3.2基因工程的基本操作程序第3课时课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

选择性必修3 第2节：基因工程的基本操作程序-4 探究实践 DNA片段的扩增及电泳鉴定 基因工程的基本操作程序 目的要求 1.了解PCR和电泳鉴定的基本原理 2.尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。 PCR仪器 电泳结果 PCR→PCR产物→电泳 基因工程的基本操作程序 实验 PCR仪 电泳装置 基因工程的基本操作程序 实验原理 1.DNA片段扩增原理 利用PCR在体外进行DNA片段扩增 ①PCR利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 高温 变性 延伸 复性 低温 中温 1次循环 ②PCR仪能够自动调控温度，一次PCR一般要经历30次循环。 基因工程的基本操作程序 2.电泳鉴定 ①电泳 在电场作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程称为电泳。 ②琼脂糖凝胶电泳 PCR产物(DNA)一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。 电源 + — 电泳槽 缓冲液 琼脂糖凝胶 加样孔 实验原理 基因工程的基本操作程序 2.电泳鉴定 ③影响DNA迁移速率的因素 a.凝胶的浓度 b.DNA分子大小和构象 在碱性缓冲溶液中，DNA分子带负电，电泳时DNA从负极向正极迁移。 电源 + 电泳槽 琼脂糖凝胶 加样孔 缓冲液 — 基因工程的基本操作程序 2.电泳鉴定 ④电泳结果的显示 凝胶中DNA分子通过染色，在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 较小的DNA片段在凝胶中的移动相对容易，较大的DNA片段移动难。 在同一浓度的凝胶中，较小的DNA片段迁移速度比大片段快。 大DNA片段 小DNA片段 Marker bp：碱基对 基因工程的基本操作程序 常采用琼脂糖凝胶电泳技术来鉴定PCR扩增产物。 ⑥PCR扩增产物的鉴定 较小的DNA片段在凝胶中的移动相对容易，较大的DNA片段移动难。 当电泳结束时，比较DNA样品所在的位置和一系列已知大小的DNA片段的位置(标准)，这些已知大小的片段称为DNA分子量标准样。 基因工程的基本操作程序 材料用具 1.PCR过程使用的材料用具 扩增缓冲液（Mg2+） 4种脱氧核苷酸的等量混合液 2种引物 无菌水 TaqDNA聚合酶 模板DNA 离心机 PCR仪 微量离心管 微量移液器 一次性吸液枪头 用具 试剂 基因工程的基本操作程序 微量移液器 一次性吸液枪头 推动杆 调节旋钮 卸枪头按钮 体积刻度 吸液杆 枪头 （注意：吸取一种试剂更换一次枪头） 基因工程的基本操作程序 微量离心管 离心机 基因工程的基本操作程序 2.琼脂糖凝胶电泳过程使用的材料用具 琼脂糖 核酸染料 电泳缓冲液 凝胶载样缓冲液 电泳装置 (电泳仪、电泳槽等) 微量移液器 一次性吸液枪头 用具 试剂 基因工程的基本操作程序 电泳仪 电泳槽 制好的 琼脂糖凝胶 基因工程的基本操作程序 制胶模具 梳子 梳子 基因工程的基本操作程序 自主阅读书本P85，掌握探究实验的步骤。 1.DNA片段扩增的具体过程？ 2.PCR扩增产物电泳鉴定的具体过程？ 基因工程的基本操作程序 一.DNA片段扩增的具体过程 1.移液 用微量移液器按照PCR反应体系配方或PCR试剂盒的说明书，在微量离心管中依次加入各组分。 2.离心 待所有组分都加入后，盖严离心管的盖子，将微量离心管放入离心机里，离心约10s，使反应液集中在离心管的底部。 3.反应 参照下表的参数，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仪中进行反应。 循环程序 变性 复性 延伸 预变性 94℃,5min / / 30次 94℃,30s 55℃,30s 72℃,1min 最后一次 94℃,1min 55℃,30s 72℃,1min 预变性：使DNA充分变性，以利于引物更好地和模板结合。 延伸时间：可根据目的片段长度适当调整 方法步骤 基因工程的基本操作程序 4.配制琼脂糖溶液 琼脂糖 电泳缓冲液 加热至融化 稍冷却 根据待分离DNA片段的大小，确定琼脂糖溶液浓度的大小。 一般配制质量分数为0.8%~1.2%的琼脂糖溶液。 制成琼脂糖溶液 加入核酸染料 二.PCR扩增产物电泳鉴定的具体过程 基因工程的基本操作程序 5.制备琼脂糖凝胶 将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成加样孔。 梳子 基因工程的基本操作程序 6.将凝胶放入电泳槽内 待凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入电泳槽内。 梳子 凝胶 电泳槽 凝胶 凝胶加样孔一极朝向电泳槽负极 基因工程的基本操作程序 7.加入电泳缓冲液 将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜。 基因工程的基本操作程序 8.加样 扩