3.2 基因工程的操作程序（第2课时）-【轻松学生物】2022-2023学年高二生物同步教学精优课件（人教版2019选择必修3）

基因工程的 基本操作程序 （第二课时） 4.利用PCR扩增目的基因 穆里斯等人发明1993年获诺贝尔奖 PCR： _______________的缩写 实质： DNA半保留复制 是一项在______提供参与DNA复制的________与_________，对________________________进行_____________的技术。 原理： 聚合酶链式反应 体外 各种组分 反应条件 目的基因的核苷酸序列 大量复制 贡献： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 在DNA复制 中的作用 细胞内的 DNA复制 PCR （体外DNA复制） 打开DNA双链   提供DNA 复制的模板   合成DNA 子链的原料   催化合成 DNA子链   使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸   解旋酶 DNA母链 4种脱氧 核苷酸 DNA聚合酶 引物 高温 含目的基因的DNA母链 4种脱氧核苷酸（dNTP） 耐高温的DNA聚合酶 （Taq酶) 人工合成的引物 含Mg2+的缓冲溶液 （1）DNA复制所需的基本条件: 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （2）PCR条件 耐高温的DNA聚合酶 （TaqDNA聚合酶） DNA模板 引物（2种） 稳定的缓冲溶液 （一般添加Mg2+） 四种脱氧核苷酸(dNTP) ①DNA模板（需含有目的基因） ②分别与模板DNA相结合的2种引物 ③四种脱氧核苷酸 ④耐高温的DNA聚合酶(Taq酶） ⑤稳定的缓冲溶液（一般添加Mg2+） ⑥能严格控制温度的温控设备 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 （2）PCR反应过程 变性 当温度超过_____时，双链DNA受热变性，断开氢键，形成___________ 90℃ DNA单链 复性 当温度下降到______左右，___种引物通过______________与两条单链DNA结合； 50℃ 2 碱基互补配对 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 延伸 当温度上升到_____左右，以_________为模板，4种脱氧核苷酸在_____________________酶的作用下，根据______________原则合成新的DNA链，该DNA链的延伸方向是_______________。 72℃ DNA单链 耐高温的DNA聚合(Taq） 碱基互补配对 5’端3’端 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 PCR过程中，每个循环得到的产物都将作为下一个循环的模板，因此经过n次循环，1个DNA分子将被扩增为_____个，成______式扩增 2n 指数 PCR过程可以在PCR扩增仪（PCR仪）中自动完成，完成以后，常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 PCR技术扩增与DNA复制的比较 异同 PCR技术 DNA复制 相同点 原理 原料 条件 不同点 解旋 场所 酶 结果 碱基互补配对 四种脱氧核苷酸 模板、能量、酶 高温下变性解旋 解旋酶催化 体外复制 细胞核内 热稳定的DNA聚合酶（Taq酶） DNA聚合酶 大量的DNA片段 形成整个DNA分子 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 DNA片段的扩增及电泳鉴定 一、实验原理 1.利用PCR在体外进行DNA片段扩增 ①PCR利用了DNA的热变 性原理，通过调节温度 来控制DNA双链的解聚 与结合；PCR仪实质上 就是一台能够自动调控 温度的仪器，一次PCR一般要经历30次循环； ②PCR扩增DNA片段还利用了DNA半保留复制原理 ①带电粒子：DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可带正电荷或负电荷 ②迁移动力与方向： 在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。 ③迁移速率：在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关。 ④检测：凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来。 2．琼脂糖凝胶电泳 4种脱氧核苷酸等量混合液、2种引物、TaqDNA聚合酶、模板DNA、扩增缓冲液、无菌水。电泳缓冲液、凝胶载样缓冲液、琼脂糖和核酸染料等 二、材料用具 三、方法步骤 1．用微量移液器按照配方或PCR试剂盒的说明书，在微量离心管中依次加入各组分。 2．待所有的组分都加入后，盖严离心管的盖子。将微量离心管放在离心机上，离心约10s，使反应液集中在管的底部。 3．参照下表参数，设置好PCR仪的循环程序。将装有反应液的微量离心管放入PCR仪中，设置程序进行反应。 循环程序 变性 复性 延伸 预变性 94℃,