人教版高中生物选修一PCR实验学案设计(附答案)

多聚酶链式反应扩增DNA片段

一、PCR原理:

1、在用PCR扩增DNA时,DNA的复制过程与细胞内 DNA复制类似。

细胞内DNA的复制需要的基本条件:

DNA或RNA,它能与母链碱基互补配对。用于

20-30 个核苷酸

2、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

羟基端( -OH )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,而能从 3’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,因此DNA的合成方向总是从子链的5’端向3’端延伸

3、在DNA的复制过程中,进行DNA复制的前提是双链的解开。这个过程

可以通过控制温度来实现。在80-100℃的温度范围内,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程叫做变性。当温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链。这叫做DNA的复性,

4、PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与

结合。PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供:DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物,四种脱氧核苷酸,耐热的 DNA聚合酶酶,同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。

二、PCR的反应过程:

PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前常要进行一次预变性,以便增大分子模板DNA 彻底变性的概率。

过程

(1)变性:当温度上升到 90 ℃以上时,

双链DNA解聚为单链,如图。

(2)复性:当系统温度下降至 50 ℃左右

时,两种引物通过碱基互补配对

与两条单链DNA结合,

(3)延伸:当系统温度上升至 7℃左右时,溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温DNA聚合酶

的作用下,根据碱基互补配对原则合成

新的DNA链,如图。

从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,并且由引物 1 延伸而成的DNA单链会与引物2 结合,进行DNA的延伸,这样,DNA聚合酶只能特

异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。

三、实验操作:在PCR实验中通常要用到微量离心管,它是一种薄壁塑料管,

总容积为 0.5ml 。具体操作时,用微量移液器器,按照书中旁栏的配

方在微量离心管中依次加入各组分,再参照书中表格设计好PCR仪的循环程序就可以了。

四、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、缓冲液以及蒸馏

水等在使用前必须进行高压灭菌。

2、PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20℃储存。使用前,将所需试剂从冰箱拿出,

放在冰块上缓慢融化。

3、在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头必须

更换。所有成分都加入后,盖严离心管的盖子,用手指轻轻弹击管的侧壁,使反

应液混合均匀,再将微量离心管放在离心机上,离心约10s,使反应液

集中在离心管底部,再放入 PCR仪中进行反应。

五、结果分析与评价

DNA含量测定的原理:利用DNA在260 nm的紫外线波段的吸收峰曲线来测定相应含量。

计算公式:DNA含量(μg/mL)=50x(260nm的读数)x稀释倍数。

计算公式中的50代表:在标准厚度为1cm的比色杯中,波长为260 nm紫外波段照射下,吸

收峰为1时,相当于50 μg/mL的双链DNA。

六、PCR的优点:快速、高效、灵活和易于操作

多聚酶链式反应扩增

DNA

片段PCR原理

DNA的复制需要模板、原料、

酶、引物

PCR过程变性复性延伸

操作步骤配制PCR反应体系移入离心管

放入PCR

设置工作参数

DNA 扩增

测定含量稀释调零测定并读数计算

2021版高考生物(人教版)一轮复习学案:第六单元 第18讲 DNA分子的结构、复制及基因的本质 Word版含答案

第18讲DNA分子的结构、复制及基因的本质 考点一DNA分子的结构 1.DNA分子的结构层次 [助学巧记]利用数字“五、四、三、二、一”巧记DNA分子的结构 2.DNA分子的结构特点 (必修2 P58 “科学·技术·社会”、P60“思维拓展”改编)DNA指纹图谱法的基本操作:从生物样品中提出DNA(DNA一般都有部分的降解),可运用________扩增出DNA片段或

者完整的基因组DNA,然后将扩增出的DNA用合适的________切割成DNA片段,利用电泳技术将这些片段按大小分开后,转移至尼龙滤膜上,然后将已标记的DNA探针与膜上具有________序列的DNA片段杂交,用放射自显影便可获得DNA指纹图谱。 答案:PCR技术限制酶互补碱基 【真题例证·体验】 (2017·高考海南卷)DNA分子的稳定性与碱基对之间的氢键数目有关。下列关于生物体内DNA分子中(A+T)/(G+C)与(A+C)/(G+T)两个比值的叙述,正确的是() A.碱基序列不同的双链DNA分子,后一比值不同 B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高 C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链 D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1 解析:选D。由于双链DNA分子中碱基A的数目等于T的数目,G的数目等于C的数目,故(A+C)/(G+T)为恒值1,A错误;碱基对A和T含2个氢键,C和G含3个氢键,(G+C)数目越多,氢键数越多,双链DNA分子的稳定性越高,B错误;(A+T)/(G+C)与(A +C)/(G+T)两个比值相等,这个DNA分子可能是双链,也可能是单链,C错误;经半保留复制得到的DNA分子,是双链DNA,故(A+C)/(G+T)=1,D正确。 【考法纵览·诊断】 (1)细胞中DNA分子的碱基对数等于所有基因的碱基对数之和[2017·海南卷,23C](×) (2)双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的[2014·全国卷Ⅱ,T5C](×) (3)DNA有氢键,RNA没有氢键[2013·全国卷Ⅱ,T1A](×) 【长句特训·规范】 根据DNA的分子结构图,回答下列问题: (1)基本单位:________________。 ①由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基组成,三者之间的数量关系为________。

人教版高中生物选修一PCR实验学案设计(附答案)

多聚酶链式反应扩增DNA片段 一、PCR原理: 1、在用PCR扩增DNA时,DNA的复制过程与细胞内 DNA复制类似。 细胞内DNA的复制需要的基本条件: DNA或RNA,它能与母链碱基互补配对。用于 20-30 个核苷酸 2、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 羟基端( -OH )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,而能从 3’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,因此DNA的合成方向总是从子链的5’端向3’端延伸 3、在DNA的复制过程中,进行DNA复制的前提是双链的解开。这个过程 可以通过控制温度来实现。在80-100℃的温度范围内,DNA的双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程叫做变性。当温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链。这叫做DNA的复性, 4、PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与 结合。PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供:DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物,四种脱氧核苷酸,耐热的 DNA聚合酶酶,同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。 二、PCR的反应过程: PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。在循环之前常要进行一次预变性,以便增大分子模板DNA 彻底变性的概率。

过程 (1)变性:当温度上升到 90 ℃以上时, 双链DNA解聚为单链,如图。 (2)复性:当系统温度下降至 50 ℃左右 时,两种引物通过碱基互补配对 与两条单链DNA结合, (3)延伸:当系统温度上升至 7℃左右时,溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温DNA聚合酶 的作用下,根据碱基互补配对原则合成 新的DNA链,如图。 从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,并且由引物 1 延伸而成的DNA单链会与引物2 结合,进行DNA的延伸,这样,DNA聚合酶只能特 异地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增。 三、实验操作:在PCR实验中通常要用到微量离心管,它是一种薄壁塑料管, 总容积为 0.5ml 。具体操作时,用微量移液器器,按照书中旁栏的配 方在微量离心管中依次加入各组分,再参照书中表格设计好PCR仪的循环程序就可以了。 四、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、缓冲液以及蒸馏 水等在使用前必须进行高压灭菌。 2、PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20℃储存。使用前,将所需试剂从冰箱拿出, 放在冰块上缓慢融化。 3、在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头必须 更换。所有成分都加入后,盖严离心管的盖子,用手指轻轻弹击管的侧壁,使反 应液混合均匀,再将微量离心管放在离心机上,离心约10s,使反应液 集中在离心管底部,再放入 PCR仪中进行反应。 五、结果分析与评价 DNA含量测定的原理:利用DNA在260 nm的紫外线波段的吸收峰曲线来测定相应含量。 计算公式:DNA含量(μg/mL)=50x(260nm的读数)x稀释倍数。 计算公式中的50代表:在标准厚度为1cm的比色杯中,波长为260 nm紫外波段照射下,吸 收峰为1时,相当于50 μg/mL的双链DNA。 六、PCR的优点:快速、高效、灵活和易于操作

人教新课标高中生物选修一同步练习题(附答案)-生物人教版高中选修1-综合练习

生物人教版高中选修1 综合练习 一.单选题(每题2分,共40分) 1交警检验司机是否酒后驾车时,所用的仪器中装有 A重铬酸钾 B MnO 2C斐林试剂 D BaCL 2 2在果酒、果醋、腐乳、泡菜的制作中,用到的微生物分别是 A酵母菌、酵母菌、毛霉、乳酸菌 B酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌 C毛霉、醋酸菌、乳酸菌、酵母菌 D酵母菌、乳酸菌、毛霉、醋酸菌 3在制作腐乳时卤汤中酒的含量及制作泡菜时水中盐的含量分别是 A12%、15% B15%、12% C 12%、10% D10%、12% 4下列有利于食品保存的条件有 ①潮湿②干燥③低氧④真空⑤适宜温度⑥冷藏 A①③⑥ B ②④⑥ C①④⑥ D②④⑤ 5平板划线操作时划出了五个区域,适宜培养后,观察结果是 A从第一区域到第五区域菌落数逐渐增加 B从第一区域到第五区域菌落数逐渐较少C五个区域内的菌落数差不多 D中间区域较多,两端区域较少 6大肠杆菌能够在哪种培养基上生长繁殖 A无氮培养基 B分解尿素的细菌的选择培养基 C纤维素分解菌的选择培养基 D牛肉膏蛋白胨培养基 7下列细胞中无细胞核的是 A菜花细胞 B鸡血细胞 C蛙红细胞 D人成熟红细胞 8在研磨菜花时,加入SDS的目的是 A可以使蛋白质变性,与DNA分离 B 防止DNA酶降解DNA C提供缓冲体系 D使研磨充分 9在PCR反应中一个DNA片断在6次循环后大约有多少个这样的片断 A16个 B8个 C32个 D64个 10实验中用到的磷酸缓冲液pH大约是 A 5.8 B 9.0 C 7.0 D 4.6 11洗涤红细胞属于血红蛋白提取和分离的 A粗分离 B 样品处理 C纯化 D 纯度鉴定 12.檀香油的提取方法主要是 A蒸馏法 B萃取法 C压榨法 D吸香法 13在玫瑰油与水的混合物里加入NaCl,目的是 A使乳化液分层 B除水 C分离油层和水层 D结晶 14用萃取法提取植物芳香油,芳香油溶解在有机溶剂中,应怎样获得A离心 B过滤 C 静置 D蒸发溶剂 15在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,与其有关的是A凝胶色谱柱的制作 B色谱柱的装填 C洗脱过程 D样品的处理 16柠檬酸钠的作用是 A释放DNA B洗涤红细胞 C抗凝剂 D缓冲剂 17探究温度和pH对酶活性的影响实验中,下列说法错误的是 A需要一系列的温度梯度和一系列的pH梯度 B要注意应用对照原则 C要注意应用单一变量原则 D在研究温度或pH时,都是温度和pH为变量,其他为常量 18下列关于加酶洗衣粉,使用正确的是

【金版学案】人教版高中生物选修1习题 专题5 DNA和蛋白质技术 课题1 DNA的粗提取与鉴定 Word版含答案[ 高考

课题1 DNA的粗提取与鉴定 一、DNA的粗提取和鉴定 1.DNA的粗提取 (1)基本思路:利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。 (2)方法和原理: ①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反,以达到分离目的。 ②DNA不溶于酒精,但是某些蛋白质则可溶于其中。 ③蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。 ④大多数蛋白质不能忍受60~80_℃的高温而发生变性,而DNA在80_℃以上才会变性。 ⑤洗涤剂能瓦解细胞膜,但对DNA无影响。 2.DNA的鉴定 在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 二、实验设计 1.选取实验材料 选用DNA含量较高的生物组织,成功的可能性更大。 2.破碎细胞,获取含DNA的滤液 动物细胞的破碎比较容易,例如,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。如果是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。 3.去除滤液中杂质 (1)方案一:通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。 (2)方案二:直接向滤液中加入嫩肉粉,反应10~15 min,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。

(3)方案三:将滤液放在60~75_℃的恒温水浴箱中保温10~15 min,注意严格控制温度范围,使蛋白质沉淀析出而DNA分子还未变性,可以将DNA与蛋白质分离。 4.DNA的进一步提纯 利用DNA不溶于冷却的4.95%酒精这一原理,可从滤液中析出较纯净的DNA,此时DNA的状态为白色丝状物。 5.DNA的析出与鉴定 (1)DNA的析出:DNA的析出用的是与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液。 (2)DNA鉴定:鉴定DNA时在试管中先加入物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液5 mL。两支试管中其中一支加入DNA丝状物,各加入二苯胺4_mL。 在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色,因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 三、操作提示 (1)以血液为实验材料时,每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠,防止血液凝固。 (2)加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。 (3)鉴定DNA用的染色剂二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。 一、选择题 1.由于鸡血没有找到,某同学尝试用猪的血液来代替,但结果没有成功,其最可能的原因是(B) A.操作方法不对 B.猪血含DNA过少 C.NaCl溶液浓度太高 D.加二苯胺过少 解析:猪的血液中主要是红细胞,但猪的成熟红细胞中无细胞核,所以猪血细胞中DNA 含量低。 2.DNA在下列浓度的NaCl溶液中,溶解度最低的是(C) A.2 mol·L-1 B.0.015 mol·L-1 C.0.14 mol·L-1 D.5 mol·L-1 3.DNA的粗提取与鉴定实验,与下列哪项原理无关(B)

人教版高中生物选修1教学案:专题五 课题3 血红蛋白的提取和分离 含答案(1)

课题3血红蛋白的提取和分离 1.凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋 白质的方法,相对分子质量大的先洗脱出 来,相对分子质量小的后洗脱出来。 2.在电泳中,待分离样品中分子带电性质的差异 以及分子本身的大小、形状都会影响分子的 迁移速度。 3.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移率完全取决于 分子的大小。 4.蛋白质提取和分离的一般步骤是:样品处理及 粗分离、纯化和纯度鉴定。 5.透析法可除去相对分子质量较小的杂质。 6.在对蛋白质进行纯度鉴定时,使用最多的方法 是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。 一、蛋白质分离的原理和方法 1.分离原理 依据蛋白质各种特性的差异分离蛋白质,如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等等。 2.凝胶色谱法 (1)概念:也称为分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 (2)凝胶:微小的多孔球体,大多数由多糖类化合物构成,内部有许多贯穿的通道。 (3)原理:[填表] 蛋白质类型能否进入 凝胶内部 移动路程 移动 速度 相对分子质量较小能较长较慢相对分子质量较大不能较短较快

3.缓冲溶液 (1)作用:在一定范围内,抑制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。 (2)配制:由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成,通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。 4.电泳 (1)概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 (2)原理: ①许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团会带上正电或负电。 ②在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。 ③电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。 ④方法:常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。 二、血红蛋白提取和分离的实验操作[填图] 1.凝胶色谱法中移动速度快的是() A.相对分子质量大的B.相对分子质量小的 C.溶解度高的D.溶解度低的 [解析]选A凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。当不同蛋白质通过凝胶时,相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢;而相对分子质量大的蛋白质无法进入凝胶内部通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快。

2019-2020年高中生物人教版选修1教学案:专题四 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(含答案)

2019-2020年高中生物人教版选修1教学案:专题四 课题2 探讨加酶洗衣粉的洗涤效果(含 答案) 1.加酶洗衣粉常用的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、 淀粉酶和纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的酶制剂是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 2.碱性蛋白酶能将大分子蛋白质水解为可溶性 的氨基酸或小分子的 肽,所以蛋白质类织物不能用此种加酶洗衣粉洗涤。 3.温度、酸碱度和表面活性剂都会影响酶的活 性从而影响加酶洗衣粉的洗涤效果。 4.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的 实验中,实验自变量为洗衣粉的类型,其他因素应保持不变。 5.探究温度对加酶洗衣粉洗涤效果的影响的实 验中,实验自变量为温度,其他因素应保持不变。 一、加酶洗衣粉 1.含义:指含有酶制剂的洗衣粉。 2.酶制剂 (1)种类:常用的有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。 (2)作用原理:将大分子物质水解为可溶性的小分子物质。如蛋白酶可将大分子蛋白质水解为可溶性的氨基酸或小分子的肽。 (3)影响因素:温度、酸碱度和表面活性剂等。 3.加酶洗衣粉的优点:降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,减少对环境的污染。 二、探究加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计 1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)单一变量:洗衣粉的类型。 (2)对照实验⎩ ⎪⎨⎪⎧ 普通洗衣粉+污渍物 加酶洗衣粉+污渍物

2.探究加酶洗衣粉的最适洗涤温度 (1)单一变量:温度。 (2)对照实验:不同温度梯度的实验组之间形成相互对照。 3.探究不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果 (1)单一变量:加酶洗衣粉的种类。 (2)对照实验:不同加酶洗衣粉对同种污渍的洗涤效果;同种加酶洗衣粉对不同污渍的洗涤效果。 1.加酶洗衣粉与普通洗衣粉相比可减少对环境的污染,是因为下列哪种元素含量很少甚至没有() A.N B.Ca C.P D.Mg 解析:选C普通洗衣粉中含磷量较高,含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖,造成水体污染。而加酶洗衣粉可降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展,从而减少对环境的污染。 2.加酶洗衣粉中的酶有多种,对各种污渍要考虑其不同情况针对性地选择加酶洗衣粉,主要原因是() A.酶具有多样性B.酶具有高效性 C.酶具有专一性D.酶的活性易受环境条件影响 解析:选C生活中的各种污渍的化学成分有很大差别,如油渍主要是脂质,血渍主要是蛋白质,因此根据酶作用的专一性特点,根据污渍不同,有针对性地选用加酶洗衣粉。 3.蛋白酶是能分解其他蛋白质类的酶,但在洗衣粉中,蛋白酶并没有将其他几种酶分解掉,以下解释正确的是() A.其他几类酶不是蛋白质类 B.蛋白酶处于抑制状态 C.蛋白酶具有识别作用,不分解作为酶作用的蛋白质 D.缺少水环境或各种酶在添加前已作了保护性修饰 解析:选D加酶洗衣粉中的蛋白酶制剂已通过特殊的化学物质将其层层包裹,与洗衣粉的其他成分隔离,这些隔离层遇到水后就会溶解,蛋白酶才能迅速发挥作用。 核心要点(一)| 加酶洗衣粉的基础知识 1.加酶洗衣粉的种类

高中生物选修一学案9:2.2 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 [学习目标] 1.明确用培养基对微生物进行选择的原理。 2.学会统计微生物数量的方法。 3.能进行实验设计与操作,并对实验结果进行分析和评价。 [学习过程] 一、菌株的筛选及统计菌落数目的方法 1.筛选菌株的思路 (1)自然界中目的菌株的筛选 ①依据:根据它对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找。 ②实例:PCR 技术过程中用到的耐高温的Taq DNA 聚合酶,就是从热泉中筛选出来的Taq 细菌中提取出来的。 (2)实验室中目的菌株的筛选 ①原理:人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH 等),同时抑制或阻止其他微生物的生长。 ②方法:利用选择培养基分离。 a .选择培养基:允许特定种类的微生物生长,同时阻止或抑制其他种类微生物生长的培养基。 b .实例:选择分解尿素的细菌的培养基,以尿素作为唯一氮源,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素。 2.统计菌落数目 (1)常用方法:稀释涂布平板法。 ①原理⎩⎪⎨⎪⎧ a.当样品的稀释度足够高时,培养基表面 生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的 一个活菌 b.通过统计平板上的菌落数来推测样品中 大约含有的活菌数 ②计算公式:每克样品中的菌株数=(C÷V)×M 。 C :代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数。 V :代表涂布平板时所用的稀释液的体积(mL)。 M :代表稀释倍数。 ③注意事项 a .为了保证结果准确,一般设置三个平板,选择菌落数在30~300的平板进行计数,并取

平均值。 b.统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落。因此,统计结果一般用菌落数而不是用活菌数来表示。 c.设置对照:主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响,提高实验结果的可信度。 (2)其他方法:利用显微镜直接计数。 [合作探讨] 探讨1:根据选择培养基的原理,如何筛选出耐酸菌? 提示:可将培养基的pH调至酸性,再接种培养。 探讨2:如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数? 提示:统计某一稀释度下平板上的菌落数,最好能统计3个平板,计算出平板上菌落数的平均值,然后按照公式进行计算。 探讨3:稀释涂布平板法和显微计数法对微生物计数产生的实验误差如何?试分析原因。 提示:稀释涂布平板法计数的值比实际值偏小,原因是当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落;显微计数法计数的结果比实际值偏大,原因是显微镜下无法区分细胞的死活,计数时包括了死细胞。 [思维升华] 1.选择培养基的选择作用 (1)原理:根据不同微生物的特殊营养要求或其对某化学、物理因素的抗性不同而制备培养基。 (2)方法: ①在培养基中加入某种化学物质。例如,加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌;加入高浓度的食盐可以得到金黄色葡萄球菌。 ②改变培养基中的营养成分。例如,缺乏氮源时可以分离固氮微生物;石油作为唯一碳源时,可以分离出能消除石油污染的微生物;用含无机碳源的培养基分离自养型微生物。 ③改变微生物的培养条件。例如,将培养基放在高温环境中培养可以得到耐高温的微生物;用普通培养基在无氧条件下分离厌氧型和兼性厌氧型微生物。 2.显微镜直接计数法 (1)原理:此法利用特定细菌计数板或血球计数板,在显微镜下计算一定容积的样品中微生物的数量。 (2)方法:用计数板计数。计数板是一块特制的载玻片,上面有一个特定的面积为1 mm2和高为0.1 mm的计数室,在1 mm2的面积里又被划分成25个(或16个)中格,每个中格进一步划分成16个(或25个)小格,但计数室都是由400个小格组成的。如下图所示。

2022版新教材生物人教版选择性必修第一册学案-免疫学的应用-含答案

第4节免疫学的应用 课标解读课标要求学习目标学法指导 1.举例说明免疫学 理论2.免疫学在临 床实践中的应用 1.阐明疫苗发挥作 用的原理(生命观 念) 2.说出器官移植面 临的问题,认同器 官捐献(社会责任) 1.结合医学案例,理解疫苗的应用、器 官移植的免疫排斥、免疫诊断的原理 和应用 2.尝试以解释、归纳和批判性思维等 科学思维分析免疫应用的相关实例, 增强疾控意识、激发积极参与全面健 康生活宣传的社会责任 自主学习·必备知识 一、疫苗 1.概念:通常用①灭活的或减毒的病原体制成的生物制品。 2.机制:疫苗刺激机体产生②特异性抗体和相应的③记忆细胞 ,当病原体入侵时可以消灭病原体或引发二次免疫快速消灭病原体。 二、器官移植 1.概念:医学上用④正常的器官置换丧失功能的器官,以重建其生理功能的技术。 2.器官移植的原理 (1)每个人的细胞表面都带有一组与别人不同的蛋白质——⑤组织相容性抗原 ,也叫⑥人类白细胞抗原 ,简称⑦ HLA 。正常情况下,白细胞不会攻击自身细胞,若将其他人的组织或器官移植过来,白细胞就能识别出HLA不同而发起攻击,这称为⑧免疫排 斥。 (2)器官移植的成败,主要取决于供者和受者的⑨ HLA 是否一致或相近。 (3)⑩免疫抑制剂的应用,大大提高了器官移植的成活率。 三、免疫诊断与免疫治疗 1.免疫诊断:利用⑪抗原和抗体反应的高度特异性原理,检测⑫病原体和肿瘤标志物等。 2.免疫治疗 (1)免疫功能低下者用⑬免疫增强疗法 ,如输入抗体、细胞因子等免疫活性物质 (2)治疗类风湿关节炎、系统性红斑狼疮等常使用⑭免疫抑制剂。 互动探究·关键能力 主题学习一疫苗及免疫学的应用 情境探究

高考生物总复习第6单元实验探究系列4实验技术在生物学实验中的应用学案

同位素标记技术 (2020·山东等级考模拟)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)与脱氧核苷三磷酸(dNTP)的结构如图所示。已知ddNTP按碱基互补配对的方式加到正在复制的子链中后,子链的延伸立即终止。某同学要通过PCR技术获得被32P标记且以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。在反应管中已经有单链模板、引物、DNA聚合酶和相应的缓冲液等,还需要加入下列哪些原料() ①dGTP、dATP、dTTP、dCTP ②dGTP、dATP、dTTP ③α位32P标记的ddCTP ④γ位32P标记的ddCTP A.①③B.①④C.②③D.②④ A解析:据题意可知,此题PCR的目的有二,一是获得被P标记且以碱基“C”为末端的DNA片段,二是不同长度的子链DNA片段。若实现第一个目的,需要α位32P标记的ddCTP,因为ddCTP在脱去2个磷酸基团为PCR过程提供能量的同时,剩下的部分作为DNA合成的原料,终止子链的延长;若实现第二个目的,则还需提供dGTP、dATP、dTTP、dCTP,即四种合成DNA的原料均需提供,因为若缺少dCTP,合成子链时,第一次利用碱基“C”时,PCR就终止,得到的DNA片段是一样长的,得不到不同长度的DNA片段。故选A。 【思维构建】

审题指导(1)ddNTP能够使正在复制的DNA子链延伸终止。 (2)要得到被32P标记的以碱基“C”为末端的、不同长度的子链DNA片段。 (3)PCR技术合成DNA的原料是dNTP。 1.相关原理 同位素标记法是用示踪元素标记化合物,以确定物质的转移途径或对有关的化学反应进行追踪,也称为同位素示踪法。生物学上经常使用的同位素是C、H、O、N、P和S等的同位素,其中18O、15N没有放射性。正确选取上述相关元素用同位素加以标记,让它们一起运动、迁移,再用探测仪器进行追踪,就可知道示踪元素通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。 2.高中阶段的同位素标记应用汇总 研究方向标记元素或物质结果 分泌蛋白的合成 和分泌3H标记的亮氨酸 分泌蛋白的合成及运输方向为 核糖体→内质网→高尔基体→ 细胞膜 光合作用中元素(原子)的转移18O标记H2O和 CO2 证明光合作用释放的O2全部 来自H2O 14C标记CO2 探明了CO2中碳在光合作用中 转化成有机物中碳的途径 噬菌体侵染细菌 的实验35S和32P分别标记 噬菌体的蛋白质外 壳和DNA 证明DNA是噬菌体的遗传物 质 DNA复制方式15N标记DNA双链 (原料为14N) 证明DNA的复制是以半保留 的方式进行的 生长素的极性运输14C标记生长素 说明植物生长素只能从形态学 上端运输到形态学下端 基因工程中目的基因的检测与鉴同位素标记的含目 的基因的DNA片段 根据是否出现杂交带,判断目 的基因是否导入受体细胞,或

2020届人教版高中生物必修一学案:5.1.2 酶的特性含答案

第2课时酶的特性 学习目标 1.阐明酶的高效性和专一性(重点)。2.探究酶活性的因素(重难点)。3.分析影响酶促反应的因素(重难点)。 |基础知识| 一、酶的特性(连线) 答案①-b ②-c ③-a 二、影响酶活性的因素 下列是温度和pH对酶活性的影响示意图,请写出其中某点或某段表示的含义。 图中P点表示最适温度,Q点表示最适pH,偏离P点或Q点,酶的活性降低。 |自查自纠| 1.酶具有专一性、高效性,且受温度和pH的影响( ) 2.蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化淀粉的水解,这一现象体现了酶的专一性( ) 3.由于酶在化学反应前后性质和数量没改变,所以酶具有高效性( ) 4.高温、低温、强碱、强酸都会使酶失活( ) 5.探究酶的最适温度,需要设置多组实验,相邻两组实验具有一定的温差( ) 6.探究酶的最适pH,需要在酶的最适温度条件下进行( ) 答案 1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√ 6.√ |图解图说|

★无机催化剂和酶都有催化作用,但酶的催化效率更高。 ★“锁钥学说”解释酶的专一性。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ★高温影响酶的活性,直至失活 ________________________________________________________________________ 探究点一 酶特性有关的实验分析 1.酶高效性的实验分析 思路: 实验组:底物+生物催化剂(酶) →底物分解速率(或产物形成的速率) 对照组:底物+无机催化剂→底物分解速率(或产物形成的速率) 2.酶专一性的实验分析 (1)思路。 ①⎩ ⎪⎨⎪⎧ 实验组:底物+相应酶液――→检测 底物被分解对照组:另一底物+相同酶液――→检测底物没被分解 ②⎩⎪⎨⎪⎧ 实验组:底物+相应酶液――→检测底物被分解对照组:相同底物+另一酶液― ―→检测底物没被分解 (2)实例:实验验证淀粉酶具有专一性 步骤 1 淀粉+淀粉酶 蔗糖+淀粉酶 2 等量斐林试剂,水浴加热相同时间 现象 出现砖红色沉淀 无颜色变化 结论 酶具有专一性

2024届高考一轮复习生物学案(人教版)第十单元生物技术与工程解惑练4PCR技术拓展应用

解惑练4PCR技术拓展应用 应用1:反向PCR测定未知DNA区域 当DNA的某些序列已知,而需要扩增已知序列两端的未知序列时,可采用反向PCR技术。原理:用限制性内切核酸酶切割该DNA,随后使用DNA连接酶将获得的酶切产物环化,这样就获得了已知序列两侧携带有未知序列的环状DNA分子。以该已知序列为模板设计一对相反方向的特异性引物,该引物对已知序列反向,但对未知序列却是相向的,从而得以扩增出未知序列。 应用2:PCR定点突变技术 该技术要使用四条引物。其中引物2和3的突起处代表与模板链不能互补的突变位点,而这两条引物有部分碱基(包括突变位点)是可以互补的。因此,分别利用引物1和2,引物3和4进行PCR后,得到的DNA片段可以通过引物2和3互补的碱基杂交在一起,再在DNA 聚合酶的作用下延伸,就能成为一条完整的DNA片段。最后,用引物1和4进行扩增得到含有突变位点的DNA片段。通过测序可以检验定点突变是否成功。 应用3:(实时)荧光定量PCR(RT-PCR) 先从样本中提取RNA,RNA中可能有新冠病毒的RNA,同时也存在很多采样患者的组织和存在于采样部位的微生物的RNA。通过逆转录酶将样本的RNA逆转录为cDNA,并进行PCR扩增,在PCR反应体系中,包含一对特异性引物以及一个Taqman探针,该探针为一段特异性寡核苷酸序列,两端分别标记了报告荧光基团和淬灭荧光基团。探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;若反应体系存在靶序列,PCR反应时探针与模板结合,DNA聚合酶沿模板利用酶的外切酶活性将探针降解,报告基团与淬灭基团分离,发出荧光。每扩增一条DNA链,就有一个荧光分子产生。荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct值)与病毒核酸浓度有关,病毒核酸浓度越高,Ct值越小(如图)。

高中生物选修一 答案

第71学案课题1 DNA的粗提取与鉴定 达标检测: 1. D 2. C 3. B 4. D 5. B 6. B 7. D 8. C 9. C 10. C 11. ⑴蒸馏水⑵2mol/LNaCl溶液⑶蒸馏水⑷2mol/LNaCl溶液⑸冷却的95%的酒精⑹二苯胺12. ⑴第一步:出现丝状物的溶液,为溶解着DNA 分子的2mol/L的NaCl溶液。 第二步:向其余3支试管中加入伊红—美兰试剂,呈现黑色的为大肠杆菌超标的自来水。 第三步:将其余2种溶液各取少许倒入2支试管中,加入双缩脲试剂,呈现紫色反应的为丙种球蛋白溶液。最后一瓶为葡萄糖溶液 ⑵用二苯胺沸水浴变为蓝色;或加入冷却的酒精,搅拌出现丝状物。 能力拓展: 1. I.抗原体液免疫细胞免疫(说明:顺序不能颠倒) II.⑴活鸡胚中培养(或活的鸟胚胎中培养) ' ⑵病毒是专性活细胞内寄生(或病毒无代谢特 征)(或病毒不能独立繁殖) III.⑴①蛋白质液与双缩脲试剂显紫色(或蛋白质液在碱性条件下与Cu2+显紫色); ②DNA液与二苯胺试剂共热显兰色 (说明:①与②的顺序可互换) ⑵酶处理(或水解) ⑶ 第72学案课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段 达标检测: 1. C 2. D 3. A 4. D 5. A 6. C 7. B 8. C 9. C 10.B 11.C 12. ⑴DNA分子具有双螺旋结构和DNA分子中碱基的互补配对 ⑵四种脱氧核苷酸、能量、酶⑶245、315 13. (1)①PCR反应不需要解旋酶,而生物体内DNA复制时需要解旋酶; ②PCR需要耐热的DNA聚合酶,而生物体内DNA聚合酶在高温的时候会变性。 ③PCR一般要经历三十多次循环,而生物体内DNA 复制需要生物体自身的控制。 (2)变性;复性;延伸 (3)Taq聚合酶;自动化 (4)温度;解聚;结合 (5)DNA模板;两种引物;四;耐热 (6)处于两个引物之间;固定长度 14. (1)碱基互补配对原则;以DNA分子为模 板的复制产物;DNA复制是半保留复制 (2)相同;因为所有DNA双链中,A与T数目相同,C与G数目相同 (3)碱基的数目、比例和排列序列不同 (4)相同 第73学案课题3 血红蛋白的提取和分离 达标检测: 1. D 2.A 3.C 4.D 5.D 6.C 7.B 8.A 9.A 10.B 11. (1)样品处理;粗分离;纯化;纯度鉴定(2)①防止血液凝固②红细胞的洗涤,血红蛋白的释放 (3)①去除分子质量较小的杂质②透析袋能使小分子自由进出,而大分子则保留在袋内 (4)①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去②血红蛋白呈现红色,在凝胶色谱分离时,可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液;这使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。 第74学案课题1 植物芳香油的提取 达标检测: 1.A 2.D 3.A 4.A 5.B 6.D7.D 8.B 9.C 10.A 11.B 12. (1)温度计出水口进水口 (2)水由进水口进,出水口出(图略) (3)水蒸气利用水蒸气挥发性较强的植物芳香油携带出来,形成油水混合物,冷却后,混合物又会重新分出油层和水层水中石油醚、酒精、乙醚等(写出1-2种均可) (4)无水硫酸钠

2021年高二生物人教版选修1教学案:专题1 课题1 果酒和果醋的制作 Word版含答案-

一、果酒和果醋的制作原理 (阅读教材P2~3 ) 1.果酒制作的原理 (1)菌种及来源 ①菌种是酵母菌,其代谢类型为兼性厌氧型. ②在葡萄酒的自然发酵过程中,菌种来源于附着在葡萄皮上的野生型酵母菌 . (2)反响式 ①有氧条件下:C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O . ②无氧条件下:C6H12O6―→2C2H5OH+2CO2 . (3)条件 ①氧气:酵母菌先在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖,然后在无氧条件下进行酒精发酵产生酒精. ②温度:最|适繁殖温度为20_℃左右,发酵温度一般控制在18~25_℃ . 2.果醋制作的原理 (1)菌种是醋酸菌,其代谢类型为需氧型. (2)原理 ①当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸. ②当氧气充足、缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸.反响简式为:C2H5OH+O2―→CH3COOH+H2O . (3)发酵所需条件 ①环境条件:氧气充足. ②温度:最|适生长温度为30~35_℃ . 二、果酒和果醋的制作流程 (阅读教材P3~5 ) 1.制作流程 2.酒精的检测

检测原理:在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反响呈现灰绿色. [共研探究] (一)果酒制作的原理和流程 发酵技术离不开微生物的作用,果酒制作中需要用到酵母菌(如图) ,仔细观察模式图并答复相关问题: 1.酵母菌属于真核(填 "真核〞或 "原核〞)生物,其繁殖方式为孢子生殖和出芽生殖.温度低时形成孢子,进入休眠状态;温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖速度快. 2.果酒的制作原理 在有氧条件下,酵母菌进行有氧呼吸,大量繁殖.在无氧条件下,酵母菌进行酒精发酵.其代谢类型为异养兼性厌氧型. 3.果酒的制作流程:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒. (1)冲洗的目的是洗去浮尘,要在去枝梗之前(填 "前〞或 "后〞)进行,防止除去枝梗时引起葡萄破损而增加被杂菌污染的时机.同时要防止反复冲洗,防止酵母菌菌种数量减少. (2)传统工艺制作葡萄酒时,菌种主要来自附着在葡萄皮上的野生型酵母菌. (3)葡萄酒通常呈深红色,原因是发酵中红葡萄皮的色素进入发酵液,使葡萄酒呈深红色. 4.制作果酒的四个易误点 (1)为什么在酒精发酵过程中往往 "先通气后密封〞? 提示: "通气〞使酵母菌大量繁殖 , "密封〞使酵母菌进行酒精发酵产生酒精. (2)酒精发酵过程中,发生 "先来水后来酒〞的原因:酵母菌先进行有氧呼吸产生水,然后进行无氧呼吸产生酒精 .

2020-2021学年高二生物人教版一教学案:专题5课题2多聚酶链式反应扩增片段版含答案生物

一、PCR扩增的原理和过程 (阅读教材P58~62 ) 1.细胞内DNA复制的条件 原料4种脱氧核苷酸 模板2条DNA母链 酶解旋酶和DNA聚合酶 引物使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 2.PCR扩增的原理及条件 (1)PCR(多聚酶链式反响):一种体外迅速扩增DNA片段的技术.它能以极少量的DNA 为模板,在短时间内复制出上百万份的DNA拷贝. (2)原理:DNA的热变性原理,即: (3)扩增方向:总是从子链的5′端向3′端延伸. (4)条件 ①模板:DNA . ②引物:能分别与DNA两条模板链相结合的物质 . ③原料:4种脱氧核苷酸. ④酶:耐高温的DNA聚合酶,一般用Taq DNA聚合酶. ⑤其他条件:需要稳定的缓冲溶液和能自动调控温度的温控设备. (5)引物 一小段DNA或RNA ,能与DNA母链的一段碱基序列互补配对,用于PCR引物的长度通常为20~30个核苷酸 . 3.PCR的反响过程 (1)变性:温度上升到90 ℃以上时,双链DNA解聚为单链. (2)复性:温度下降到50 ℃左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合. (3)延伸:温度上升到72 ℃左右时,溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原那么合成新DNA链. 二、实验操作及DNA含量的测定 (阅读教材P62~63 ) 1.实验操作程序 准备―→移液―→混合―→离心―→反响. 2.DNA含量的测定 (1)原理:利用DNA在260_nm的紫外线波段的吸收峰曲线来测定相应含量. (2)计算公式:DNA含量(μg/mL)=50×(260 nm处紫外分光光度计的读数)×稀释倍数.

2020届高中生物人教版选修1实验专练:(12)PCR扩增的原理与过程 Word版含答案

2020届高中生物人教版选修1实验专练:(12)PCR扩增的原理与过程 1、PCR技术扩增DNA,需要的条件是( ) ①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶 等⑤mRNA⑥核糖体 A.①②③④ B.②③④⑤ C.①③④⑤ D.①②③⑥ 2、根据某基因上游和下游的碱基序列,设计合成了用于该基因PCR的两段引物(单链DNA)。引物与该基因变性DNA(单链DNA) 结合为双链DNA的过程称为复性。如图是两引物的T m(引物熔解温度,即50%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度)测定结果,下列叙述正确的是( ) A.通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系 B.两引物分别是子链延伸的起点,并可以反复利用 C.若两引物的脱氧核苷酸数相同,推测引物2的G—C含量较高 D.复性所需温度与时间,取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素 3、以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法正确的是( ) A.催化① 过程的酶是DNA聚合酶 B.④ 过程发生的变化是引物与单链DNA结合 C.催化② ⑤ 过程的酶都必须能耐高温 D.过程③ 需要解旋酶

4、下列有关PCR技术中引物的叙述,正确的是() A. 引物是一小段DNA分子或双链RNA分子 B. 扩增一个DNA分子至少需要的引物数目等于新合成的DNA子链数目 C. 两种引物之间能够发生碱基互补配对 D. DNA聚合酶只能从引物的5'端连接脱氧核苷酸 5、PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,下列有关PCR过程的叙述,不正确的是( ) A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成 C.延伸过程中需要RNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸参与 D.与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高 6、有关PCR技术的说法,不正确的是( ) A. PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术 B. PCR技术的原理是DNA双链复制 C.利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知的核苷酸序列目的基因 D. PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA 7、PCR—般要经过三十多次循环,从第二轮循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应,下列相关叙述,正确的是( ) A.由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时,仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸 B.由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时,无需与引物结合,在酶的作用下从头合成子链 C.1个DNA片段经过5次循环,会得到32个相同的DNA片段 D.1个DNA片段作为模板,经过2次循环,含引物Ⅰ的DNA单链占总链的比值为1/4 8、SRY基因为Y染色体上的性别决定基因,可用SRY-PCR法鉴定胚胎性别,其基本程序如图。相关说法正确的是( )

高中生物_多聚酶链式反应扩增DNA教学设计学情分析教材分析课后反思

人教版高中生物选修一《多聚酶链式反应扩增DNA》教学设计 高二生物组 一、学习目标 知识目标: 1.理解PCR技术的原理 2.了解PCR技术的基本操作 能力目标: 1.能充分利用提供的资源,形成收集资料、分析资料和归纳整理资料的能力。 2.在PCR实验过程中,应严格控制温度等反应条件。 情感态度价值观: 1.能运用科学的思维方式解决现实问题,独立思考,逐步形成科学思维。 2.在小组合作过程中,培养学生的团队精神、合作意识。 二、教学重难点 1.学习重点:PCR的原理和基本操作 2.学习难点:PCR的原理 三、教学方法 启发诱导法、讲授法、多媒体演示法、合作教学法、模型建构法四、教学过程 导入新课:播放河南安阳发现的一座古墓,疑似是曹操墓的一段新闻视频。引导学生思考:要从1700多年前的古墓中提取DNA进行DNA 比对,能得到的有效DNA的量是怎么样的呢?(生:很少)师:怎样才能使其变多呢?(生:复制)师:需要将其放到细胞中进行吗?(生:

不现实,难度加大)师:是的,现在有一种技术可以实现体外DNA的快速、大量复制——多聚酶链式反应,又称PCR技术。引出本节的课题。这种导入方式能激发学生学习的兴趣,为后面课程的学习做好铺垫。 师:所以说,PCR技术其实就是模拟了一个什么过程?(生:细胞内DNA的复制过程)师:这就是PCR技术的基本原理。所以,要学习PCR 反应首先应该把有关DNA的内容先搞明白, 完成目标分解一:复习回顾有关DNA的内容: 1.DNA的组成单位?(使学生重新认识磷酸基团与3位碳上的羟基) 2.DNA两条链之间的关系?(生:碱基互补配对、反向平行)如何理解反向呢?PPT展示DNA的平面结构图,让学生明确DNA两条链的3,端和5,端,为之后学习DNA聚合酶的作用做好铺垫。 3.DNA复制所需的条件?(生:模板、原料、能量、酶)师:我们在必修二中的确是这样学的,但实际上,仅仅具备这四个条件DNA复制仍然无法进行,还必须有引物,提出第四个问题: 4.什么是引物?为什么需要引物呢?学生阅读课本58页进行归纳总结。(引物是一小段DNA或RNA,它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。用于PCR的引物长度通常为20-30个核苷酸。 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3 ´端延伸DNA链,故DNA复制需要引物。)为了加深学生的理解,PPT展示一条DNA单链,如果以此为模版,引物应该结合在哪一侧呢?(生:左侧,对于引物来说左侧就是5,端,右侧就是3 ´端,而DNA聚合酶的作用是只能从3 ´端延伸DNA链)。师:那么一段双链DNA进行PCR扩增需要几种引物呢?(生:两种) 完成目标分解一【我会做】。通过题目进行巩固理解,学生解答,教

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