高中生物实验13DNA片段的PCR扩增学案浙科版选修1.pdf
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1、DNA 片段的 PCR 扩增DNA 片段的 PCR 扩增 1为什么 DNA 复制需要引物? DNA的两条链是反向平行的, 为了明确地表示DNA的方向, 通常将DNA的羟基末端称为3 端, 而磷酸基团的末端称为5端。 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA, 而只能从3端延伸DNA 链,因此,DNA 复制需要引物。当引物与 DNA 母链通过碱基互补配对结合后,DNA 聚合酶就 能从引物的 3端开始延伸 DNA 链,DNA 的合成方向总是从子链的 5端向 3端延伸。 DNA 复制方向的示意图 2.细胞内参与 DNA 复制的各种组成成分和作用是怎样的? 参与的组 分 在 DNA 复制中的作用 解旋酶打开
2、 DNA 双链 DNA 母链提供 DNA 复制的模板 4 种脱氧核 苷酸 合成子链的原料 DNA 聚合酶催化合成 DNA 子链 引物 使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始连接脱氧 核苷酸 3.细胞内的 DNA 复制与体外 DNA 扩增(PCR 技术)相同吗?两者又有什么关联呢? 细胞内的 DNA 复制与体外 DNA 扩增(PCR 技术)是不同的,两者具体比较见下表: 细胞内 DNA 复制PCR 解旋有解旋酶的参与,边解旋边复制80100 高度解 旋,双链完全分开 不 同 点酶DNA 解旋酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶TaqDNA 聚合酶 引物RNADNA 或 RNA 能量ATP不加 温
3、度体内温和条件高温 相同 点 提供 DNA 复制的模板; 四种脱氧核苷酸作原料; 子链延伸的方向都是从 5端到 3端 PCR 反应是通过控制温度使 DNA 复制在体外反复进行。PCR 反应的实质就是 DNA 复制, 所以有关 PCR 反应的题目与 DNA 复制的原理相同,计算方法也大体相同。例如:PCR 反应中 的目的片段一般以 2n的方式积累,其中 n 为反应循环次数。一个 DNA 片段在 30 次循环后反 应物中大约有 10 亿(230)个这样的片段。 4 当 PCR 反应体系的温度经快速冷却到 50左右时, 为什么一般不考虑解开的 2 个 DNA 模板链又重新结合了,这是为什么? 原因是
4、:(1)模板 DNA 比引物长得多、复杂得多、不易重新结合; (2)引物和模板之间的碰撞机会远远高于模板互补链之间的碰撞; (3)加入的引物的量足够大而模板链数量少,模板链浓度低,不易结合。 5为什么 PCR 能有广泛用途?除用于 DNA 扩增外,还有哪些用途? 在生物基因组中存在着许多差异,如物种之间的差异、基因表达上的时间差异、基因表 达的地域或组织差异、变异后的差异、生理和病理变化引起的差异、遗传的差异、杂交的差 异等。但这些差异只有在 DNA 扩增后才能被观察出来。因此,PCR 是这种差异的一种观察方 法,因而在法医学上、在遗传病和其他疾病的诊断、考古中人种的确定、食品质量的确定上 和
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