2016_2017学年高中生物第4章生物化学与分子生物学技术实践第2节分子生物学技术学案苏教版选修

《2016_2017学年高中生物第4章生物化学与分子生物学技术实践第2节分子生物学技术学案苏教版选修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第二节　分子生物学技术1．简述PCR技术的原理及基本操作步骤。(重难点)2．尝试进行DNA片断的PCR扩增。(难点)PCR扩增的原理和过程1．细胞内DNA复制的条件原料4种脱氧核苷酸模板2条DNA母链酶解旋酶和DNA聚合酶引物使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸2.PCR扩增技术(1)概念：在体外快速扩增特定基因或DNA序列(目的DNA片段)的实验技术，又称为体外基因扩增技术或DNA扩增技术。(2)PCR技术的原理：①条件：DNA模板、TaqDNA聚合酶、脱氧核苷酸引物、四种脱氧核苷酸。②PCR扩增的特点：快速、

2、简便和灵敏。③进行PCR的先决条件：待扩增的DNA片段3′端的脱氧核苷酸序列要为已知。④引物序列确定的依据是：被扩增区域的3′端边界DNA序列。3．PCR反应的过程变性—↓退火(复性)—↓延伸—[合作探讨]探讨1：什么是引物？DNA复制时为什么需要引物？提示：所谓引物是指两段与待扩增的DNA序列互补的一小段DNA或RNA片段。在DNA扩增时，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，因此克隆DNA时应加入两种引物。探讨2：为什么PCR需要耐高温的TaqDNA聚合酶？提示：因为PCR反应过程中变性和延伸

3、都需要较高的温度，一般的DNA聚合酶在这种温度下会变性失活，只有耐高温的TaqDNA聚合酶在这种温度下可以正常发挥作用。探讨3：如果某DNA片段经过PCR反应扩增了4个循环，请计算双链中都含引物的DNA分子的数目。提示：由于DNA复制具有半保留复制的特点，所以含有母链的DNA分子只有两个，其他分子的两条链都含有引物。复制4次共形成24＝16(个)，有14个DNA分子的两条链均含引物。[思维升华]1．PCR解旋与复旋的原理：DNA热变性的原理2．PCR的反应过程(1)变性：当系统温度上升到90℃以上时，双链间的氢键打开，DNA解

4、旋为单链，如图：(2)复性：当系统温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对分别与两条单链DNA结合，如图：(3)延伸：当系统温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸(A，G，C，T)在DNA聚合酶的作用下，从引物的3′末端开始，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，如图：3．PCR扩增的计算理论上DNA呈指数方式扩增。若开始只有一个DNA提供模板，则循环n次后有2n个；若开始有N0个DNA提供模板，则循环n次后获得的子代DNA数目为N0·2n个。1．下列有关PCR的描述，不正确的是(　　)A．PCR的技术原理是D

5、NA复制B．是一种酶促反应，需耐高温的解旋酶和DNA聚合酶C．一个DNA片断经PCR扩增，可形成2n个DNA片断(n代表循环的次数)D．PCR技术利用DNA的热变性来控制DNA的解聚与结合【解析】　PCR技术是利用热变性原理让模板DNA分子解旋的而不是通过解旋酶的作用。【答案】　B2．PCR技术有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行研究的问题，从而被广泛应用，此过程需要TaqDNA聚合酶。请回答有关问题：(1)体内DNA复制过程中用解旋酶打开双链DNA，而PCR技术中应用_____________________

6、___________________________________________________________________________________________________。(2)TaqDNA聚合酶是从水生耐热细菌Taq中分离的。①为什么在热泉中只筛选出来Taq细菌呢？______________________________________________________________________________________________________________________

7、______________________________________________________________。②TaqDNA聚合酶的功能是_________________________。③TaqDNA聚合酶的化学本质为蛋白质，可用________________法和________________法进行分离。(3)与体内DNA复制相比较，PCR反应要在________中才能进行，并且要严格控制________条件。(4)PCR中加入的引物有________种，加入引物的作用是________________

8、。【解析】　(1)PCR技术中用高温使DNA分子中的氢键打开，从而解旋。(2)①利用细菌特有的特性而与其他细菌区分开来，Taq细菌具有耐高温的特性，放在高温环境下，其他绝大多数细菌死亡，而Taq细菌得以保留。②在DNA分子复制中，TaqDNA聚合酶将一个脱氧核苷酸的脱氧核糖和