人教版选修1专题五课题2 多聚酶链式反应

人教版高二生物选修一《课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段》评课稿一、课题背景介绍《课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段》是人教版高二生物选修一教材的重要课题之一。

在这个课题中，学生将学习到多聚酶链式反应（PCR）技术的基本原理和操作步骤，以及该技术在生物学领域中的应用。

PCR技术是一种在体外扩增特定DNA片段的方法，它通过模拟真实的DNA复制过程来制造大量DNA复制产物。

该技术的发明极大地促进了基因工程、医学诊断和法医学等领域的发展，也成为现代生物学研究中不可或缺的工具之一。

二、课题目标和教学内容1. 课题目标通过学习《课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段》，学生将达到以下目标： - 了解PCR技术的原理，并能够解释关键步骤和装置原理； - 掌握PCR实验的基本操作技巧，并能够正确解读PCR实验结果； - 了解PCR技术在生物学研究、医学诊断和基因工程等方面的应用； - 培养科学研究的兴趣和探索精神。

2. 教学内容《课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段》的教学内容主要包括以下几个方面： - PCR技术的基本原理：DNA的复制、变性、引物结合和延伸； - PCR实验的基本操作：PCR反应组成、反应条件设置、PCR仪的操作等； - PCR实验结果的分析与解读：凝胶电泳原理、图像解析等； - PCR技术在科学研究和应用中的案例介绍。

三、教学设计与实施1. 教学设计在教学设计方面，可以采用以下教学策略和方法： - 通过PPT讲解的方式，介绍PCR技术的基本原理和操作步骤； -结合实际实验操作，让学生亲自参与PCR实验过程； - 引导学生观察、分析和解释PCR实验结果，培养科学思维能力； - 利用多媒体教学素材，展示PCR技术在生物学领域中的重要应用； - 让学生进行小组讨论和展示，分享个人对PCR技术的理解和应用。

2. 教学实施在教学实施过程中，可以按照以下步骤进行： 1. 导入：通过问题引导学生思考PCR技术的应用，并激发学生的学习兴趣； 2. 知识讲解：通过PPT讲解，向学生介绍PCR技术的基本原理和操作步骤； 3. 实验操作：组织学生进行PCR实验操作，指导他们合理设置反应条件和解读实验结果； 4. 结果分析：通过凝胶电泳图像等实验结果，引导学生进行分析和解读；5. 应用案例：通过多媒体教学和案例分享，让学生了解PCR技术的应用领域； 6. 小组讨论和展示：组织学生进行小组讨论，分享个人对PCR技术的理解和应用； 7. 总结与评价：结合学生的讨论和展示，对课程进行总结，并评价学生的学习成果。

《琼脂糖凝胶电泳进行PCR结果分析》一、教材分析本节课是人教版高中生物选修1中专题5课题2 “多聚酶链式反应扩增DNA 片段”的第3课时内容，是第1课时“基础知识”和第2课时“PCR实验”的延续，课时2的实验结果是本节课的检测对象，通过本节实验分析，才能得出最终的实验结论。

从专题5技术应用来看，琼脂糖凝胶电泳技术不仅是课题2的检测方法，还是课题3“血红蛋白的提取和分离”的实验手段；从必修教材与选修教材间的知识脉络来看，电泳技术与必修2中“人类遗传病”等遗传内容存在联系；从学科间交叉内容来看，电泳技术与高中化学的“氧化还原反应”及“电解水”有密切关联。

二、学情分析学生通过前两课时以及高中化学中“电解水”的学习，了解了PCR理论知识和电解的原理，并利用PCR技术扩增出了DNA片段，得到PCR产物，因此，学生既具备电泳实验的知识基础也具备电泳实验的检测对象；其次，通过之前学习，学生能正确使用实验仪器，并且具有一定合作探究和实验操作能力；再者，经过本节课的结果分析，可获得最终的实验结论，学生期待度高涨，实验兴趣浓厚。

另一方面，学生对凝胶成像系统的紫外观察存在一定困难，教师在教学中需通过操作演示加以指导。

基于教材和学情的双重分析，根据生物课程标准的要求，我制定教学目标如下：三、教学目标知识目标（1）通过查阅资料、阅读文本，能够简述琼脂糖凝胶电泳技术原理。

（2）通过师生互动、实验探究，能够运用琼脂糖凝胶电泳技术检测PCR产物；并能够使用凝胶成像系统观察现象，并形成结果图。

学科素养（1）基础知识（琼脂糖凝胶电泳技术原理）；（2）基本技能（运用琼脂糖凝胶电泳技术检测PCR产物；使用凝胶成像系统观察现象，并形成结果图）；（3）基本思想（通过运用琼脂糖凝胶电泳技术检测PCR产物并观察结果图，养成团队合作精神和严谨的科学态度）；（4）基本活动经验（通过课下查阅琼脂糖凝胶电泳技术原理，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。

专题5 DNA和蛋白质技术课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段【学习目标】1•说出PCR技术的基本操作2•理解PCR的原理3•讨论PCR的应用【重点难点】PCR的原理和PCR的基本操作【预习案】任务一.PCR原理填写下列表格DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称为___________ ，而磷酸基团的末端称为_________ 。

DNA聚合酶不能________ 开始合成DNA，而只能 _______________ ，因此，DNA复制需要引物。

DNA的合成方向总是___________________________________________ 。

在DNA的复制过程中，复制的前提是__________________________________ 。

在体外可通过控制 _______ 来实现。

在___________ 的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为__________________ 。

PCR利用了DNA的__________ 原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。

由于PCR过程的温度高，导致DNA聚合酶失活，后来________ 的DNA聚合酶的发现和应用，大大增加了PCR的效率。

PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供：__________________________ ， __________________________ ，_____________________ ，____________________________ ，同时通过控制温度使DNA 复制在体外反复进行。

任务二.PCR的反应过程PCR一般要经历________ 循环，每次循环可以分为___________ 、_________ 和________ 三步。

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______________ 延伸而成的DNA单链会与结合，进行DNA的延伸，这样，DNA聚合酶只能___________________________________ ，使这段固定长度的序列成指数扩增。

专题5 DNA和蛋白质技术课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段1．PCR技术控制DNA的解聚与结合是利用DNA的( )A．特异性B．稳定性C．热变性D．多样性解析：DNA分子在80～100 ℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。

答案：C2．关于DNA片段PCR扩增实验的描述中不准确的是( )A．加入的Taq聚合酶耐高温B．不同大小DNA在电场中迁移速率不同C．此过程需要DNA连接酶D．扩增区域由2个引物来决定解析：PCR是体外DNA扩增技术，该技术是在高温条件下实行的，所以需要耐高温Taq聚合酶，故A准确；DNA大小不同，在电场中的迁移速率不同，故B准确；PCR不需要DNA连接酶，但需要热稳定DNA聚合酶，故C错误；PCR技术需要一定的条件，其中一对引物就是条件之一，故D准确。

答案：C3．PCR一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，由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将( )A．仍与引物Ⅰ结合实行DNA子链的延伸B．与引物Ⅱ结合实行DNA子链的延伸C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合实行子链延伸D．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链解析：当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时，此单链引物端为5′端，所以与它互补的子链应从另一端开始合成，即由引物Ⅱ结合延伸DNA的子链。

答案：B4．下列相关PCR描述，不准确的是( )A．是一种酶促反应B．引物决定了扩增的特异性C．扩增对象是DNA序列D．扩增对象是氨基酸序列解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，故D错。

答案：D5．根据教材知识，回答下列问题：(1)在________的温度范围内，DNA的________解体，________分开，这个过程称为________。

(2)PCR反应需要的条件：缓冲溶液、DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，其原因是_______________________。

课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段【学习目标】1、通过尝试PCR技术的基本操作，使学生体验PCR这一常规的分子生物学试验方法。

2、通过观看PCR相关视频,结合教师讲解,能够理解PCR的原理，讨论PCR 的应用。

【学习重、难点】重点：PCR的原理和PCR的基本操作难点：PCR的原理【学习要点梳理】要点1多聚酶链式反应多聚酶链式反应是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。

要点2PCR原理（1）在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似．细胞内参与DNA复制的各种成分和基本条件以及各自的作用如下表：（2）DNA的方向通常将DNA的羟基(－OH)末端称为3’端，而磷酸基团的末端称为5’端。

（3）引物引物是一小段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。

引物的作用：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3'端延伸DNA链，因此，DNA复制需要引物。

（4）DNA的合成方向当引物与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。

（5）DNA的变性与复性在80-100℃的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为变性。

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，这个过程称为复性。

（6）PCR对DNA双链的解聚与结合控制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。

（7）Taq DNA聚合酶的应用PCR中的高温会导致普通DNA聚合酶失活，而耐高温的Taq DNA聚合酶解决了这个问题，大大增加了PCR的效率，使PCR技术趋向自动化。

（8）PCR扩增DNA的基本条件PCR反应需要在一定的缓冲溶液中提供：DNA模板，分别与两条模板链相结合的两种引物。