专题九 环节2 微专题(一) PCR技术的原理与应用（Word教参）-【创新方案】2024年高考生物二轮复习专题辅导与测试（新教材Ⅱ）

微专题(一)　PCR技术的原理与应用 真题测评·试能力 1．(2023·浙江6月选考)某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因(GFP)整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3­GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是(　 ) A．Gata3基因的启动子无法控制GFP基因表达 B．翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白 C．2号条带的小鼠是野生型，4号条带的小鼠是Gata3­GFP基因纯合子 D．若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子 解析：选B　由图甲可知，Gata3基因与GFP基因共用一个启动子，且由题干可知两基因能正常表达出相关蛋白质，A错误；由于启动子在左侧，基因在右侧，转录基因时，先转录Gata3基因，再转录GFP基因，由于转录和翻译的方向均是沿mRNA的5′→3′，因此翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；利用引物1和引物2进行PCR扩增，大片段包含GFP基因编码区和非编码区片段，小片段不包含GFP基因编码区片段，只有非编码区片段，则2号小鼠是Gata3­GFP基因纯合子，4号小鼠是野生型，C错误；若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3­GFP基因纯合子均能扩增出条带，仅有Gata3基因时无法扩增出条带，不利于区分杂合子和纯合子，D错误。 2．(2023·浙江1月选考，节选)甲植物细胞核基因具有耐盐碱效应，乙植物细胞质基因具有高产效应。某研究小组用甲、乙两种植物细胞进行体细胞杂交相关研究，基本过程包括获取原生质体、诱导原生质体融合、筛选融合细胞、杂种植株再生和鉴定，最终获得高产耐盐碱再生植株。 学科网（北京）股份有限公司 用PCR技术鉴定再生植株。已知甲植物细胞核具有特异性DNA序列a，乙植物细胞质具有特异性DNA序列b；M1、M2为序列a的特异性引物，N1、N2为序列b的特异性引物。完善实验思路： Ⅰ.提取纯化再生植株的总DNA，作为PCR扩增的________。 Ⅱ.将DNA提取物加入PCR反应体系，______为特异性引物，扩增序列a；用同样的方法扩增序列b。 Ⅲ.得到的2个PCR扩增产物经________后，若每个PCR扩增产物在凝胶中均出现了预期的________个条带，则可初步确定再生植株来自杂种细胞。 解析：提取纯化再生植株的总DNA，可作为PCR扩增的模板。扩增序列a时所用的特异性引物是M1和M2。PCR的扩增产物常用凝胶电泳进行鉴定。若在2个PCR扩增体系中能分别扩增出a序列和b序列，则将2个PCR扩增体系扩增的产物进行凝胶电泳后，可观察到1个凝胶中含a序列对应的1个条带，1个凝胶中含b序列对应的1个条带。 答案：Ⅰ.模板　Ⅱ.M1、M2　Ⅲ.电泳　1 3．(2022·山东高考)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG­P和FLAG­P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。 (1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是______________________________________________。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。 (2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是____________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 (3)融合蛋白表达成功后