DSE 生物｜生物工程备课指引（导师用）

DSE 生物｜生物工程备课指引（导师用）｜PCR、电泳与基因转移

2026-11-01

学生把 PCR 当成“复制 DNA”，但讲不出三十个循环之后有几多份。这一堂要用指数把抽象变数字：每循环加倍，三十循环就是十亿倍。

本堂目标　学生能够：① 用 2ⁿ 算 PCR 放大倍数；② 由凝胶电泳的条带位置判断片段大小；③ 讲出限制酶、载体、接合酶三步的次序与目的，并算转化效率。

01　先备知识（开课前 3 分钟快检）

以下任何一项未过关，本堂就会卡住，先补该项：

技能	快检题	过关标准
指数	2 的 10 次方	1024
碱基配对	A 配什么	T
酶	酶的作用是什么	降低活化能、专一

02　课堂流程（60 分钟）

时间	环节	导师做什么	学生做什么
0–8 分	温故：DNA 结构	A-T、G-C	写出配对
8–20 分	PCR 三温	变性、退火、延伸	讲出温度次序
20–32 分	指数放大	30 个循环	1.07e+09 倍
32–44 分	凝胶电泳	细片段行得快	比较三条带
44–54 分	限制酶与载体	切、接、入	效率 2000 群落/µg
54–60 分	离场检查	三题收回即批	独立完成

03　讲解脚本（照着说就可以）

第一幕：PCR 就是每次加倍，三十次之后已经失控地多

一个循环变两份，30 个循环就是 2^30 = 1.074e+09，即约十亿倍。导师要学生先算 2 的 10 次方（1024），再三乘十次，比死记答案清楚。

板书重点：PCR 就是每次加倍，三十次之后已经失控地多

第二幕：电泳只看一件事：大小

凝胶是筛，DNA 带负电向正极走；片段越细，穿过孔越快，走得越远。2000 bp 留在上面，500 bp 走到下面，同一条 lane 两条带就是两个不同大小的产物。

板书重点：电泳只看一件事：大小

第三幕：基因转移三步不能乱序

限制酶切开载体与目标基因（留下 sticky end）→ 接合酶封口 → 送入细菌。若 0.1 µg DNA 长出 200 个群落，转化效率就是 2000 群落/µg。碱基组成也要一致：A 占 30%，T 亦是 30%，剩 40% 由 G 与 C 平分，各 20%。

板书重点：基因转移三步不能乱序

04　必教题型与步骤

题型	例子	步骤	答案
计算	PCR 放大倍数	2ⁿ	1.07e+09
判断	电泳条带	越细走得越远	500 bp 在最下
计算	碱基比例	A=T、G=C	G 20%
计算	转化效率	群落 ÷ µg	2000/µg

合理性检查（一定要教）：2 的次方要用计算机或对数，不可估。bp 是长度单位不是重量，电泳分的是长度不是质量。转化效率的分母是加入的 DNA 质量（µg），不是培养基体积。

05　独立练习三题

题目	答案	想观察什么
30 个循环的放大倍数	1.07e+09	2^30
A 占 30%，G 占几多	20%	(100−60)÷2
0.1 µg DNA 得 200 群落，效率	2000/µg	200÷0.1
2000 bp 与 500 bp 哪条走得远	500 bp	细片段快

06　学生常见错误与纠正句

错误	学生通常这样写	导师这样说
PCR 算成线性增长	30 循环 = 30 倍	“每个循环系乘二，不系加一，所以系十亿倍。”
以为大片段走得远	指 2000 bp 在最下	“凝胶系筛，越大越卡住，大片段留在上面。”
次序倒转	先接合再切	“要先切出 sticky end 才接得上，倒转就接不埋。”
转化效率用体积做分母	除以 1 cm³	“分母系 DNA 质量 µg，不系液体体积。”

07　家课建议（直接指到练习卷题号）

DSE 生物练习卷（遗传与生物工程）　第 15–18 题
DSE 生物练习卷（分子遗传）　第 19–20 题

08　离场检查（最后 5 分钟）

题目	答案	判定
2^30	1.07e+09	错＝重练指数
电泳哪条带最远	最细的片段	错＝重讲筛
0.1 µg 得 200 群落的效率	2000/µg	错＝重讲分母

09　导师常问

PCR 为何要三个温度？

变性断氢键、退火让引子贴上、延伸让聚合酶复制，温度次序不能乱。

为何要用限制酶而不是随机剪？

限制酶只在特定序列切，切口一致才接得返同一个位。

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本页为 TutorZone 导师备课指引，内容由 TutorZone 团队编写；题目与流程为原创，并非任何学校或出版社的教材。