人教版高中生物選修1-5.2《多聚酶鏈式反應擴增DNA片段》（第1課時）名師課件

1、【課題背景課題背景】在刑事偵破案件中常需要對樣品在刑事偵破案件中常需要對樣品DNADNA進行分析，進行分析，PCRPCR技術能快速擴增技術能快速擴增DNADNA片段，在幾個小時內復制出上片段，在幾個小時內復制出上百萬份的百萬份的DNADNA拷貝，有效地解決了因為樣品中拷貝，有效地解決了因為樣品中DNADNA含含量太低而難以對樣品進行分析研究的問題?，F(xiàn)在量太低而難以對樣品進行分析研究的問題?，F(xiàn)在PCRPCR技術已廣泛應用于遺傳病的診斷、刑偵破案、技術已廣泛應用于遺傳病的診斷、刑偵破案、古生物學、基因克隆和基因測序。古生物學、基因克隆和基因測序。【目標解讀目標解讀】1.1.理解理解PCRPCR的原

2、理、條件和反應過程的原理、條件和反應過程2.2.嘗試嘗試PCRPCR技術與細胞體內技術與細胞體內DNADNA復制的過程復制的過程P P脫氧核糖脫氧核糖含氮堿基含氮堿基組成元素：組成元素：C、H、O、N、P基本單位：脫氧基本單位：脫氧核苷酸核苷酸12543磷酸基團（在磷酸基團（在 5 的位置上）的位置上）DNA復制的方向復制的方向引物引物DNA母鏈母鏈DNADNA的復制方向的復制方向總是從總是從子鏈的子鏈的5 5端向端向3 3端端延伸延伸引物從模板鏈引物從模板鏈33端結合端結合思考：為什么需要引物？ 因為因為DNADNA聚合酶不能從頭開始聚合酶不能從頭開始DNADNA復制。復制。 DNA DNA

3、聚合酶聚合酶只能從引物只能從引物3 3 端延伸端延伸DNADNA鏈鏈（合成子鏈）。因為（合成子鏈）。因為DNADNA聚合酶聚合酶只能將新的核只能將新的核苷酸加到已有的苷酸加到已有的DNADNA雙鏈上，雙鏈上，所以所以DNADNA復制需復制需要引物。要引物。從中選出適合的引物進行從中選出適合的引物進行PCR:PCR:(1)CCTAGA (1)CCTAGA (2)GTTCGC(2)GTTCGC(3)AAAGT (3)AAAGT (4)TTTCA(4)TTTCA 3 5 5 3 結論：結論：1 1、引物結合在母鏈的、引物結合在母鏈的33端。端。2 2、復制不是從頭開始。、復制不是從頭開始。3 3、D

4、NADNA聚合酶從引物聚合酶從引物33端開始結合上去端開始結合上去4 4、子鏈、子鏈DNADNA延伸的方向從延伸的方向從55到到33（1）CCTAGA（3）AAAGT1 1、 PCRPCR（多聚酶鏈式反應）技術：（多聚酶鏈式反應）技術：體外模擬體外模擬DNADNA復制復制的技術。的技術。2 2、原理：、原理：二、二、PCRPCR原理原理利用了利用了DNADNA的熱變性的熱變性原理，通過控制溫度原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解聚與結合。來控制雙鏈的解聚與結合。DNADNA雙鏈雙鏈單鏈單鏈變性（加熱變性（加熱80-10080-100 ）復性（復性（緩慢緩慢冷卻）冷卻）重復重復3030次次1 1 步

5、驟：變性步驟：變性 復性復性 延伸延伸三三 PCRPCR的反應過程的反應過程90 90 以上以上50 50 左右左右72 72 左右左右2 2 體外體外PCRPCR擴增擴增DNADNA的條件：的條件：模板：模板：原料：原料：酶：酶：引物：引物：DNADNA的兩條鏈的兩條鏈四種脫氧核苷酸四種脫氧核苷酸TaqDNATaqDNA聚合酶聚合酶引物引物、引物、引物在一定的緩沖液中進行在一定的緩沖液中進行嚴格控制溫度嚴格控制溫度模板DNA 3 3 5 5 優(yōu)教提示：可打開素材簡單生命科學：PCR聚合酶鏈式反應三三 PCRPCR的反應過程的反應過程 5 50引物引物1 1引物引物2 2 5 5 3 3 5

6、3 3 95三三 PCRPCR的反應過程的反應過程 5 引物引物1 1引物引物2 2 5 5 3 3 5 3 3 72Taq酶Taq酶子鏈子鏈子鏈子鏈第第1 1輪結束輪結束第第2 2輪開始輪開始三三 PCRPCR的反應過程的反應過程PCR技術的操作過程1 1、上一次循環(huán)的產物作為下一次循環(huán)模板上一次循環(huán)的產物作為下一次循環(huán)模板2 2、DNADNA聚合酶只能特異性地復制聚合酶只能特異性地復制處于兩個引處于兩個引物之間的物之間的DNADNA序列，序列，使這段固定長度的序列使這段固定長度的序列呈呈指數(shù)擴增指數(shù)擴增。PCRPCR的反應過程總結：的反應過程總結：細胞內細胞內DNA復制與體外復制與體外PC

7、R的技術區(qū)別：的技術區(qū)別：細胞內復制細胞內復制體外體外PCRPCR技術技術解旋解旋解旋酶解旋酶ATPATP作用下，作用下，部分解開部分解開高溫，全部解開高溫，全部解開，不需解旋酶不需解旋酶引物引物2 2種種2 2種種DNADNA聚合酶聚合酶DNADNA聚合酶（細胞自身聚合酶（細胞自身的，不耐高溫）的，不耐高溫）TaqDNATaqDNA聚合酶聚合酶（耐高溫）（耐高溫）復制特點復制特點半保留復制，半保留復制，邊解旋邊解旋邊復制邊復制。半保留復制，半保留復制，完完全解旋后復制全解旋后復制。復制的方復制的方向向子鏈的子鏈的55端向端向 33端端延伸延伸子鏈的子鏈的55端向端向 33端延伸端延伸本節(jié)小結本節(jié)小結一、一、PCRPCR原理原理DNADNA雙鏈雙鏈變性（加熱變性（加熱80-10080-100 ）單鏈單鏈復性（復性（緩慢緩慢冷卻）冷卻）二、二、PCRPCR的反應過程的反應過程步驟：變性步驟：變性 復性復性 延伸延伸PCRPCR擴增擴增DNADNA的條件：模板、