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1、山东省平度市第一中学生 物 学 课 时 授 课 导 学 案序 号: 15 主备:刘贵溪 审查:付亚楠 审批 课 题5.2 多聚酶链式反应扩增 DNA 片段学习要求尝试 PCR 技术的基本操作,体验 PCR 技术的分子生物学实验方法;理解 PCR 技术的原理;讨论 PCR 技术的应用【 【预习预习指指导导】 】在在课课前前时间时间通通过阅读过阅读教材、同学交流和教材、同学交流和讨论讨论,完成下列,完成下列问题问题,并初步,并初步巩固。巩固。一、基础知识【 【活活动动 1】 】阅读阅读教材教材 P58“PCR 原理原理”, ,讨论讨论并回答下列并回答下列问题问题: :1( (记忆记忆) )PCR
2、技术扩增 DNA 的过程与细胞内的 DNA 复制过程类似。【思考 1】填写下表:( (记忆记忆) )细胞内 DNA 复制条件分析条件参与的组分在 DNA 分子复制中的作用模板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 子链的原料解旋酶打开 DNA 双螺旋RNA 聚合酶合成 RNA 引物DNA 聚合酶催化合成 DNA 子链;切除引物酶DNA 连接酶将不连续的 DNA 子链连接起来能量ATP为解螺旋和合成子链提供能量引物RNA为 DNA 聚合酶提供合成的 3端起点2(理解)(理解)细胞内 DNA 的复制(1)DNA 的结构:脱氧核苷酸分子通过 3,5磷酸二酯键连接形成核苷酸长链
3、,两条脱氧核苷酸长链反向平行排列并螺旋化,形成 DNA 双螺旋结构。(2)DNA 的复制:首先,在解旋酶的作用下,由 ATP 供能,DNA 发生解旋形成两条 DNA 单链。其次,在 DNA 单链的 3端,在 RNA 聚合酶在作用下,合成 RNA 引物。再次,在 DNA 聚合酶的作用下,从引物的 3端开始合成DNA 子链。最后,DNA 聚合酶将引物切去,并合成空缺处 DNA 单链,再由 DNA 连接酶将不连续的 DNA 子链连接起来。3( (记忆记忆) )DNA 分子复制的人工控制解开螺旋:在 80100时,DNA 双螺旋打开,形成两条 DNA 单链,称为变性。恢复螺旋:在 5060左右时,两条
4、 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。控制仪器:PCR 仪(温度周期性自动调节仪)。【思考 2】缓冲液相当细胞内的什么成分?核液。【 【活活动动 2】 】阅读阅读教材教材 P59“PCR 的反的反应过应过程程”, ,讨论讨论并回答下列并回答下列问题问题: :1( (记忆记忆) )填写 PCR 反应流程:2(理解)(理解)PCR 反应过程是:在升温至 90以上时 DNA 解旋;在降温至 50左右时引物与 DNA 单链结合;在升温至 72左右时合成 DNA 子链。二、实验操作【 【活活动动 3】 】阅读阅读教材
5、教材 P62“实验实验操作操作”, ,讨论讨论并回答下列并回答下列问题问题: :1( (记忆记忆) )在 PCR 反应体系的配方中,含有的成分有缓冲液、DNA 模板、四种脱氧核苷酸、热稳定 DNA 聚合酶、两种 RNA 引物、水。2(了解)(了解)实验操作步骤:按照 PCR 反应体系配方配制反应液;将 PCR 反应体系 50L 用微量移液器转移到微量离心管(0.5mL)中;将微量离心管放到PCR 仪中;设置 PCR 仪的工作参数;DNA 在 PCR 仪中大量扩增。3(了解)(了解)水浴法:将微型离心管依次在 95、55、72恒温水浴锅中循环处理。三、操作提示【 【活活动动 4】 】阅读阅读教材
6、教材 P62“操作提示操作提示”, ,讨论讨论并回答下列并回答下列问题问题: :1( (记忆记忆) )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。2( (记忆记忆) )将缓冲液和酶分装成小份,20低温保存。3( (记忆记忆) )每添加一种反应成分,更换一个移液器枪头。4( (记忆记忆) )混匀后离心处理,使反应液集中在离心管底部。四、结果分析与评价【 【活活动动 4】 】阅读阅读教材教材 P63“结结果分析与果分析与评评价价”, ,讨论讨论并回答下列并回答下列问题问题: :1( (记忆记忆) )反应液稀释:取 2LPCR 反应液,添加 98L 蒸馏水。2( (记忆记忆) )分光光度计调零:将 100L 蒸馏水添加到比色杯中,在 260nm 处将分光光度计读数调节为零。3( (记忆记忆) )将 100L 反应稀释液倒入比色杯中,测定在 260nm 处的光吸收值。4( (记忆记忆) )DNA 含量计算:DNA 含量(g)50光吸收值稀释倍数。【 【活活动动 4】 】观看视频:观观看看“多聚多聚酶链酶链式反式反应扩应扩增增 DNA 片段片段”视频视频,学会相关技,学会相关技术术方法。方法。课后学习课后学习1实践作业:利用网络搜集有关 PCR 技术的资料或视频。2书面作业:将基础知识整理到作业本上;完成该节训练题。