高考生物专题复习PCR技术.ppt
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高考生物专题复习PCR技术.ppt
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核技术:
能量的放大,计算机芯片:
信息的集成,20世纪自然科学的两大成就,PCR技术:
生命信息的放大,基因芯片:
生命信息的集成,20世纪生命科学的两大成就,PCR技术,高考专题复习,目的基因的检测与鉴定,基因工程的基本操作程序的步骤:
目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,一、目的基因的获取,1、目的基因概念:
主要指的是编码蛋白质的结构基因。
也可以是一些具有调控作用的因子。
2、目的基因获取方法:
从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因化学方法直接人工合成,从基因文库中获取目的基因,基因文库:
将含有某种生物不同基因的许多DNA片断,导入到受体菌的群体中,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。
基因文库,基因组文库,部分基因文库(如cDNA文库),基因文库的构建过程,基因组文库,基因文库的构建过程,mRNA,单链DNA,双链DNA,cDNA文库,利用PCR技术扩增目的基因,PCR的全称:
聚合酶链式反应PCR的原理:
DNA复制PCR技术扩增目的基因的前提条件:
要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。
模板原料引物酶控制温度,利用PCR技术扩增目的基因,目的基因DNA,四种脱氧核苷酸,如单链DNA分子片段,耐热的DNA聚合酶,PCR仪自动调控,PCR的条件:
多聚酶链式反应(PolymeraseChainReaction),是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
1988年美国穆里斯(K.Mullis)等人发明,荣获1993年诺贝尔化学奖。
PCR,【基础知识】,一、PCR原理:
DNA复制:
半保留复制;,DNA的热变性原理。
TaqDNA聚合酶,耐高温。
【基础知识】,一、PCR原理:
DNA复制:
半保留复制;,需要提供合成模板;不能起始新的DNA链,必须要有引物提供3-OH;合成的方向都是53。
DNA聚合酶,【基础知识】,二、PCR条件:
胞内DNA复制与PCR技术的比较:
变性,TaqDNA聚合酶,DNA母链,dNTP,3个温度,Mg2+,缓冲对,连续复制,DNA,【基础知识】,二、PCR条件:
引物:
引物设计的原则:
决定PCR扩增产物的特异性和长度。
1.引物长度:
通常为2030bp,尽量降低引物与非扩增区的同源性;,2.引物内部不能存在部分互补序列;,3.两个引物之间不能存在部分互补序列;,例题1,【2011年安徽】家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。
将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。
采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。
该PCR反应体系的主要成分应该包含:
扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、和。
对干扰素基因特异的DNA引物对,TaqDNA聚合酶,例题2,【2011年江苏】请回答基因工程方面的有关问题:
(1)设计引物是PCR技术关键步骤之一。
某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图),请分别说明理由。
第一组:
;第二组:
。
引物和引物局部发生碱基互补配对而失效,引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效,
(2)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶,下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能,这是因为。
DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上,【基础知识】,二、PCR条件:
温度:
7075:
9095:
5560:
变性;,复性;,延伸。
【注意】,具体温度与DNA母链及引物中的G、C含量有关。
例题3,【2008年江苏】回答下列问题。
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是。
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。
表1为根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图。
请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?
。
耐高温,引物对B,【基础知识】,三、PCR过程:
预变性;,复性;,延伸;,循环。
变性;,【2011年江苏】利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。
图中引物中为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。
(1)从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占比例为。
(2)在第轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
15/16,三,例题4,【2011年北京】根据T-DNA的已知序列,利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。
如下图,从图中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取作为引物进行扩增,得到的片段将用于获取该基因的全序列信息。
B、C,例题5,【实验操作】,一、实验仪器:
二、设置对照:
【实验操作】,三、程序设计:
避免外源DNA的污染。
【实验操作】,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;,微量离心管在每吸取一种试剂都必须更换枪头;,所有的成分加入离心管后,盖严盖子,用手指轻轻弹击管的侧壁,离心10s,使反应液集中在离心管底部,再放入PCR仪中进行反应。
四、操作提示:
【实际应用】,一、遗传疾病的诊断:
二、刑侦破案;,三、古生物学;,四、基因克隆:
五、DNA序列测定。
基因诊断;,
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