《多聚酶鏈式反應擴增DNA片段》導學案

4/4課題2多聚酶鏈式反應擴增DNA片段【學習目標】1、通過嘗試PCR技術的基本操作，使學生體驗PCR這一常規(guī)的分子生物學試驗方法。2、通過觀看PCR相關視頻,結合教師講解,能夠理解PCR的原理，討論PCR的應用?！緦W習重點難點】PCR的原理和PCR的基本操作【自主學習】基礎知識1.PCR原理填寫下列表格參與的組分在DNA復制中的作用解旋酶DNA母鏈合成子鏈的原料DNA聚合酶引物DNA的兩條鏈是反向平行的，通常將DNA的羥基末端稱為，而磷酸基團的末端稱為___。DNA聚合酶不能開始合成DNA，而只能，因此，DNA復制需要引物。DNA的合成方向總是。在DNA的復制過程中，復制的前提是。在體外可通過控制來實現(xiàn)。在的溫度范圍內，DNA的雙螺旋結構將解體，雙鏈分開，這個過程稱為。PCR利用了DNA的原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解聚與結合。由于PCR過程的溫度高，導致DNA聚合酶失活，后來的DNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)和應用，大大增加了PCR的效率。PCR反應需要在一定的緩沖溶液中提供：_______________，___________，___________，___________，同時通過控制溫度使DNA復制在體外反復進行。2.PCR的反應過程PCR一般要經(jīng)歷循環(huán)，每次循環(huán)可以分為_________、___________和三步。從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應，并且由延伸而成的DNA單鏈會與結合，進行DNA的延伸，這樣，DNA聚合酶只能，使這段固定長度的序列成指數(shù)擴增。3.實驗操作在實驗室中，做PCR通常使用，它是一種薄壁塑料管。具體操作時，用微量移液器，按PCR反應體系的配方在中依次加入各組分，再參照下表的設置設計好PCR儀的循環(huán)程序即可。4.操作提示為避免外源DNA等因素的污染，PCR實驗中使用的__________、_________、___________以及蒸餾水等在使用前必須進行。PCR所用的緩沖液和酶應分裝成小份，并在儲存。使用前，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。在微量離心管中添加反應成分時，移液管上的槍頭要。【鞏固提高】一、選擇題1.DNA分子復制時，解旋的兩條鏈中（）A.僅一條作為復制模板B.兩條鏈作為模板并復制出兩個不同的DNA分子C.兩條鏈作為模板并復制出兩個相同的DNA分子D.兩條鏈作為模板，各自合成一條子鏈，然后兩條母鏈重新結合為原來的雙螺旋分子，兩條新鏈結合成一個全新的DNA分子2.下列關于DNA復制過程的正確順序是（）①互補堿基對之間氫鍵斷裂②互補堿基對之間形成氫鍵③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母鏈為模板進行堿基互補配對⑤子鏈與母鏈盤旋成雙螺旋狀結構A.①③④②⑤B.①④②⑤③C.①③⑤④②D.③①④②⑤3.下列各項過程中，遵循“堿基互補配對原則”的有（）①DNA復制②RNA復制③轉錄④翻譯⑤逆轉錄A.①②③④⑤B.①②③④C.①②③⑤D.①③④⑤4.實驗室內模擬生物體DNA的復制必需的一組條件是（）①酶②游離的脫氧核苷酸③ATP④DNA分子⑤mRNA⑥tRNA⑦適宜的溫度⑧適宜的酸堿度A.①②③④⑤⑥B.②③④⑤⑥⑦C.②③④⑤⑦⑧D.①②③④⑦⑧5.利用PCR技術，把一個雙鏈DNA分子當作第一代，經(jīng)過3次循環(huán)，在第四代DNA分子中，有幾條第一代脫氧核苷酸的長鏈？（）A.2B.4C.8D.166.關于DNA分子的敘述中，正確的是（）A.DNA的兩條鏈是極性相同，同向平行B.DNA的兩條鏈是極性相同，反向平行C.DNA的兩條鏈中極性不同，反向平行的D.DNA的兩條鏈是極性不同，同向平行7.假設PCR反應中，只有一個DNA的片段作為模板，請計算在30次循環(huán)后，反應物中大約有多少這樣的DNA片段（）A.215B.230C.260D.2318.DNA的合成方向總是（）延伸。A.從DNA分子的左端向右端B.從DNA分子的右端向左端C.從子鏈的5，端向3，端D.從子鏈的3，端向5，端9.要使PCR反應在體外的條件下順利地進行，需要嚴格的控制（）A.氧氣的濃度B.酸堿度C.溫度D.大氣的濕度10.DNA分子經(jīng)PCR反應循環(huán)一次后，新合成的那條子鏈的脫氧核苷酸的序列應與（）A.模板母鏈相同B.非模板母鏈相同C.兩條模板母鏈相同D.兩條模板母鏈都不相同二、非選擇題1.PCR技術是把某一DNA片段在實驗條件下，合成許許多多相同片段的一種方法，利用這種技術能快速而特異的擴增任何要求的目的基因或者DNA分子片段，“人類基因組計劃”的研究中常用到這種技術。請結合有關知識，回答有關此技術的一些問題：⑴PCR技術能把某一DNA片段進行擴增，依據(jù)的原理是：⑵在實驗條件下，DNA分子進行擴增，除了所要擴增的DNA片段處，還需要、和、等條件。⑶某DNA片段有160個堿基，其中有腺嘌呤35個，若讓該DNA分子擴增三次（即復制三次）至少需要腺嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目分別是和個。2.將大腸桿菌置于含15N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。這樣，后代大腸桿菌細胞中的DNA雙鏈均被15N標記。然后將被15N標記的大腸桿菌作為親代轉到普通培養(yǎng)基中，繁殖兩代。親代、第一代、第二代大腸桿菌DNA的狀況如圖所示。⑴第一代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息與親代大腸桿菌DNA貯存的遺傳信息完全相同的原因是