《高二生物苏教版选修1课件 4.2 分子生物学技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二生物苏教版选修1课件 4.2 分子生物学技术（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、二节 分子生物学技术 二节 分子生物学技术 首页 础知识 点难点 堂练习 情境导入 课程目标 P 是聚合酶链式反应的缩写 ,用于 段复制、扩增的生化技术 , 1 9 8 3 年由 M u l li s 在美国创建并用于分子生物学 , 为此他于 1 9 9 3 年获得诺贝尔化学奖。这项技术有效地解决了因为样品中 量太低而难以对样品进行分析研究的问题 , P 术的程序是什么 ? 1. 理解 P 原理 , 并能比较与细胞内 复制的区别。 2. 了解 P 术操作过程及注意事项。 3. 能用 P 扩增 , 并估算 量。 4. 了解 P 应用。 二节 分子生物学技术 础知识 点难点 堂练习 首页 一 二
2、一、使用 仪的安全措施 1 . 严禁在 仪运行的过程中 打开池盖 , 否则会造 成仪器的永久损坏。 2 . 仪器运行时 , 样品池及池盖内表面温度 较高 , 要当心灼伤。 3 . 仪器运行时 , 加热器内腔为 高温 、 高电压 环境 , 严禁触及。 4 . 仪器运行过程中如果发出尖锐的刺刮声音 , 请立刻 停止运行 , 检查是否有 微量离心管断裂 等故障。 5 . 仪器运行过程中如果没有反应 , 请 切断电源 , 进行检查。 6 . 为保持样品池内部的清洁 , 可用蘸有 体积分数为 95% 的酒精 棉签擦拭相关部位。 7 . 仪器必须放置在 实验室 里 , 操作者在操作的时候必须遵循 实验室的
3、相关规定 , 做好穿 防护服 、戴 防护手套 等相关防护措施。 8 . 当仪器接通电源后 , 打 开外壳或移走部件可能会造成人员伤害 , 因此 ,在进行任何调整、替换、保养或维修之前 , 请 切断所有的电源 。 三 二节 分子生物学技术 础知识 点难点 堂练习 首页 二、多聚酶链式反应程序 向离心管中加入 模板 引物 和 4 种 脱氧核苷酸 以及 T a q 合酶 变性 : 在 94 高温下 , 作为模板的双链 旋成为单链 退火 ( 复性 ): 反应体系的温度降至 55 ( 由引物复性温度决定 ), 引物与单链 的特定部位 相互配对 延伸 : 反应体系的温度回升到 72 左右 ( Ta q 合
4、酶 的最适反应温度 ), 按照单链 的脱氧核苷酸序列 , 4 种脱氧核苷酸根据 碱基互 补配对 原则连接到引物之后 , 使引物链延伸 , 形成互补的 D 链 探究思考 Ta q 合酶是从一种嗜热菌中分离出来的 ,到什么环境中寻找这种嗜热菌 ? 提示 : 这种嗜热菌生活在高温环境中。 一 二 三 二节 分子生物学技术 础知识 点难点 堂练习 首页 三、目的 段的体外扩增 1 . 具体反应过程包括 变性 、 退火 、 延伸 。 2 . 微量离心管、取液器和缓冲液需经过 高压灭菌 后使用。 3 . 每次移取一种试剂后 , 都要更换移液器上的 枪头 。 4 . 进行目的 段体外扩增时 , 待扩增的 段
5、 3 端的脱氧核苷酸序列要为已知 , 因为引物的序列是依据被扩增区域的 3 端边界 列确定的 , 这样设计 出的引物才能与相对应的模板链结合。 5 . 在 反应中 , 合酶从引物的 3 端开始延伸 , 所以合成方向总是从子链的 5 端向 3 端延伸。 6 . 酸性 条件下加热 , 其嘌呤碱与脱氧核糖间的糖苷键断裂 , 生成嘌呤碱和脱氧核糖等 , 而脱氧核糖在 酸性 和 加热 条件下生成的物质与 二苯胺 试剂反应 , 生成 蓝 色的物质。根据 蓝色的深浅 , 可以粗略地比较扩增前和扩增后溶液中 含量是否有变化。 一 二 三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 探究点一 探究点二
6、制与体外扩增的比较 问题导引 河南安阳 “ 曹操墓 ” 自发掘以来备受争议 , 为此 , 复旦大学 进行 测。儿子能完整地继承父亲的 Y 染色体 , 男性有着与父系祖先相同的基因密码。只要检测足够多的曹姓男子 课题组便可以找到曹姓家族应有的独特 “ 密码 ” , 然后和 “ 曹操墓 ” 出土人骨 的 Y 染色体对比验证。这个过程中对采集的 本如何扩增 ? 提示 : 应用 技术。 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 探究点一 探究点二 名师精讲 复制 P 细胞内 细胞外 提供能量 不需 提供能量 解旋酶、 聚合酶 耐高温的 T a q 聚合酶 伴有转录 , 产生引物 无
7、转录 , 需加入两种引物 边解旋边复制 , 半保留复制 体外迅速扩增 受生物体自身控制 30 多次 不需要 需要人为控制 无 严格控制温度变化的温控设备 四种脱氧核苷酸 严格遵循碱基互补配对原则 为模板 都需要与模板相结合的引物 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 探究点一 探究点二 【例题 1 】 过程与细胞内的 制过程相比 , 主要有两点不同 , 它们是 ( ) 过程需要的引物是人工合成的 链 过程不需要合酶 过程中 解旋不依靠解旋酶 , 而是通过对反应温度的控制来实现的 过程中 , 需要解旋 , 直接以双链 模板进行复制 A. B. C. D. 解析 : 过程与
8、细胞内的 D 制过程相比 , 主要有两点不同 : 第一 , 过程需要的引物不是 R 而是人工合成的 链 ; 第二 , 过程中 解旋不依靠解旋酶 , 而是通过对反应温度的控制来实现的。 答案 : B 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 探究点一 探究点二 方法点拨 利用了 热变性原理 , 通过控制温度来控制双链的解旋与结合。 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行 , 需提供 板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的 合酶 , 同时通过控制温度使 制在体外反复进 行。 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 P 应原理 问题导引 若
9、只有一个 子 , 扩增 n 次后得到多少个 段 ? 提示 : 理论上 增呈指数扩增。若只有一个 D 供模板 , 则复制 n 次后有 2 若开始有 则复制 n 次后获得的子代 目为 2 探究点一 探究点二 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 名师精讲 1 . 过程 ( 1 ) 变性 : 在 94 高温下 , 作为模板的双链 旋成为单链 ( 2 ) 退火 ( 复性 ): 反应体系的温度降至 55 , 引物与单链 的特定部位相互配对。 链 单链 ( 3 ) 延伸 : 反应体系的温度回升到 72 左右条件下在 Ta q D 合酶的作用下 , 以溶液中的四种脱氧核苷酸为原料 ,
10、 从引物的 3 端开始延伸 , 根据碱基互补配对原则合成与模板链互补的 。 探究点一 探究点二 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 2 . 反应过程图解 探究点一 探究点二 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 【例题 2 】 一般要经过 30 多次循环 , 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 , 由引物 延伸而成的 D 链作模板时 ( ) A. 仍与引物 结合进行 D 链的延伸 B. 与引物 结合进行 链的延伸 C. 同时与引物 和引物 结合进行子链的延伸 D. 无需与引物结合 , 在酶的作用下从头合成子链 解析 : 考
11、查对 反应中的变性、复性、延伸的实质是否理解。当由引物 延伸而成的 链作模板时 , 此单链引物固定端为 5 端 , 因此与它互补的子链应从另一端开始合成 , 即与引物 结合延伸 链。 答案 : B 探究点一 探究点二 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 变式训练 1 下图是 反应过程中哪次循环的 产物 ?( ) A. 第一次循环 B. 第二次循环 C. 第三次循环 D. 第四次循环 解析 : 在 反应中 , 以引物为标记 , 第一次循环时加入的 D 模板 ,两条 可分别由引物 和引物 与其结合并在 聚合酶的作用下延伸 , 所以形成的每个子代 D 只有一种引物 。 答案 : A 探究点一 探究点二 探究点三 二节 分子生物学技术 点难点 础知识 堂练习 首页 P C
