第3章 5 实验专题二 DNA片段的扩增及电泳鉴定（Word教参）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

本高中生物学讲义聚焦DNA片段的扩增（PCR）与扩增产物的电泳鉴定核心知识点，系统梳理PCR实验原理、操作步骤，衔接电泳鉴定的原理与步骤，辅以注意事项及问题分析作为学习支架，帮助学生构建完整实验知识体系。 该资料特色在于融合实验操作与科学思维培养，通过表格归纳电泳问题原因（如非特异性条带与引物特异性的关联）培养科学思维，强调无菌操作、试剂规范处理等注意事项渗透态度责任，配套练习题助力课中教学互动与课后查漏补缺，提升学生实验探究能力。

1．DNA片段的扩增 2．PCR扩增产物的电泳鉴定 (1)实验原理 (2)实验步骤 3．注意事项 (1)为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 (2)该实验所需材料可以直接从公司购买，缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。 (3)在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换。 (4)在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 (5)PCR扩增不能随意加大试剂用量。 4．琼脂糖凝胶电泳出现的问题分析 问题 原因 未出现扩增条带 ①耐高温的DNA聚合酶失活 ②引物出现质量问题 ③Mg2+浓度过低 ④变性时的温度低，变性时间短 出现非特异 性扩增条带 ①模板DNA出现污染 ②引物特异性不强或形成引物二聚体 ③Mg2+浓度过高 ④复性时的温度过低等 [答案自填] 解聚与结合　30　微量移液器　 微量离心管　离心机　反应液　琼脂糖凝胶电泳　凝胶的浓度　DNA分子的大小和构象 紫外灯　琼脂糖　核酸染料　加样孔　电泳缓冲液　加样孔　指示分子大小的标准参照物　指示剂　紫外灯 1．下列关于PCR操作过程的叙述，错误的是(　　) A．在进行操作时，一定要戴好一次性手套 B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，在－20 ℃储存 C．将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在高温环境中迅速融化 D．在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 解析：选C。将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出，需放在冰块上缓慢融化，C错误。 2．下列有关电泳的叙述，错误的是(　　) A．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B．待测样品中DNA分子的大小等都会影响DNA分子在凝胶中的迁移速率 C．进行电泳时，带电粒子会向着与其所带电荷相同的电极移动 D．PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定 解析：选C。DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程是电泳，A正确，C错误；待测样品中DNA分子的大小等都会影响DNA分子在凝胶中的迁移速率，B正确；PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，D正确。 3．(2025·河北石家庄高二期中)PCR和琼脂糖凝胶电泳是基因工程中常用的两种技术。下列叙述错误的是(　　) A．PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶 B．采用PCR对一个DNA进行扩增，若每个DNA分子的每条链都做模板，则第n次循环共需要引物2n个 C．电泳时，DNA迁移速率与凝胶的浓度无关 D．配制琼脂糖溶液时所添加的琼脂糖含量与待分离的DNA片段的大小有关 解析：选C。PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+来激活耐高温的DNA聚合酶，A正确；一个DNA分子有两条链，第n次复制后共得到2n个DNA，相当于新合成2n-1个DNA分子，合成一个DNA分子需要两个引物，因此第n次循环需要的引物数目为2n-1×2＝2n个，B正确；电泳时，DNA迁移速率与凝胶的浓度等有关，C错误；根据待分离DNA片段的大小去配制琼脂糖溶液，D正确。 4．某环状DNA分别用限制酶1和限制酶2完全切割后进行扩增产物的琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示(注：kb表示千碱基对数，M代表标准对照)。下列叙述错误的是(　　) A．该DNA总长度不可能为14 kb B．该DNA上至少有2个酶1的切割位点 C．该DNA上至少有1个酶2的切割位点 D．同时用酶1和酶2切割该DNA，电泳结果至少呈现2个条带 解析：选A。限制酶2切割后只有7 kb一种条带，若限制酶2切割后有两条7 kb条带，则DNA总长度可能为14 kb，A错误；限制酶1切割后产生了两个条带，说明该DNA上至少有2个酶1的切割位点，B正确；若环状DNA总长度最短为7 kb，限制酶2切割后只有7 kb一种条带，则该DNA上至少有1个酶2的切割位点，C正确；若两个酶1的切割位点与酶2的切割位点距离相同或酶2切割位点与其中一个酶1切割位点距离为1 kb，则同时用酶1和酶2切割，会产生两种长度的片段，电泳结果呈现2个条带，若不是，则会呈现多个条带，D正确。 5．在基因工程操作中，科研人员利用两种限制酶(R1和R2)处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如下图所示。下列说法错误的是(　　) A．两种限制酶在载体上识别的序列不相同 B．两种限制酶在载体上至少各有一个酶切位点 C．限制酶R1与R2的切割位点最短相距约为200 bp D．DNA在凝胶中迁移的速率与DNA构象无关 解析：选D。如果两种限制酶在载体上识别序列相同，则用两种酶切割与用一种酶切割产生的DNA片段应该相同，与题图结果不符，推测两种限制酶识别的序列不相同，A正确。当仅用R1或R2一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子；当用两种限制酶同时切割时，产生两种不同长度的DNA片段，推测两种限制酶在载体上可能各有一个或多个酶切位点，且每种酶不同酶切位点间的距离相同，B正确。两种限制酶同时切割时产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，两种限制酶的酶切位点最短相距约200 bp，C正确。DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等有关，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $