2025届高三生物一轮复习导学案PCR技术的拓展应用

PCR技术的拓展应用 【学习目标】 1.阐明PCR技术的基本要求、基本过程和产物鉴定方法。 2.利用PCR技术的原理对引物的位置、方向和序列进行选择和设计。 3.结合PCR技术的原理和基本过程分析PCR的应用。 【学习过程】 一、核心知识回顾 1.PCR技术的基本要求：① ；②DNA模板；③两种引物；④ ；⑤四种脱氧核苷酸（实际是四种dNTP）；⑥控制温度。 ATP dATP 2.PCR技术的基本过程： 温度90℃以上，目的是 温度 左右，引物与模板链结合 温度72℃左右，耐高温的DNA聚合酶利用四种原料延伸子链 3.PCR产物的鉴定方法： 二、引物的选择 1.位置：检测目的基因是否正确连接 【例题1】（2023·山东节选）科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒并进行了检测，该质粒的部分结构如下图所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5。 (2)构建重组质粒后，为了确定J基因连接到质粒中且插入方向正确，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图中的引物 。 规律小结：PCR用于鉴定目的基因是否正确插入——设计引物时，最好一条引物与 互补结合，另一条引物与 互补结合，这样只有以重组DNA为模板才能获得扩增产物，从而进一步增加了实验的可信度。 2.方向和序列的判断 【例题2】将水稻耐盐碱基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中，培育耐盐碱水稻新品种，其基因放大部分序列如下图所示：利用PCR扩增OsMYB56基因时需要添加引物，应选用下列引物组合 。 ①5'-CTTGGATGAT-3' ②5'-TAAGTTGTCT-3' ③5'-TAGTAGGTTC-3' ④5'-ATTCAACAGA-3' ⑤5'-TCTGTTGAAT-3' ⑥5'- ATCATCCAAG-3' 【习题3】（2023·湖南节选）此家系中甲基因突变如下图所示： 正常基因单链片段5'-ATTCCAGATC……（293 个碱基）……CCATGCCCAG-3' 突变基因单链片段5'-ATTCCATATC……（293个碱基）……CCATGCCCAG-3' 研究人员拟用PCR扩增目的基因片段，再用某限制酶（识别序列及切割位点为-GA↓TC-）酶切检测甲基因突变情况，设计了一条引物为5′-GGCATG-3′，另一条引物__________________（写出6个碱基即可）。 三、PCR的应用 1.DNA测序 【例题3】（2024·湖南）（不定项）最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸（ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP），子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则，以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为脱氧腺苷三磷酸（dATP），继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A.上述PCR反应体系中只加入一种引物 B.电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C.5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为G 2.构建融合基因 【例题4】（1）右图为利用融合PCR技术获得LTB-R9-Bp融合基因的过程，反应体系中需加入待扩增的模板、引物、原料及 。 （2）获得LTB-R9-Bp融合基因后，若要大量扩增该序列，可选择图中引物 继续进行PCR。 3.PCR定点突变技术（重叠延伸PCR） 思考： （1）四种引物分别有什么意义？ F1与R1： ；F2与R2： （2）引物R1和F2的设计要求是什么？ （3）PCR1和PCR2是否需要分开进行？为什么？ （4）延伸时需要用到什么酶？ （5）图中PCR1至少经过 轮复制可获得定点突变的基因片段？ （6）选用什么引物进行扩增检测定点突变是否成功？ 【习题】利用重叠延伸PCR技术进行定点突变，可以实现对纤维素酶基因的合理性改造，其过程如图所示。下列说法错误的是( ) A.产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果 B.引物c和引物b上均含有突变的碱基序列 C.①过程需要先加热至90℃以上后再冷却至50℃左右 D.②过程需要利用引物a和引物d获得突变产物AD 4.实时荧光定量PCR（rRT-PCR） 从样本中提取RNA，经逆转录形成cDNA，以cDNA为模板进行实时荧光定量PCR扩增，每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子产生。利用荧光信号的积累，实时监测PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。Ct值的含义是指在PCR扩增过程中，每个反应管内的荧光信号达到设定的荧光阈值时所经历的扩增循环数。当样本中初始模板越多时，Ct值就越小。 学科网（北京）股份有限公司 $$