2019-2020年高中生物 《4.2分子生物学技术》教案二 新人教版选修1

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1、2019-2020年高中生物《4.2分子生物学技术》教案二新人教版选修1使用时间：主备人：教学目标：1、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2、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3、情感态度价值观：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的原理教学方法：启发式教学教具使用：多媒体课件共案部分个案部分教学过程教师主

2、导活动学生主体活动课前：完成本章知识的梳理，及导学案中的自检题。检查汇总。学生完成本章知识的梳理，做导学案中的自检题。课中：对上节课存在问题进行点拨。新授：根据学生自学情况，引导学生分析主要的问题。强调以下几点。1．PCR技术的原理是什么?2．进行PCR扩增时，向离心管中加入的是什么物质?3．简述PCR扩增的过程。4．为什么在聚合酶链式反应中要使用DNA聚合酶?5．简述“目的DNA片段的体外扩增”的过程。疑难解析1．PCR技术的基本原理：类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。

3、PCR由变性——退火——延伸三个基本反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93~C左右一定时问后，使模板DNA链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；③引物的延伸：DNA模板一引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循

4、环变性——退火——学生对上节存在问题进行讨论。学生自学基础知识。学生根据导学案内容讨论并展示个人、小组成果。思考：延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。2．PCR反应五要素：参加PCR反应的物质主要有五种，即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+。3．引物：引物是PCR特异性反应的关键，PCR产物的特异性取决于引物与模板DNANI补的程度。理论上，只要知道任何一段模板DNA序列，就能按其设计互补的寡核

5、苷酸链做引物，利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。课后：布置课外作业及下一节预习提纲。（见导学案）学生完成课外作业及下一节预习。板书设计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教学札记三、其他补充教学资料（各位教师根据各班教学特点选择补充资料，可另附纸）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

6、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结构：核苷酸分子的结构与方向性：由核苷酸通过3,5-磷酸二酯键连接形成核苷酸长链：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

7、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

8、，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