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(共28张PPT)
PCR- 聚合酶链式反应
学科：高中生物
教材：新教材-2019人教版 选择性必修三
聚合酶链式反应(缩写为PCR)
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行迅速并大量复制的 技术。
利 用PCR 获取和扩增目的基因
获取目的基因的方法有多种。在我国首批具有较高抗 虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中，科学家人工合成了
且的基因现在、常用PCR 特异性地快速扩增日的基因
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 (表3-1)。该技术由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆 里斯于1993年获得了诺贝尔化学奖。
表3-1 DNA复制所需的基本条件
解旋酶(体外用高温代替) DNA母链 4种脱氧核苷酸 DNA聚合酶 引物 打开DNA双链
提供DNA复制的模板
合成DNA子链的原料
催化合成DNA子链
使DNA聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸
科技探索之路基因工程的诞生和发展…………
第1节 重组DNA技术的基本工具………
探究·实践 DNA的粗提取与鉴定…
参与的组分
在DNA复制中的作用
生物学
选择性必修3
生物技术与工程
1 教材
第3章基因工程…
…
r+
..
PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR
扩增结果；②从病人组织样本中提取DNA;③ 利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列 问题：
(1)若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是 (用数字序号表示)。
(2)操作③中使用的酶是 。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、 三步，其中复
性的结果是
(3)为了做出正确的诊断，PCR 反应所用的引物应该能与 特异性结合。
(4)PCR (多聚酶链式反应)技术是指 。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
38、【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分) 2022全国乙卷
新冠疫情出现后，病毒核酸检测和疫苗接种在疫情防控中发挥了重要作用。回答下列问题。
(1)新冠病毒是一种RNA 病毒，检测新冠病毒RNA (核酸检测)可以采取RT-PCR 法 。 这种方法的基本原理是先以病毒RNA 为模板合成cDNA, 这一过程需要的醇是 , 再 通过 PCR 技术扩增相应的DNA 片段。根据检测结果判断被检测者是否感染新冠病毒。
(2)为了确保新冠病毒核酸检测的准确性，在设计PCR 引物时必须依据新冠病毒RNA 中
的 来进行。PCR 过程每次循环分为3步，其中温度最低的一步是
2021全国甲卷
2 真题
38.[生物——选修3:现代生物科技专题(15分)
PCR 原理
PCR反应过程
课堂小练
目 录
C O N T E N T S
PCR 应 用
一、PCR原理
问答环节
01
你还记得DNA分子的复制 方式吗
02
你能复述细胞内DNA 分 子的复制过程吗
一 、PCR 原理
问答环节
我们想要在体外模拟DNA的复 制环境，需要提供哪些条件呢
可按下空格键暂停1min
DNA聚合酶
解旋酶
解旋
合成子链
模板：DNA的两条母链
原料：4种游离的脱氧核苷酸
酶 ：解旋酶、DNA聚合酶
能 量 ：ATP
复制特点：
①边解旋边复制 ②半保留复制
体 内DNA复制
形成新DNA
条件
[阅读教材]根据体内DNA复制所需的基本
条件及基本过程，阅读P77最后一自然段 以及P78-79的图3-5和有关文字，总结PCR
技术所需的条件和基本过程。
可按下空格键暂停5min
一 、PCR原理
V表3-1 DNA复制所需的基本条件
参与的组分 在DNA 复制中的作用
DNA母链
4种脱氧核苷酸
PCR原 理
复制的模板
子链的原料
提供DNA
合成DNA
V表3-1 DNA复制所需的基本条件
参与的组分 在DNA 复制中的作用
DNA母链
4种脱氧核苷酸
使DNA 聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核苷酸
PCR原 理
复制的模板
子链的原料
提供DNA
合成DNA
引物
DNA的热变性原理
90℃以上
加热变性
缓慢冷却复性
一 、PCR 原理
一 、PCR 原理
解旋酶
不使用解旋酶
通过控制温度来控制双链的解聚与 结 合 ，PCR仪实质上也是一台能够 自动调控温度的仪器
DNA 聚合酶
耐高温的DNA 聚合酶
请阅读选择性必修三课本86页内容，
在耐高温的DNA 聚合酶发现历程中， 有我们国家科学家的一枚勋章
解旋酶(体外用高温代替)
DNA母链
4种脱氧核苷酸
DNA聚合酶
打开DNA双链
提供DNA复制的模板
合成DNA子链的原料 催化合成DNA子链
参与的组分
在DNA复制中的作用
PCR原理
V 表3 -1 DNA复制所需的基本条件
引物是一小段能与 DNA母链的一段碱基序列
互补配对的短单链核酸。
(通常20-30个核苷酸)
由于DNA双链是反向平行的，
所以需要2种引物。
一、PCR原理
DNA母链
DNA母链
缓冲溶液 激活真核细胞和 (一般添加Mg +) 细菌的DNA聚合酶
PCR技术 所需条件
微量离心管
一 、PCR 原理
耐高温的 DNA聚合酶
四种脱氧核苷酸
引物
(2种)
DNA模板
二 、PCR 的反应过程
一定的缓冲溶液 温控设备
双链DNA 4种脱氧核苷酸
耐高温的DNA 聚合酶
模板
和
原料
其他 条件
特异性
DNA解旋为单链
单链DNA与引物结合
DNA 聚合酶合成新 的DNA子链
uuuuuuuuuUuUuuuu
72℃左右 延伸
H
n品
g
吕吕吕
g
nnn
超过90℃ 变性
Uuuuuuuuuuuuuuuuuuuu
n00000onnnn00n0no0n0
变性
复性
延伸
二 、PCR 的反应过程
50℃左右复性
变性 复性 延伸
循环 循环 循环
循环
1次 2 次 3 次 n次
模板DNA
二 、PCR 的反应过程
特定DNA 片段 呈指数式扩增
2n
Polymerase chain reaction
(PCR)
聚合酶链式反应
可按下空格键暂停30s
三、课堂小练
1、用于PCR的引物长度通常为20-30个
核苷酸，是一小段( )
A.单链DNA
B.RNA
C.DNA或RNA
D.双链DNA
三、课堂小练
1、用 于PCR的引物长度通常为20-30个
核苷酸，是一小段( )
A.单链DNA
B.RNA
C.DNA或RNA
D.双链DNA
可按下空格键暂停30s
三、课堂小练
2、标准的PCR过程一般分为变性、复性
和延伸，这三个步骤所需温度依次为
( )
A.90℃以上、50℃左右、72℃左右
B.72℃以上、50℃左右、90℃左右
C.50℃以上、90℃左右、72℃左右
D.80℃以上、50℃左右、72℃左右
三、课堂小练
2、标 准 的PCR过程一般分为变性、复性
和延伸，这三个步骤所需温度依次为
( )
A.90℃以上、50℃左右、72℃左右
B.72℃以上、50℃左右、90℃左右
C.50℃以上、90℃左右、72℃左右 D.80℃以上、50℃左右、72℃左右
应物中大约有多少这样的DNA片段( )
A.215
B.230
C.260
D.231
三、课堂小练
3 、假 设PCR反应中，只有一个DNA的片
段作为模板，请计算在30次循环后，反
可按下空格键暂停30s
应物中大约有多少这样的DNA片段( )
A.215
B.230
C.260
D.231
三 、课堂小练
3 、假 设PCR反应中，只有一个DNA的片
段作为模板，请计算在30次循环后，反
四、PCR 应用(核酸检测思路)
提取待测标本中的RNA
逆转录
CDNA
DNA分子杂交
PCR 扩增
待测DNA
杂交带
探针
感谢您的耐心聆听
THANKS FOR WATCHIN G

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