第11单元 第4讲 新情境问题的思维建模与实验技能的系统归纳 (单元发展课)（Word教参）-【新高考方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅰ 新高考）

第4讲　新情境问题的思维建模与实验技能的系统归纳 (单元发展课) 一、科学思维——抽象、理性的学科情境要读懂 热点素材(一)　dNTP与ddNTP　 dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)是dATP、dGTP、dTTP、dCTP四种物质的统称，常在PCR中做原料。ddNTP是非天然的双脱氧核苷三磷酸，有ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP 4种。DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止；若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续。dNTP与ddNTP的结构如下图所示。 [深化理解] (1) ATP、dATP和ddATP中“A”的结构是否都由腺嘌呤和脱氧核糖组成？试说明原因。 提示：否。ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖组成，dATP中“A”由腺嘌呤和脱氧核糖组成，ddATP中“A”由腺嘌呤和双脱氧核糖组成。 (2) 以dNTP和ddNTP为原料、一种mRNA为模板是否可以合成多种长度的多肽链？试说明原因。 提示：是。以mRNA为模板合成DNA时，在相关酶的作用下，若连接上的是双脱氧核苷酸，子链延伸终止，若连接上的是脱氧核苷酸，子链延伸继续，因此，以dNTP和ddNTP为原料、一种mRNA为模板可以合成多种长度的DNA，进而合成多种长度的多肽链。 (3) dNTP作为PCR的原料时是否可为DNA复制提供能量？标记γ位的磷酸是否可使DNA带上标记？试说明原因。 提示：是。根据图示信息，可根据ATP特殊化学键断裂提供能量和DNA的组成，迁移得出结论，dNTP作为PCR的原料时，有两个特殊化学键断裂，故也可为DNA复制提供能量，γ位的磷酸是合成DNA所需的脱氧核苷酸的一部分，因此，标记γ位的磷酸可使DNA带上标记。 　　　　　　　　　　　　　　　　[预测导向训练] 1．脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)和双脱氧核苷三磷酸(ddNTP，ddN—Pα～Pβ～Pγ)的结构均与核苷三磷酸(NTP)类似，其中dNTP核糖的第2位碳原子上的羟基(—OH)被氢原子取代而ddNTP核糖第2位和第3位碳原子上的羟基均被氢原子取代。DNA复制时，ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。现有一些序列为5′—GCCTAAGATCGTA—3′的DNA分子单链片段，拟通过PCR获得被32P标记且以碱基“A”为末端(3′末端为碱基A)、不同长度的子链DNA。在反应管中加入单链模板、引物、底物、Taq DNA聚合酶、Mg2＋及缓冲溶液。下列叙述正确的是(　 ) A．实验结束后最多可得到3种被32P标记的子链DNA B．反应底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位32P标记的ddATP C．ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的5′末端 D．Taq DNA聚合酶在PCR中的作用是形成氢键和磷酸二酯键 解析：选A　分析题意可知，5′—GCCTAAGATCGTA—3′的DNA分子单链片段共有四个碱基“A”，内部有三个碱基“A”，因此利用PCR反应体系，最多可得到3种被32P标记的子链DNA，A正确；结合分析可知，反应底物是α位32P标记的dCTP、dGTP、dTTP和ddATP，B错误；DNA复制时，由5′端向3′端延伸，因此ddNTP与dNTP竞争的延长位点是脱氧核苷酸链的3′末端，C错误；Taq DNA聚合酶在PCR中的作用是形成磷酸二酯键，D错误。 2．下图为新型冠状病毒(RNA病毒)核酸检测的基本流程，采用的是“实时荧光定量RT­RCR”技术，1～2 h内即可得到检测结果。其基本原理是DNA的复制过程中加入与特定模板链互补的荧光探针，这样每新合成一条DNA链，就会产生一个荧光分子，通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法错误的是(　 ) A．①②过程都需要加入四种游离的脱氧核糖核苷酸作为原料 B．若只考虑一个DNA，其复制了n次，则整个过程中可以检测到2n＋1－2个荧光信号 C．若样本RNA中A占碱基总数的20%，则其产生的DNA中C占碱基总数的30% D．在核酸检测过程中出现假阳性，可能是外源DNA片段的污染 解析：选C　①为逆转录，②为复制，两者都是以脱氧核苷酸为原料合成DNA，因此①②过程都需要加入四种游离的脱氧核糖核苷酸作为原料，A正确；一个DNA分子复制n次，新形成了2n－1个DNA分子，共新产生2n＋1－2个脱氧核苷酸链，由于每新合成一条DNA链，就会产生一个荧光分子，则共可以检测到2n＋1－2个荧光信号，B正确；RNA为单链分子，由A含量无法推出C和G的含量，因此无法计算DNA中C占的比例，C错误；外源DNA片段的污染也可能会造成假阳性，D正确。 热点素材(二)　CRISPR/Cas9技术　 CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息