人教新版高中生物选修一5.2多聚酶链式反应扩增dna片段 学案（含答案） (2)

5.2多聚酶链式反应扩增dna片段
学案
学习目标：
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
重点：PCR的原理和PCR的基本操作
难点：PCR的原理
Ⅰ．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．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
2．细胞内DNA复制过程的解析：
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反向配对结合。
DNA聚合酶结合：DNA聚合酶与模板链结合，标志着单链合成开始。
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：
。
［思考］DNA分子能准确复制的原因有哪些？
。
3．
DNA分子复制的人工控制
解开螺旋：在_________℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。
恢复螺旋：在_____________
℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。
复制条件：_______________________________________。
反应场所：_________________________（自动温度周期性调节）。
［思考］缓冲液相当细胞内的什么成分？（核基质）
4．PCR的反应过程
变性：在___________℃时DNA解旋
复性：在_____________℃时引物与DNA单链结合
延伸：在_______________
℃时合成DNA子链（两个引物间的序列）
Ⅱ．实验操作
（1）
PCR反应体系：缓冲液、________________
，________________________
、____________
、两种RNA引物，水
（2）
实验操作步骤
①按照PCR反应体系配方配制反应液；
②将PCR反应体系50μL用微量移液器转移到微量离心管（0.5mL）中；
③将微量离心管放到PCR仪中；
④设置PCR仪的工作参数。
⑤DNA在PCR仪中大量扩增。
2．4
水浴法：将微型离心管依次在_______℃、_________℃、___________℃的恒温水浴锅中循环处理相应时间。
3．实验注意事项
（1）避免外源DNA污染：所用仪器、缓冲液、蒸馏水等使用前高压灭菌。
（2）缓冲液和酶分装成小份，－20℃低温保存。
（3）每添加一种反应成分，更换一个移液器的枪头。
（4）混匀后离心处理，使反应液集中在离心管底部。
（三）课堂总结、点评
（五）巩固练习
1．DNA分子复制时，解旋的两条链中（
）
A仅一条作为复制模板
B两条链作为模板并复制出两个不同的DNA分子
C两条链作为模板并复制出两个相同的DNA分子
D两条链作为模板，各自合成一条子链，然后两条母链重新结合为原来的双螺旋分子，两条新链结合成一个全新的DNA分子
2.下列关于DNA复制过程的正确顺序是（
）
①互补碱基对之间氢键断裂②互补碱基对之间形成氢键③DNA分子在解旋酶的作用下解旋④以解旋后的母链为模板进行碱基互补配对⑤子链与母链盘旋成双螺旋状结构
A①③④②⑤
B①④②⑤③
C①③⑤④②
D③①④②⑤
3.下列各项过程中，遵循“碱基互补配对原则”的有（
）
①DNA复制②RNA复制③转录④翻译⑤逆转录
A①②③④⑤
B①②③④
C①②③⑤
D①③④⑤
4.实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是（
）
①酶
②游离的脱氧核苷酸
③ATP④DNA分子
⑤mRNA
⑥tRNA
⑦适宜的温度
⑧适宜的酸碱度
A①②③④⑤⑥
B②③④⑤⑥⑦
C②③④⑤⑦⑧
D①②③④⑦⑧
5.利用PCR技术，把一个双链DNA分子当作第一代，经过3次循环，在第四代DNA分子中，有几条第一代脱氧核苷酸的长链？（
）
A
2
B
4
C
8
D
16，
6.关于DNA分子的叙述中，正确的是（
）
A
.DNA的两条链是极性相同，同向平行
B.DNA的两条链是极性相同，反向平行
C.DNA的两条链中极性不同，反向平行的
D.DNA的两条链是极性不同，同向平行
7.假设PCR反应中，只有一个DNA的片段作为模板，请计算在30次循环后，反应物中大约有多少这样的DNA片段（
）
A
215
B
230
C
260
D
231
8.DNA的合成方向总是（
）延伸。
A从DNA分子的左端向右端
B从DNA分子的右端向左端
C从子链的5，端向3，端
D从子链的3，端向5，端
9.要使PCR反应在体外的条件下顺利地进行，需要严格的控制（
）
A
氧气的浓度
B酸碱度
C温度
D
大气的湿度
10.DNA分子经PCR反应循环一次后，新合成的那条子链的脱氧核苷酸的序列应与（
）
A模板母链相同
B非模板母链相同
C两条模板母链相同
D两条模板母链都不相同
11.在（
）的温度范围内，DNA的双螺旋结构解开
A.
10－20℃
B.
80－100℃
C.
20－30℃
D.
40－60℃
12.关于DNA的复制，下列叙述正确的是（
）
A.
DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5’端延伸DNA链
B.
DNA复制不需要引物
C.
引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合
D.
DNA的合成方向总是从子链的3’端向5’端延伸
13.
下列有关PCR描述，不正确的是（
）
A.
是一种酶促反应
B.
引物决定了扩增的特异性
C.
扩增对象是DNA序列
D.
扩增对象是氨基酸序列
巩固练习答
1—5
CDADA
5—10
CBCCB
11--13BCD
延伸
复性
变性
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