浙科版高中生物选修1 第四部分 实验13 DNA片段的PCR扩增_教案

通过“PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定” 实验 培养学生科学思维和探究能力 北京市第四中学 张瑾 一、使用教材及内容分析 浙江科学技术出版社高中《生物学选修1生物技术实践》第四部分实验13《DNA片段的PCR扩增》，适用于高二年级。 2017版《高中生物学课程标准》中，要求学生“阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤”。建议开展“利用聚合酶链式反应（PCR）扩增DNA片段并完成电泳鉴定”的实验活动。 本实验有助于学生理解PCR反应的原理，掌握PCR和琼脂糖凝胶电泳技术，认同现代生物技术的应用价值，培养学生运用数学方法探究生物学问题的能力，提高核心素养，因而是十分重要的内容。 基于北京四中高中部的分子生物学实验室，拥有PCR仪、凝胶电泳成像等先进教学设备；且本校的学生学习能力较强、求知欲高,对现代生物学技术非常感兴趣，会以积极认真的态度参与实验过程。因此，我校开设本实验多年。 二、实验器材 PCR仪、琼脂糖凝胶电泳设备（含梳子、胶盒、水平电泳槽和电泳仪电源）、微量移液器及枪头、微量离心管、培养皿、三角瓶、封口膜、橡皮筋、冰盒、记号笔、三脚架、微波炉或水浴锅（枪头、微量离心管使用前需进行高压蒸汽灭菌）。 材料：食用高活性干酵母（酿酒酵母）。 PCR相关试剂 （以下溶液在-20℃条件下冷冻保存，课前放于冰盒内或冰块上） 市售10×扩增缓冲液(含Mg2+)、市售 10 mmol/L 4种脱氧核苷三磷酸（dNTP）、市售 2 U/μL Taq DNA 聚合酶、10μmol/L引物A溶液：序列为5’-TCCGTAGGTGAACCTGCGG-3’、10μmol/L引物B溶液：序列为5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’、无菌水。 电泳相关试剂 Tris-硼酸（TBE）电泳缓冲液：取20 mL市售50×电泳缓冲液,加蒸馏水980 mL、市售6×上样缓冲液（loading buffer）、市售DNA标准溶液（Marker）。 染色相关试剂 0.1% 亚甲基蓝溶液（称取0.1 g 亚甲基蓝溶于100 mL 蒸馏水中，避免接触皮肤和眼睛,避光保存）、75% 乙醇、藏于4℃冰箱的蒸馏水。或使用0.002% 亚甲基蓝溶液（将2 mL 的0.1% 亚甲基蓝溶液加入10 mL电泳缓冲液中,再