文档介绍：DNA 片段的扩增—— PCR 技术【教学目标】(一)认知目标 1 、了解 PCR 技术的基本操作步骤。 2 、理解 PCR 的原理。 3 、讨论 PCR 技术在生产生活中的应用。(二)能力目标 1 、通过多聚酶链式反应扩增 DNA 片段,锻炼学生实际动手能力。 2 、通过严格控制温度等反应条件,培养周密的思维能力。(三)情感、态度与价值观目标 1、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。 2、通过对生物高新技术的接触,加深学生对实验科学的热爱。【课题重点】 PCR 的原理和 PCR 的基本操作。【课题难点】 PCR 的原理【教学方法】启发式教学【教学工具】多媒体课件【教学过程】(一)引入新课上课之初先在视频上播放一段中央 12套《天网》节目, 截取其中法医提取毛发,提取 DNA 进行与嫌疑人比对的片段。( 从学生熟悉的节目场景入手, 激发他们心中疑惑已久的探知兴趣)。师:法医提取的毛发里面的 DNA 量是比较少的,要进行比对需要大量的 DNA 样品, 也就是在比对之间是不是需要先对 DNA 进行扩增?这就是咱们今天要学****的科技尖端的 PCR 技术,即:聚合酶链式反应,简称 PCR (英文全称: Polymerase Chain Reaction )。等学完本课你们要告诉我 PCR 技术还能应用与什么领域? (二)新课教学 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: 细胞内 DNA 复制条件分析:(引导学生思考需要的条件,师生共同完成下表) 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’端起点简单复****DNA 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”。 DNA 分子复制的人工控制根据 DNA 复制的条件,我们能不能在体外模仿 DNA 的复制,进行体外扩增呢?教师引导学生归纳 DNA 体外扩增需要的条件: 解开螺旋:在 80~ 100 ℃时, DNA 双螺旋打开,形成两条 DNA 单链,称为变性。思考: 为何不需要解旋酶?在生物体内的温和条件下就能使 DNA 的双链解成单链。在没有酶的催化作用下, 就必须由外界提供更多的能量才能使 DNA 分子活化, 当在体外加热到 90oC — 95 oC, DNA 分子就由常态转化为活跃状态,双链则解成单链。所以 PCR 技术扩增目的基因不需要解旋酶。恢复螺旋:在 50℃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:缓冲液,DNA 模板, 四种脱氧核