62 选择性必修3 素养加强课10 PCR技术与电泳相关问题-【名师导航】2026年高考生物一轮总复习课件（人教版）

选择性必修3　生物技术与工程 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 提升点1　PCR技术及应用 1．PCR循环图示及规律 (1)PCR扩增和循环图示 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 2 (2)PCR扩增的数量关系 循环次数 1 2 3 n DNA分子数 2 4 8 2n 含引物1(或2)的DNA分子数 1 3 7 2n－1 同时含引物1、2的DNA分子数 0＝21－2 2＝22－2 6＝23－2 2n－2 共消耗的引物数量 2＝21＋1－2 6＝22＋1－2 14＝23＋1－2 2n＋1－2 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 2．利用PCR技术引导基因定点突变及融合基因的重组构建——重叠延伸PCR 采用具有互补配对片段的引物(如下图中的引物2和3)，分别进行PCR，获得有重叠链的两种DNA片段，再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得想要的目的基因或将不同来源的任意DNA片段连接起来。 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 3．利用RT－PCR技术进行RNA病毒的核酸检测 (1)RT－PCR技术(逆转录荧光PCR技术) ①先从样本中提取RNA，RNA中可能有某病毒的RNA，同时也存在很多采样患者的组织和存在于采样部位的微生物的RNA。 ②先通过逆转录酶将样本的RNA逆转录为cDNA。因为某病毒中的核酸为RNA，而RNA极易降解，为了防止检测的物质在检测过程中降解，把它转换为更稳定的DNA。 ③检测扩增出的PCR产物，即DNA片段。扩增的病毒DNA片段能够发出荧光而被仪器检测到。这些扩增出的供检测的产物的多少，很大程度上取决于样本中目标RNA量的多少。而目标RNA量的多少又与样本中病毒的多少相关。 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 (2)荧光探针法(TaqMan技术)是临床检测中最常用的检测方法。PCR扩增时，加入一对引物的同时再加入一个特异性的荧光探针。该探针是一个寡核苷酸，5′端标记一个荧光报告基团(Reporter，R)，3′端标记一个淬灭基团(Quencher，Q)。当探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收，以至于无法检测到荧光信号；而当PCR扩增时(在延伸阶段)，探针会被Taq酶的5′→3′外切酶活性酶切降解，使报告基团和淬灭基团分离，报告基团发射的荧光不会再被吸收，从而可以在荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一条DNA，就形成一个荧光分子，PCR产物的形成与荧光分子的形成完全同步，PCR产物越多，荧光信号累积的越多，荧光强度越大。如图所示： 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 荧光定量PCR仪能够监测出荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct值)与病毒核酸浓度有关，病毒核酸浓度越高，Ct值越小。Ct>40或无Ct值判定为阴性。 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。右图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述正确的是(　　) 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 A．在PCR反应体系中还需要加入4种游离脱氧核苷酸、解旋酶、Taq酶等 B．第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2 C．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入载体 D．第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因 √ 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 C　[PCR反应体系通过高温使DNA解旋(变性)，不需要加入解旋酶，A错误；第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA有2个，而总DNA分子有8个，所以占1/4，B错误；引物中设计两种限制酶识别位点，可以使目的基因定向插入限制酶切割后的载体，C正确；第2轮PCR，引物1能与图中②结合并且形成两条链不等长的突变基因，其中②较长，D错误。] 提升点1 提升点2 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 提升点2　电泳技术及应用 1．核酸凝胶电泳 一般用琼脂糖凝胶电泳分离、鉴定和纯化DNA或RNA片段。电场强度越大、电泳分子所携带的净电荷数量越多，其迁移速率也就越快，反之则较慢。在一定的电场强度下，电泳分子的迁移速率取决于核酸分子的大小和构象以及凝胶的浓度等。 在生理条件下，核酸分子的糖—磷酸骨架呈离子状态，即DNA和RNA多核苷酸链称为多聚阴离子。因此，当核酸分子被放置在电场中时，它们就会向正电极的方向迁移。由于糖—磷酸骨架结构上的重复性质，相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷，因而它们能以同样的速度向正电极方向迁移，从而分离出相应的DNA片段。 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 13 2．电泳在遗传中的应用 遗传病、基因与电泳结果之间的关系如图。限制酶切割基因时，有n个识别点，切割后可以得到n＋1个片段。基因在人体中是成对存在的，如果个体中两个基因相同，用限制酶处理，基因有相同切割点，电泳结果显示条带数量之和构成该基因；如果是个体中存在等位基因，用限制酶处理，两个基因可能存在不同切割点每个基因形成不同片段，电泳结果显示不同条带，每个基因片段需要结合相同基因进一步判断基因片段。 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 (2025·东北师大附中模拟)恶性高热是一种潜在致命性单基因遗传病，患者一般无症状，但当接触麻醉剂后，会诱发患者出现高热等症状，死亡率极高。某家庭的母亲和女儿皆患有恶性高热，母亲因该病去世，女儿经及时抢救而康复。科研人员对该家庭成员进行了基因检测。控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的DNA片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱如图所示(控制该性状的基因为完全显性，且不位于XY染色体的同源区段)。下列说法错误的是(　　) 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 A．该遗传病属于常染色体显性遗传病 B．结合3、4可推断2号不患病的概率是100% C．该致病基因是由正常基因碱基替换形成的 D．4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型最多有3种 √ 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 B　[父亲只有500 bp和800 bp的片段，女儿和儿子既含1 300 bp片段，也含500 bp和800 bp的片段，说明儿子和女儿都既含致病基因，又含正常基因，因此该病是显性遗传病。若是该致病基因在X染色体上，且不位于XY染色体的同源区段，儿子就不会同时含有致病基因和正常基因，因此判断该病为常染色体显性遗传病，A正确。父亲只有500 bp和800 bp片段，说明父亲是纯合子，可能全部含正常基因，也可能全部含致病基因，根据题意，“控制该性状的某一基因可在限制酶的作用下切割成两条不同长度的DNA片段”，若是致病基因被切割成两条不同长度的DNA片段，父亲有可能是患者，B 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 错误。据题图可知，某限制酶作用于相应基因后，正常基因和致病基因的碱基对的总长度不变(都是1 300 bp)，因此推测该致病基因是由正常基因碱基替换形成的，C正确。该病为常染色体显性遗传病，用A/a表示相关基因。无麻醉剂接触史的女子的基因型有AA、Aa、aa三种可能，4号是杂合子，4号与无麻醉剂接触史的女子结婚，后代的基因型为AA和Aa，或AA、Aa、aa，或Aa和aa，子代能出现的基因型种类可能有2种、3种、2种，后代的基因型最多有3种，D正确。] 提升点2 提升点1 素养加强课10　PCR技术与电泳相关问题 $$