2024届高三生物第一轮复习：PCR技术与电泳相关问题课件

微专题10 PCR技术与电泳相关问题 1.原理与条件 一、PCR的原理 一定的缓冲液：提供最适酶的催化条件 衡阳市第八中学 高三生物备课组 基 础 梳 理 变性 复性 延伸 温度上升到90℃以上，双链DNA解聚为单链 当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。 2.PCR反应过程 控制温度使DNA反复复制 通过凝胶电泳来检测扩增的产物 5’ 5’ 2. PCR过程 结论： ① n次复制后含有引物A的_______个。 含有引物B的_______个。同时含有引物A和B的_______个。 ②从第____次扩增开始能够获得单纯的目的基因。 2n-1 2n-1 2n-2 3 随着扩增次数增加，单纯的目的基因比例逐渐增加；n代后，单纯的目的基因数量为2n-2n 衡阳市第八中学 高三生物备课组 基 础 梳 理 5’ 3’ 5’ 5’ 第一次循环 第二次循环 3’ 5’ 第三次循环 3’ 3’ 思考： PCR技术获取目的基因时至少要经过几次循环才能从DNA分子中分离出目的基因？ 例1.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.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 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.用PCR方法扩增目的基因时不必 知道基因的全部序列 A 衡阳市第八中学 高三生物备课组 (2020·江苏卷)节选： 若如表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，若想获得图示的序列，选用的PCR引物应是______ ②④ 3.引物的基本要求： 引物自身不能环化 两种引物之间不能互补配对 引物长度不宜过短，防止引物随机结合 衡阳市第八中学 高三生物备课组 基 础 梳 理 （1）凝胶电泳分离 对扩增后的DNA染色处理后凝胶电泳分离。DNA电泳是根据DNA分子大小来分离和识别DNA片段的技术。较小的DNA片段在凝胶中的移动较快，较大的DNA片段移动较慢。 当电泳结束时，比较DNA样品所在的位置和一系列已知大小的DNA片段的位置，这些已知大小的片段称为DNA分子量标准样。 缺点：只能作定性分析，不能定量；易造成污染出现假阳性。 4.PCR的结果检测 衡阳市第八中学 高三生物备课组 PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，该探针为一寡核苷酸，两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。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，Taq酶的5'－3'外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而使监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，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。 （2）（实时）荧光定量PCR 衡阳市第八中学 高三生物备课组 例2P345(2)如果要同时扩增两种基因，则试剂盒中的引物应该有________种。图1为新冠病毒的“ORFlab”基因对应的cDNA片段结构示意图，则与之对应的引物结合的部位应该是图中的________(子链延伸方向为其自身的5′→3′，用图中数字作答)。若已知该基因的一条引物，________(填“能”或“不能”)依据其碱基序列设计出另一条引物，理由是__________________。 4 4、1 不能 两种引物的碱基序列没有相关性 衡阳市第八中学 高三生物备课组 (3)在检测过程中，随着PCR的进行，反应产物不断积累，荧光信号的强度也随之增加。根据荧光强度的变化监测产物量的变化，得到一条荧光扩增曲线(如图2)。 试剂盒中的原料、引物和探针数量一定，超出一定的循环数后，荧光分子不再增加 ①出现“平台期”最可能的原因是__________________________。 衡阳市第八中学 高三生物备课组 ②理论上，在检测过程中，有荧光信号出现，则说明检测结果呈________(填“阴”或“阳”)性，但为了保证检测结果的准确性，一般要达到或超过阈值时才确诊。现有两个待检样本，检测时都出现了如图2所示的曲线，但甲的A点比乙的A点明显左移。请给这种结果作出科学合理的解释(试剂盒合格且正常，操作过程规范且准确)：______________。 阳 甲样本中的新冠病毒核酸含量更高，达到阈值所需的循环数更少 衡阳市第八中学 高三生物