3.2 PCR(聚合酶链式反应)课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第2节 基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作程序分为哪四个步骤？ 2.什么叫目的基因？获得目的基因的方法有哪些？13.构建基因表达载体的目的是什么？ 14.构建好的基因表达载体主要由哪些部分组成？每个部分作用是什么？构建基因表达载体的过程是怎样的？15.启动子和起始密码子、终止子和终止密码子区别？17.把目的基因导入植物细胞、动物细胞和大肠杆菌的方法分别是？18.农杆菌转化法适合把目的基因导入什么样的植物细胞？19.为什么要把目的基因插入农杆菌的T-DNA？20.把目的基因导入大肠杆菌为什么要先用Ca2+ 处理大肠杆菌？21.怎样检测目的基因是否导入受体细胞？是否转录出mRNA和翻译出蛋白质？22.如何从个体水平检测植物是否出现了抗病（虫）特性？ 3.PCR的具体含义是什么？ 使用到的仪器叫什么？4.PCR扩增DNA的条件有哪些？ 5.PCR的每个循环可以分为哪三步？每一步的温度大致为多少？每一步的具体含义是什么？ 6.PCR时,引物与模板链的哪一侧配对？7.子链的合成方向？脱氧核苷酸加在引物的哪一端？ 8.在DNA聚合酶的作用下，两个引物之间的DNA序列以什么形式扩增？ 9.一个DNA复制n次需要引物多少种多少个？10.一个DNA复制n次总共可形成多少个DNA？其中含有引物的DNA有多少个？只含目的基因片段（不含黏性末端）的DNA有多少个？11.一个DNA复制第n次需要多少种引物？多少个引物？12.常用什么方法鉴定PCR的产物？ DNA片段的扩增及电泳鉴定1.PCR扩增DNA的原理是什么？2.电泳鉴定DNA的原理是什么？ 3.PCR扩增DNA时，微量离心管中要加入哪些成分？4.凝胶中DNA分子的迁移速率与什么有关？5.PCR每个循环程序要经历哪三步？温度、时间？6.接通电源后，DNA向阴极还是向阳极移动? 7.凝胶中留一个加样孔加标准参照物的目的是什么？ 8.PCR所得DNA电泳后出现位置不同的几条带，原因可能是什么？ 第三章 基因工程 第2节基因工程的基本操作程序 PCR (1)概念：PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 1.DNA复制的条件？ 2.什么是引物？为什么要用引物？引物的作用是什么？ 1.PCR(聚合酶链式反应) 模板： 原料： 能量： 酶： DNA 的两条母链。 4种脱氧核糖核苷酸。 ATP 解旋酶、DNA 聚合酶 引物 作用：为DNA聚合酶提供了游离的3’端，使DNA聚合酶从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸。 原因：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3’端延伸DNA。 (2)PCR的条件: ①DNA（含目的基因）模板； ②分别与模板DNA相结合的两种引物； ③A、T、G、C四种脱氧核苷酸； ④耐高温的DNA聚合酶； 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。 耐高温的DNA聚合酶(Taq酶） 4种脱氧核苷酸（DNTP） 引物 待扩增的DNA片段（模板） 激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶 （3）扩增过程： 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ A.变性 90℃以上，双链DNA解聚为单链 B.复性 50℃左右，两种引物与两条单链DNA结合 C.延伸 72℃左右，4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶作用下，合成新的DNA链 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 琼脂糖凝胶电泳 （4）产物鉴定： 复性时引物与DNA模板的结合是随机的，也存在解开的两条DNA单链的结合，但两条模板链重新结合的概率较低，原因是：①模板链一般比较长，比引物复杂得多，重新结合的概率较低。②加入引物的量足够多，而模板链数量少，引物与模板之间的碰撞结合机会，远远高于模板互补链之间的碰撞机会。 5 扩增次数 第1次 第2次 第3次 第n次 DNA分子数 含引物A(或B) 的DNA分子数 同时含引物A、B的DNA分子数 共消耗的 引物数量 2 2 0 4 6 8 14 2 6 2n 2n+1-2 2n-2 1 3 7 2n-1 利用PCR技术获取目的基因，请画出扩增2次的结果？ 思考： PCR技术获取目的基因时至少要经过几次循环才能从DNA分子中分离出目的基因（等长的DNA片段）？ 思考：1个DNA循环n次后产生目的基因多少个？ 2n-2n 通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。下图是获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中在目的基因两端的引物中分别设计增加限制酶a