第三章 微课4　PCR技术中数量与关系分析-2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3【南方凤凰台·5A新学案】人教版2019（安徽版）

第3章 基因工程 微课4　PCR技术中数量与关系分析 高考总复习 一轮复习导学案 · 数学（提高版） 5A新学案 生物·选择性选修3 1 1．PCR技术与体内DNA复制的比较 项目 DNA复制 PCR技术 区别 解旋方式 解旋酶催化 DNA在高温作用下变性解旋 场所 细胞内(主要在细胞核内) 细胞外(主要在PCR扩增仪内) 酶 DNA解旋酶、普通的DNA聚合酶等 耐高温的DNA聚合酶 温度条件 细胞内的温度条件 需控制温度，在较高温度下进行 合成对象 DNA分子 DNA片段或基因 联系 ①模板：均需要脱氧核苷酸链作为模板进行物质合成； ②原料：均为四种脱氧核苷酸； ③酶：均需要DNA聚合酶进行催化； ④引物：均需要引物，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 2. PCR反应过程图解模型及相关数量、关系分析 图示显示一轮循环产生的子链长度小于互补链的长度，只有第三轮循环时才会合成出2个两条脱氧核苷酸链等长的子代DNA。PCR体系经过n次循环可使DNA数量得到约2n倍的扩增。 下列有关PCR技术的说法，错误的是( ) A．PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术 B．PCR技术的原理是DNA双链复制 C．利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列 D．PCR扩增中需要解旋酶解开双链DNA 【解析】 PCR扩增中目的基因受热变性后解链为单链，不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。 1 D 微卫星DNA是广泛分布于真核生物基因组中的简单重复序列。由于重复单位和重复次数在个体间表现出一定的遗传性和差异性，因此微卫星DNA可以作为分子标记，并有着广泛应用。回答下列问题： (1)扩增微卫星DNA序列A710的PCR反应体系中含缓冲液、模板DNA、dNTP(包含dATP、dCTP、dGTP、dTTP)、引物及耐热的DNA聚合酶。其中dNTP的作用是_________________________________________; PCR技术扩增目的基因的前提是_____________________________________________，以便根据这一序列合成引物，所以引物应选用下图中的_________ (填图中标号)。 2 注：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是引物，箭头是延伸方向。 合成DNA的原料、提供能量 有一段已知目的基因的核苷酸序列 Ⅰ和Ⅳ (2)PCR的基本反应步骤为______________________________________________ ______________________________，其产物以_______________形式扩增。 DNA解链→引物结合到互补链→互补链的合成(或变性、复性/退火、延伸) 2n(或指数) (2022·深圳龙岗期中)利用 PCR 技术扩 增目的基因，其原理与细胞内 DNA 复制类似(如图所示)。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．延伸的温度必须大于复性温度，而小于 变性温度 B．设计引物时需要避免引物之间碱基互补 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 3 D 【解析】 由图可知，由原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中2分子DNA只含有1种引物，因此同时含有A和B引物的DNA分子有14个，占14/16。 利用PCR技术可以从苏云金杆菌DNA分子中扩增出Bt基因，原因是_________________________________________________