高中生物教學里的現(xiàn)代生物技術(shù)及復制

高中生物教學里的現(xiàn)代生物技術(shù)及復制第1頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第2頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2.過程：引發(fā)—復制原點，延伸—dNTP連接至3’-OH端，終止—整條鏈復制結(jié)束3.特點：半保留復制、半不連續(xù)復制第3頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二4.真核細胞DNA的多起點復制（每個細胞周期只起始一次）第4頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二例：下圖為真核生物染色體上DNA分子復制過程示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是A．圖中DNA分子復制是從多個起點同時開始的B．圖中DNA分子復制是邊解旋邊雙向復制的C．真核生物DNA分子復制過程需要解旋酶D．真核生物的這種復制方式提高了復制速率第5頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二5.原核細胞的單起點復制第6頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2.PCR技術(shù)1.條件：模板酶—Taq酶原料—4種dNTPs能量

引物—兩段與待擴增DNA序列互補的單鏈

DNA，人工合成第7頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二2.過程高溫變性、低溫退火、室溫延伸第8頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二3.檢測—瓊脂糖凝膠電泳

電泳：帶電荷的供試品（蛋白質(zhì)、核酸等）在惰性支持介質(zhì)（如紙、醋酸纖維素、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝膠等），在電場的作用下，向其對應的電極方向按各自的速度進行泳動，使組分分離成狹窄的區(qū)帶，用適宜的檢測方法記錄其電泳區(qū)帶圖譜或計算其百分含量的方法。

第9頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二實驗原理：DNA分子在堿性緩沖液中帶負電荷，在外加電場作用下向正極泳動。DNA分子在瓊脂糖凝膠中泳動時，有電荷效應和分子篩效應。不同DNA的分子量大小及構(gòu)型不同，電泳時的泳動率就不同，從而分出不同的區(qū)帶。第10頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第11頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二制膠第12頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二電泳、成像第13頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二結(jié)果第14頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二例：下圖甲中4號為X病患者，對1、2、3、4進行關(guān)于X病的基因檢測，將各自含有X病基因或正?；虻南嚓P(guān)DNA片段（數(shù)字代表長度）用層析法分離，結(jié)果如下圖乙。下列有關(guān)分析判斷正確的是第15頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二3.基因探針基因探針，即核酸探針，是一段帶有檢測標記，且序列已知的，與目的基因或DNA互補的核酸序列(DNA或RNA)。通過分子雜交與目的基因結(jié)合，能從浩翰的基因組中把目的基因顯示出來。第16頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二分子雜交技術(shù)的分類根據(jù)其檢測對象不同，可分為檢測對象探針Southern雜交DNA核酸Northern雜交RNA核酸Western雜交蛋白質(zhì)抗體第17頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二基本操作程序印跡將樣品在凝膠上分離，然后將樣品通過“影印”的方式轉(zhuǎn)移到固相支持物上（如濾膜）。雜交將已印跡有樣品的濾膜與帶有放射性標記的探針進行雜交。結(jié)果檢測通過放射自顯影或顯色反應，判斷樣品中是否有與探針同源的分子。第18頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二Southern雜交檢測樣品DNA的處理電泳分離及變性處理轉(zhuǎn)移并固定到濾膜上探針的制備及雜交檢測與分析第19頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二樣品DNA的處理提取檢測樣品的基因組DNA用限制性內(nèi)切酶對其進行酶切，至大小不同的DNA片段第20頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二電泳分離及變性處理瓊脂糖凝膠電泳分離DNA片段變性處理通常DNA變性的方法：熱變性、酸堿變性、化學試劑變性在0.4MNaOH堿性條件下變性凝膠0.4MNaOH第21頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二轉(zhuǎn)移并固定到濾膜上通過毛細管虹吸法，將凝膠上的DNA轉(zhuǎn)移到硝酸纖維素膜或尼龍膜上。最后通過紫外線照射將DNA固定在濾膜上。第22頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二探針的制備一、探針的合成PCR、化學合成等方法二、探針的標記同位素：3H、35S、32P等非同位素：地高辛、生物素、熒光素等第23頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二雜交雜交：在一定的溫度和溶液條件下，將標記的探針與濾膜混合，如果濾膜上的DNA分子存在與探針同源的序列，那么探針將與該分子形成雜合雙鏈，從而吸在濾膜上。

洗膜：經(jīng)過一定的洗滌程序?qū)⒂坞x的探針分子除去。第24頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二檢測與分析1、放射自顯影：適用于放射性同位素標記的探針2、比色或化學發(fā)光檢測：適于非同位素標記的探針通過放射自顯影或生化檢測，就可判斷濾膜上是否存在與探針同源的DNA分子及其分子量。

第25頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二第26頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二4.同位素標記和熒光標記第27頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二同位素標記法同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素，互稱同位素，即質(zhì)量不同而化學性質(zhì)相同的原子。同位素示蹤法：用示蹤元素標記的化合物，可以根據(jù)這種化合物的放射性，對有關(guān)的一系列化學反應進行追蹤。這種科學研究方法叫做同位素示蹤法，也叫同位素標記法。第28頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二用途：可用于研究細胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等，進而了解細胞的結(jié)構(gòu)和功能、化學物質(zhì)的變化、反應機理。還可用于疾病的診斷和治療，如碘的放射性同位素可以用來治療甲狀腺腫大。一次只能使用一種同位素標記第29頁，共30頁，2023年，2月20日，星期二教材中應用到同位素示蹤法的地方

《必修1》經(jīng)典實驗“分泌蛋白的合成和分泌”（3H標記亮氨酸）。《必修1》課外讀“光合作用早期研究簡史”（14C標記CO2）?！侗匦?》經(jīng)典實驗“噬菌體侵染細菌的實驗”（