内容正文:
PCR技术拓展和应用
【核心知识回顾】
1、利用PCR获取和扩增目的基因
①原理 。
②基本条件:a、场所:在一定的 溶液中进行,其中一般要添加 ;b、模板:DNA母链;c、原料:4种 ;d、酶: 的DNA聚合酶;e、引物: 种,使DNA聚合酶能够从引物的 端开始连接脱氧核苷酸。
③扩增过程
过程
说明
图解
变性
温度超过 ℃时,双链DNA解聚为单链
温度下降到50 ℃左右时, 种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸
温度上升到 ℃左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸在 的DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链
④鉴定:常采用 来鉴定PCR的产物。
【典型例题】
1、下列有关PCR技术中引物的叙述,正确的是( )
A、引物是一小段DNA分子或双链RNA分子
B、扩增一个DNA分子至少需要的引物数目等于新合成的DNA子链数目
C、两种引物之间能够发生碱基互补配对,两引物分别是子链延伸的起点,并可以反复利用
D、DNA聚合酶只能从引物的5'端连接脱氧核苷酸
2、(2021年湖北高考真题)某实验利用PCR技术获取目的基因,实验结果显示除目的基因条带(引物与模板完全配对)外,还有2条非特异条带(引物和模板不完全配对)。为了减少反应非特异条带的产生,以下措施中有效的是( )
A、增加模板DNA的量 B、延长热变性的时间 C、延长延伸的时间 D、提高复性的温度
3、(2020·北京)为了对重金属污染的土壤进行生物修复,研究者将从杨树中克隆的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接,导入杨树基因组中(如图)。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因,同时避免内源HMA3基因的干扰,在进行PCR扩增时,应选择的引物组合是( )
A、①+③ B、①+② C、③+② D、③+④
4.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)。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。下列叙述错误的是( )
A、用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
B、设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连
C、复性温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物
D、第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16
5、(2021·石家庄模拟)锦鲤疱疹病毒是一种双链DNA病毒。如图为TaqMan荧光探针技术的原理示意图,探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;PCR扩增时该探针被Taq酶切降解,使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离,从而荧光监测系统可接收到荧光信号,即每扩增1个DNA分子,就有一个荧光分子形成,实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。下列有关叙述不正确的是( )
A、在基因工程中,目前获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取、PCR技术扩增等
B、引物的化学本质是DNA单链
C、引物中的GC含量比探针中的略高,这有利于保证退火时引物先与模板DNA结合
D、若最初反应体系中只有一个病毒DNA分子,经n次循环后,需要消耗TaqMan荧光探针2n-1个
6、荧光PCR法根据化学发光原理可以分为染料法和探针法。染料法中特殊染料本身不发光,但是当PCR扩增的时候,染料能够与DNA双链结合从而发光,如图1所示。探针法中除了引物外另外设置了一个探针,在探针的两端分别带上发光基团和淬灭基团,此时发光基团并不发光,但是当DNA通过引物合成的时候,探针被酶切降解释放出发光基团和淬灭基团,两种基团分开后产生荧光,如图2所示。下列说法错误的是( )
A、两种方法均可用于目标DNA的定量分析
B、与染料法相比,探针法的特异性更强
C、通过适当延长引物长度和降低复性温度可提高荧光PCR的特异性
D、用荧光PCR法检测人体是否感染新冠病毒前需要先进行逆转录
7、用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,两种引物及其与模板链的结合位置如图所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子,下列叙述错误的是( )
A、第一轮复制得到2个DNA分子,即①②各一个
B、第二轮复制得到4个DNA分子,即①②③④各一个
C、第三轮复制得到8个DNA分子,其中有2个是等长的,也就是有2个X基因
D、第四轮复制得到16个DNA分子,其中有4个X基因
8、用PCR技术将DNA分子中的A1片段进行扩增,设计了引物Ⅰ、Ⅱ,其连接部位如图所示,x为某限制酶识别序列。扩增后得到的绝大部分DNA片段是图中的( )
9、(2022·山东·高考真题)某种