多聚酶链式反应扩增DNA片段.doc

题：多聚酶链式反应扩增DNA片段学情分析：本课题的内容，由于学生刚刚接触到多聚酶链式反应扩增DNA（即PCR技术）的相关知识，对什么是PCR技术没有感性上的认识，也无理性的认识，所以如何调动学生的积极性，充分参与到学习与认知的过程中来，是教师上这节课的重要目标。为了上好这节课，我从指导思想、教学方法、教学目标及学法等各方面做了充分的准备。教学指导思想：以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情景、协作、会话等学习环境，充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识意义建构的目的。教学方法的设计：上本节课我主要采用建构主义的教学方法，充分结合教材特点和学生实际，根据本节课的知识特点，先建立知识框架，在教师情景创设的引导下，通过介绍PCR是一种在体外迅速扩增DNA片段的技术，并说明这一技术在遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学研究、基因克隆等方面都有着广泛的应用，以增强学生学习的兴趣和自信心，然后再说明本课题的目标。教学目标：主要包括三个方面，第一是知识与技能，理解PCR的原理；第二是过程与方法，体验PCR这一常规的分子生物学实验方法，培养、学生分析、思考、探究的能力，以及初步学会实验设计的思路；第三是情感态度与价值观，了解PCR的应用，要求学生勤于思考，让学生在课堂上通过发现问题，发表见解，提高对自我价值的认识，并感到学习成功带来的快乐。学法设计：让学生用探索法、发现法去建构知识，用书本上学到的基本知识和原理来转化为自己设计实验的依据，并寻求解决问题的答案。在教学过程中，先引导学生回忆必修2的有关DNA在细胞内复制的知识，了解DNA双链的方向，区分DNA的3’端和5’端。在此基础上，让学生考虑我们在体外进行DNA的复制需要创造哪些条件及原料、酶等成分，引导学生思考和分析，通过小组间的讨论，自己设计实验，培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力。在学生清楚了参与PCR的各种组成成分和反应条件的基础上，对于PCR反应过程的教学难度和重点就可以逐一突破了，每一轮反应的三个基本步骤—变性、复性、延伸，每一步骤的作用也就迎刃而解了。如为什么至少需要两种引物、为什么需要耐高温的TaqDNA聚合酶、子链延伸的方向为什么从引物的3’端延伸等等这些问题。上完这节课后，学生的学习情况是令人满意的，在某些方面还达到了另人意想不到的效果，值得我在今后的教学中认真借鉴。教学重点：PCR的原理和PCR的基本操作教学难点：PCR的原理教学准备：PPT课件，多媒体视频教学过程：（一）引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）进行新课1．基础知识PCR技术扩增DNA的过程，与细胞内DNA复制过程类似：（1）细胞内DNA复制条件分析：条件组分作用模板DNA的两条单链提供复制的模板原料四种脱氧核苷酸合成DNA子链的原料酶解旋酶DNA聚合酶打开DNA双螺旋催化合成DNA子链能量ATP为解螺旋和合成子链供能引物RNA为DNA聚合酶提供合成的3’端起点（2）细胞内DNA复制过程1）DNA的反向平行结构：（结合投影图）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单链。引物结合：在DNA单链3’端与DNA反向配对结合，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。后续加工：DNA聚合酶I将引物切去，并合成空缺处的DNA单链，再由DNA连接酶将不连续的DNA子链连接起来（半不连续合成。先导链，滞后链）子链合成特点：不能从头合成；合成方向为“5’→3’合成”。感悟生命的神秘：DNA聚合酶不但能够催化磷酸二酯键的形成，还具有校对功能。它在每引入一个核苷酸后都要复查一次，只有碱基配对无误后才能继续往下聚合，它不能从头合成。RNA聚合酶没有校对功能，因此RNA的合成不需要引物，而是从头合成的，它的错配可能性较大，在RNA引物完成功能后即被DNA聚合酶I删去，代之以高保真的DNA链。［思考］DNA分子能准确复制的原因有哪些？DNA双螺旋结构提供模板；碱基互补配对；DNA聚合酶的复查功能。［思考］细胞内哪些物质是从头合成的？RNA合成、蛋白质合成。（3）DNA分子复制的人工控制解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，