生物优选同步教案：专题课题多聚酶链式反应扩增DN片段Word.docxVIP

学必求其心得，业必贵于专精

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选修1专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段教学设计

一、课题目标

1。知识目标

理解PCR的原理和反应过程。

2.能力目标

尝试PCR技术的基本操作

3.情感目标

通过讨论PCR技术的应用，体会科学技术在生活中的实际运用.

二、课题重点

PCR的原理和基本操作。

三、课题难点

PCR的原理。

四教学流程

教学流程

教师活动

学生活动

设计意图

环节一:课程导入

展示课题背景，导入课题目标.

课题背景

在刑事侦破案件中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。现在PCR技术已广泛应用于遗传病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和基因测序.

课题目标

1。理解PCR的原理和反应过程；

2.尝试PCR技术的基本操作；

3。讨论PCR技术的应用.

阅读、倾听。

情景导入本节目标。

环节二:讲授新课

一、基础知识

(一）PCR原理

1.胞内DNA复制的基本体系

引导学生回忆DNA复制相关知识，完成以下表格.

参与组分

在DNA复制中的作用

解旋酶

打开DNA双链

DNA母链

提供DNA复制的模板

4种脱氧核苷酸

合成子链的原料

DNA聚合酶

催化合成DNA子链

引物

使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸

2.DNA双链方向与复制关系

引导学生观察教材图5—6DNA复制方向的示意图,讲解DNA的3′端和5′端，DNA聚合酶的特性以及DNA复制方向.

(1）DNA的羟基“－OH”末端称为3端，而磷酸基团的末端称为5端.

（2)DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链,故DNA复制需要引物。

（3）DNA合成总是从子链的5′端向3′端伸。

3.PCR原理

联系DNA复制相关知识，讲解PCR原理，并且与细胞内DNA复制比较.

（1）DNA的热变性原理

通过控制温度来控制双链的解聚与结合.

①变性：80－100°C的温度范围内，DNA双螺旋结构解体，双链分开

②复性：温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链重新结合成双链

（2）耐高温的TaqDNA聚合酶

(3）缓冲液为PCR反应提供的物质

DNA模板，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DNA聚合酶，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。

【方法点拨】细胞内复制和PCR不同点

①PCR过程需要的引物不是RNA，而是人工合成的DNA单链，其长度通常为20－30个脱氧核苷酸

②PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶,而是通过对反应温度的控制来实现的

（二)PCR的反应过程

引导学生观察教材图5-9PCR过程图解，理解PCR过程，加以点拨，共同归纳总结。

PCR一般要经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性和延伸三步。

(1）变性

温度上升到90℃以上时，双链DNA解旋为单链。

（2)复性

温度下降到50℃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苷酸(A、T、C、G）在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链.

【方法点拨】

（1）72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5′端向3′端延伸。

（2)DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列,使该段固定长度的序列呈“指数式扩增。

【典型例题】

标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是（）

A．92℃、50℃、72℃B．72℃、50℃、92℃

C．50℃、92℃、72℃D．80℃、50℃、72℃

【答案】A

【方法点拨】

1.变性：温度上升到90℃(90～96℃）以上时，双链DNA解旋为单链

2.复性：温度下降到50℃(40～60℃）左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合

3。延伸：溶液中的四种脱氧核苷酸（A、T、C、G）在TaqDNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链

二、实验操作

（一）设备及用具

结合实际图解讲解实验操作设备及用具的相关用途。

1.PCR仪

一台能够自动调控温度的仪器

2。微量离心管

一种薄壁塑料管,总容积为0.5ml

3.微量移液器

用于定量转移PCR配方中的液体，其上的一次性吸液枪头用一次更换一次

（二）实验操作步骤

讲解实验操作步骤以及注意事项。

1.准备

按照PCR反应体系的配方将所需用的试剂摆放在实验桌上。

2.移液

用微量移液器按照PCR反应体系配方往微量离心管里面加入各种试