1、南京市秦淮中学高二生物 备课人：俞志茹1课 题 多聚酶链式反应扩增 DNA片段备课时间 2016.4.17 上课时间 2016.4.19 总课时数 1知识与技能1、了解 PCR 技术的基本操作2、理解 PCR 的原理3、讨论 PCR 的应用过程与方法在多聚酶链式反应扩增 DNA 片段的实验过程中，应避免外源 DNA 污染，严格控制温度等反应条件课程目标情感态度与价值观通过对 PCR 实验的操作及结果分析，培养学生严谨的科学态度和实事求是的科研精神教学重点 PCR 的原理和 PCR 的基本操作教学难点 PCR 的原理教学过程一 课前准备学生复习 DNA 的结构和体内 DNA 复制的过程，填空并完
2、成表格。1.DNA 的结构：DNA 的基本组成单位： ； DNA 的结构模型 ，由 脱氧核苷酸遵循 形成，具有 的特点。2.细胞内 DNA 复制条件分析：条件 组分 作用模板原料酶能量引物3.体内 DNA 复制的过程： 、 、 。二导入新课在现代生物技术中，DNA 技术可谓是尖端技术。人类基因组计划、基因工程、基因诊断、基因检测、古生物鉴定等都离不开对 DNA 分子碱基序列的分析。而分析 DNA 碱基序南京市秦淮中学高二生物 备课人：俞志茹2列，就需要一定量的 DNA 片段。怎样迅速获得足够量的 DNA 片段呢？今天我们来研究学习 DNA 分子的扩增技术PCR 技术。二 新课研学1.PCR 技
3、术简述（1）什么是 PCR 技术？这项技术的特点是什么？2.PCR 技术的原理PCR 技术扩增 DNA 片段的过程，其实质就是在体外完成 DNA 片段的复制，这与体内DNA 复制过程相似。学生展示课前准备的内容。11 细胞内 DNA 复制条件分析：（投影展示学生作业）12 细胞内 DNA 复制过程（1）DNA 的反向平行结构：（结合教材图 415）核苷酸分子的结构与方向性：（分子结构模式图）由核苷酸通过 3,5-磷酸二酯键连接形成核苷酸长链：（模式图，体现方向性） 。DNA 双螺旋结构的反向平行结构：（2）DNA 的复制过程:解 旋：解旋酶、ATP，DNA 两条链打开， ，形成两条 DNA 单
4、链。合成子链（延伸）：引物在 DNA 单链 3端与 DNA 配对结合，确保引物 3端与 DNA 单链准确配对；DNA 聚合酶结合；子链合成：DNA 聚合酶从引物 3端开始，将配对的脱氧核苷酸连接起来。复旋：新合成的子链和母链重新形成双螺旋结构，形成新的 DNA 分子。思考DNA 分子能准确复制的原因有哪些？3.PCR 技术的基本过程学生观察教材 P84 的图，基本了解 PCR 技术的基本过程。学生分组讨论交流，总结 PCR 技术的基本过程。（1） 加入各种原料是什么？（2） PCR 技术的过程哪三个步骤？分别是什么？南京市秦淮中学高二生物 备课人：俞志茹4教师小结：变性：在 95时 DNA 解
5、旋复性：在 50时引物与 DNA 单链结合延伸：在 72时合成 DNA 子链（两个引物间的序列）思考1.PCR 技术中子链合成的方向？2. PCR 技术中的 DNA 聚合酶有什么特点？3. PCR 技术中的引物种类有几种？作用是什么？4.缓冲液相当细胞内的什么成分？功能是什么？5.PCR 体系中加入的 Mg2+的作用是什么？6.PCR 技术中，DNA 的扩增方式是什么？三、当堂反馈1.标准的 PCR 过程一般分为变性、退火、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是（ ）A. 94、55、72 B. 72、50、92C. 50、92、72 D. 80、50、722.关于 DNA 的复制，下列叙述正确
6、的是（ ）A. DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA，只能从 5端延伸 DNA 链B. DNA 复制不需要引物C. 引物与 DNA 母链通过碱基互补配对进行结合D. DNA 的合成方向总是从子链的 3端向 5端延伸3.PCR 过程中引物的作用是（ ）A打开 DNA 双链B催化合成 DNA 子链C使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始复制D提供模板4.TaqDNA 聚合酶的特点是（ ）A耐高温 B耐盐酸变性 复性 延伸南京市秦淮中学高二生物 备课人：俞志茹5C耐强碱 D不耐热5.近十年来，PCR 技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用 DNA 半保留复制，在
7、试管中进行 DNA 的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA 扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。请据图回答：（1）加热使 DNA 双链打开，这一步是打开_键，称为_。 (2)当温度降低时，引物与模板_端结合，在 DNA 聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成两个 DNA 分子，此过程中原料是_，遵循的原则是_。 (3)PCR 技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即液体环境、适宜的_和_。(4)PCR 一般要经历三十多次循环，每次循环可分为 、 、 三个步骤。课后反思：在本节课的教学设计上，可以先引导学生回忆必修 2
8、的有关 DNA 复制的知识，在此基础上，学生可加深对于 PCR 原理的认识。对于 PCR 反应过程的教学，应以读图识图为主。教材中反应过程图解详细的描绘了参与 PCR 的各种组成成分；每一轮反应的三个基本步骤变性、复性、延伸；每一步骤的作用。教师在教学中可以请学生在读图的同时，结合教科书中的文字说明来加深理解。当学生遇到难以理解的地方时，教师要及时给予解答。在本节课中，由于学生对之前 DNA 知识的遗忘，我花了大约 15 分钟的时间帮他们复习回忆，为后面 PCR 的学习奠垫基础。在课堂上，贯彻问题导学、任务驱动的教学理念，把老师的讲和学生的动结合起来，课堂气氛融洽，效果还是不错的。反思自己本节课也有不足之处：比如复习的时间太长，没有时间练习巩固；讲引物的时候应该强调是两种而不是两个，引物的要求作用感觉还没有讲透彻；在重点讲述 PCR 的过程时应该每个步骤再归纳总结一下，给学生清晰的认识等等。南京市秦淮中学高二生物 备课人：俞志茹1希望在以后的教学中，能够扬长避短，真正的以学生为主，师生共同进步。
