mg10．不符合“酸和盐反应生成另一种酸和另一种盐”的反应是()A．盐酸和硝酸钠溶液B．稀硫酸和氯化钡溶液C．稀盐酸和硝酸银溶液D．硝酸和碳酸钙11．某工厂排放的五色废水经测定PH=2，为治理废水，需将此废水的PH调至7～8，为达此目的，并采用经济可行的方法，需在此废水中加入()A．生石灰B．氢氧化钠C．铁粉D．盐酸12．以铁矿石(含Fe203)为原料炼铁时，一氧化碳是（）A．氧化剂B．还原剂C.催化剂D．燃料 13．某溶液中含Fe3+，Mg2+，S042-，NO3-，其中Fe3+，Mg2+，S042-的个数比为3：3:1，可推知溶液中Fe3+，S042-，N03-的个数比是（）A．3:2:1B．1:2:1C．3:1:15D．3:1:1314．分别取少量下列各组物质同时加到足量水中，得到无色透明溶液的是()A．FeCI3、Ba(OH)2、KNO3，B．Na2CO3、CaCl2、Zn(NO3)2C．CuS04、KCI、NaCID．MgCl2、NaN03、Na2S0415．欲除去括号内的少量杂质，选用试剂不正确的是()A．NaOH溶液(Na2CO3)选用稀盐酸·B．C(CuO)选用稀硫酸