Question

利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似（如圖所示）．圖中引物a、b為單鏈DNA樣品片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)．請回答有關(guān)問題：

（1）A過程的目的是

 

．
（2）延伸溫度為72℃時(shí)所需要的酶是

 

．
（3）從理論上推測，一個(gè)樣品DNA分子經(jīng)n次循環(huán)共需消耗引物a的數(shù)量為

 

．
（4）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一．某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（引物對B只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（如圖表），請分別說明理由．

引物對A	P1：AACTGAAATCTAGCTATC
	P2：GTCCGACTAGTGGCTGTG
引物對B	S1：3′-AACTG----CAGTT----5′
	S2：3′---CAGTT-----GATTA----5′

引物對A

 

．引物對B

 

；

 

．
（5）獲取目的基因的途徑除上述外，還有另外兩個(gè)途徑是

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、PCR技術(shù)：①概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)；②原理：DNA復(fù)制；③條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）；④方式：以指數(shù)的方式擴(kuò)增，即約2ⁿ；⑤過程：高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸．
2、獲取目的基因的方法主要有三種：
（1）從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因，最常用的方法是“鳥槍法”又叫“散彈射擊法“；
（2）人工合成基因，這種方法有兩條途徑，一是以目的基因轉(zhuǎn)錄的信使RNA為模板，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，再在酶的作用下合成雙鏈DNA，即目的基因；另一條途徑是蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測出信使RNA序列，再推測出結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，然后用化學(xué)的方法以單核苷酸為原料合成．
（3）PCR擴(kuò)增

解答： 解：（1）A過程為變性過程，目的是使DNA分子解旋．
（2）由于變性的溫度是94℃，延伸溫度為72℃，故PCR中所需要的酶是熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（Taq酶）．
（3）從理論上推測，一個(gè)樣品DNA分子經(jīng)n次循環(huán)合成的DNA分子為2ⁿ個(gè)，而不含引物a的只有1個(gè)DNA分子，故共需消耗引物a的數(shù)量為2ⁿ-1．
（4）據(jù)表格中引物的序列可知，引物對A中P1和P2的GC含量差異較大，退火溫度不一致．引物對B中S1部分序列互補(bǔ)，會(huì)自身折疊出現(xiàn)局部堿基配對而失效；且S1和S2部分序列互補(bǔ)，它們之間會(huì)出現(xiàn)局部堿基配對而失效．
（5）獲得目的基因的方法有：①從基因文庫中獲取 ②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增 ③人工合成（化學(xué)合成）．
故答案為：
（1）使DNA分子解旋
（2）熱穩(wěn)定性DNA聚合酶（Taq酶）
（3）2ⁿ-1
（4）P1和P2的GC含量差異較大，退火溫度不一致    S1自身折疊出現(xiàn)局部堿基配對而失效    S1和S2之間出現(xiàn)局部堿基配對而失效
（5）從基因文庫獲取   化學(xué)方法合成

點(diǎn)評：本題考查了PCR技術(shù)的相關(guān)知識，意在考查考生的分析能力、從題中獲取有效信息的能力、理解所學(xué)知識要點(diǎn)，構(gòu)建相應(yīng)知識框架的能力，難度適中．