《課題2多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段》教學(xué)設(shè)計(jì)(陜西省縣級(jí)優(yōu)課)x-生物教案

多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）原理教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)1、知道PCR的作用2、說(shuō)出PCR的若干應(yīng)用技能目標(biāo)1、理解并能夠闡明PCR的工作原理2、掌握PCR技術(shù)的基本流程情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)對(duì)PCR原理的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科研精神教學(xué)重點(diǎn)：1、理解并能夠闡明PCR的工作原理2、掌握PCR技術(shù)的基本流程教學(xué)難點(diǎn)：理解并能夠闡明PCR的工作原理教學(xué)過(guò)程：引入新課在現(xiàn)代生物技術(shù)中，DNA技術(shù)可謂是尖端技術(shù)。人類基因組計(jì)劃、基因工程、基因診斷、基因檢測(cè)、古生物鑒定以及刑事案件偵破都離不開(kāi)對(duì)DNA分子堿基序列的分析。而分析DNA堿基序列，就需要一定量的DNA片段，但是我們卻不總是能夠獲得足夠量的目的DNA，那么我們?cè)鯓硬拍苎杆佾@得足夠量的DNA片段呢？今天我們來(lái)研究學(xué)習(xí)如何快速獲得大量DNA分子拷貝的PCR技術(shù)原理。進(jìn)行新課一．細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制條件分析：1．細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程(1)DNA的反向平行結(jié)構(gòu)核苷酸分子的結(jié)構(gòu)與方向性由核苷酸通過(guò)3,5-磷酸二酯鍵連接形成核苷酸長(zhǎng)鏈DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的反向平行結(jié)構(gòu)(2)DNA的復(fù)制過(guò)程:解

旋：解旋酶、ATP，DNA兩條鏈打開(kāi)，，形成兩條DNA單鏈。引物結(jié)合：在DNA單鏈3’端與DNA反向配對(duì)結(jié)合，確保引物3’端與DNA單鏈準(zhǔn)確配對(duì)。DNA聚合酶結(jié)合：子鏈合成：DNA聚合酶從引物3’端開(kāi)始，將配對(duì)的脫氧核苷酸連接起來(lái)。后續(xù)加工：DNA聚合酶I將引物切去，并合成空缺處的DNA單鏈，再由DNA連接酶將不連續(xù)的DNA子鏈連接起來(lái)(半不連續(xù)合成。先導(dǎo)鏈，滯后鏈)子鏈合成特點(diǎn)：不能從頭合成;合成方向?yàn)椤?’→3’合成”。感悟生命的神秘：DNA聚合酶不但能夠催化磷酸二酯鍵的形成，還具有校對(duì)功能。它在每引入一個(gè)核苷酸后都要復(fù)查一次，只有堿基配對(duì)無(wú)誤后才能繼續(xù)往下聚合，它不能從頭合成。RNA聚合酶沒(méi)有校對(duì)功能，因此RNA的合成不需要引物，而是從頭合成的，它的錯(cuò)配可能性較大，在RNA引物完成功能后即被DNA聚合酶I刪去，代之以高保真的DNA鏈。二．PCR原理1、變性在80～100℃時(shí)，DNA雙螺旋打開(kāi)，形成兩條DNA單鏈，稱為變性。2、復(fù)性（退火）在50～60℃左右時(shí)，兩條DNA單鏈與引物形成雙螺旋結(jié)構(gòu)，稱為復(fù)性。3、延伸在70～80℃左右時(shí)，引物3’端在Taq酶的作用下不斷延伸，形成兩條新的子鏈，稱為延伸。三．PCR的反應(yīng)過(guò)程課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)合作探究探究1.PCR與DNA的胞內(nèi)復(fù)制有哪些異同點(diǎn)？DNA的復(fù)制PCR模板母鏈母鏈引物RNA引物DNA引物原料四種游離的脫氧核糖核酸四種游離的脫氧核糖核酸酶DNA聚合酶解旋酶耐高溫DNA聚合酶探究2.PCR反應(yīng)過(guò)程中使用TaqDNA聚合酶有什么優(yōu)點(diǎn)？高溫解決了打開(kāi)雙鏈的問(wèn)題，但是，又導(dǎo)致DNA聚合酶失活的問(wèn)題，耐高溫的TaqDNA聚合酶解決了高溫導(dǎo)致DNA聚合酶失活的問(wèn)題，促成了PCR技術(shù)的自動(dòng)化探究3.PCR有哪些應(yīng)用？ 醫(yī)學(xué)診斷、物種鑒定、基因檢測(cè)、人類基因組計(jì)劃鞏固練習(xí)：1.聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡(jiǎn)要過(guò)程如右圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是()A．PCR技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù)B．反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板C．PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴(kuò)增D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變解析：PCR技術(shù)是人工合成DNA的方法，原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。答案：C2.突變菌往往帶有一些特殊的基因。在獲得這些基因的過(guò)程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加入引物和DN