第3章 探究·实践 DNA片段的扩增及电泳鉴定（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学选择性必修第三册（人教版2024）

基因工程 第3章 探究·实践　DNA片段的扩增及电泳鉴定 探究·实践练 目 录 Contents DNA的热变性 温度 解聚与结合 可解离 正电荷 负电荷 电场 相反 返回目录 生物学　选择性必修3 　 浓度 大小 构象 紫外 返回目录 生物学　选择性必修3 　 微量移液器 微量离心管 10 底部 PCR仪 返回目录 生物学　选择性必修3 　 大小 电泳缓冲液 0.8%～1.2% 核酸 凝胶载样缓冲液 微量移液器 1～5 凝胶边缘 返回目录 生物学　选择性必修3 　 高压灭菌 －20 ℃ 缓慢 返回目录 生物学　选择性必修3 　 低 污染 过高 过低 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 返回目录 生物学　选择性必修3 　 探究·实践练　DNA片段的扩增及电泳鉴定综合应用 返回目录 生物学　选择性必修3 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 一、实验原理 1．DNA片段的扩增 PCR利用了__________________原理，通过调节________来控制DNA双链的______________。 2．琼脂糖凝胶电泳 (1)带电粒子：DNA分子具有__________的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上__________或__________。 (2)迁移动力与方向：在________的作用下，带电分子会向着与它所带电荷________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________、DNA分子的________和________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________灯下被检测出来。 二、方法步骤 1．移液：用______________按照配方或PCR试剂盒的说明书，在______________中依次加入各组分。 2．混合：待所有的组分都加入后，盖严离心管的盖子。 3．离心：将微量离心管放在离心机上，离心约________s，使反应液集中在管的________。 4．反应：将装有反应液的微量离心管放入____________中，设置好循环程序进行反应。 5．根据待分离的DNA片段的________，用______________配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积为______________的琼脂糖溶液，并加入适量的________染料混匀。 6．将扩增得到的PCR产物与__________________(内含指示剂)混合，再用______________将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。 7．接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为__________V/cm。待指示剂前沿迁移接近____________时，停止电泳。 8．电泳结束后，取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。 三、操作提示 1．为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行____________处理。 2．缓冲液和酶应分装成小份，并在___________储存。使用前将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上________融化。 3．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。 4．在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 四、关键点拨 1．未出现扩增条带的主要原因 (1)Taq DNA聚合酶失活。 (2)引物出现质量问题。 (3)Mg2＋浓度过低。 (4)变性时的温度_______，变性时间短。 2．出现非特异性扩增条带的主要原因 (1)模板DNA出现________。 (2)引物特异性不强或形成引物二聚体。 (3)Mg2＋浓度________。 (4)复性时的温度________等。 【例1】 下列有关电泳的叙述，不正确的是(　　) A．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B．待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率 C．进行电泳时，带电分子会向着与其所带电荷相同的电极移动 D．PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定 答案　C 解析　由于同性相斥、异性相吸，带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动，C项错误。 【例2】 (2024·6月浙江)阅读下列材料，完成下面小题。 疟疾是一种严重危害人类健康的红细胞寄生虫病，可用氯喹治疗。疟原虫pfcrt基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。对患者进行抗性筛查，区分氯喹敏感患者和氯喹抗性患者，以利于分类治疗。 研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2等4种备选引物，用于扩增目的片段，如图甲所示。为选出正确和有效的引物，以疟原虫基因组DNA为模板进行PCR，产物的电泳结果如图乙所示。 1．下列关于引物F1、F2、R1和R2的叙述，错误的是(　　) A．F1－R1引物可用于特异性地扩增目的片段 B．F1－R2引物不能用于特异性地扩增目的片段 C．F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用 D．R2引物可用于特异性地扩增目的片段 答案　D 解析　根据图乙结果显示可知，F1－R1引物只扩增出一条片段，说明能够用于特异性扩增目的片段，A项正确；根据图乙信息可知，F1－R2引物扩增条带为三条，说明其不能用于特异性扩增目的片段，B项正确；根据图乙信息可知，F1－R1能扩增目的1条带，F2－R1无法扩增目的条带，所以F2为无效引物，没有扩增功能，无法使用，C项正确；根据图乙结果显示可知，F1－R1引物只扩增出一条片段，F1－R2引物扩增条带为三条，说明R2引物无法特异性的扩增目的条带，D项错误。 2．为了筛查疟原虫感染者，以及区分对氯喹的敏感性。现有6份血样，处理后进行PCR。产物用限制酶ApoⅠ消化，酶解产物的电泳结果如图所示。 1～6号血样中，来自于氯喹抗性患者的是(　　) A．1号和6号 B．2号和4号 C．3号和5号 D．1号、2号、4号和6号 答案　B 解析　根据题干信息可知，疟原虫pfcrt基因编码的蛋白，在第76位发生了赖氨酸到苏氨酸的改变，从而获得了对氯喹的抗性。根据酶切位点可知，在具有氯喹抗性的基因组没有ApoⅠ酶切位点，而敏感性基因组中具有该酶切位点，因此对6份血样处理后进行PCR，产物用限制酶ApoⅠ消化，酶解产物的电泳出现两条带则为敏感型，只有一条带的为抗性，所以1～6号血样中，来自于氯喹抗性患者的是2号和4号，B项正确。 $$