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- 2023-03-18 01:55:02 发布
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课题 2 多聚酶链式反应扩增 DNA 片段
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
变性 复性 延伸
多
聚
酶
链
式
反
应
扩
增DN
A
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
（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 ...
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
变性 复性 延伸
多
聚
酶
链
式
反
应
扩
增DN
A
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
（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 ...