1.基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速,基因可導(dǎo)入農(nóng)作物中,用于改良該農(nóng)作物的性狀.通過多重PCR技術(shù)可擴增并檢測轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的外源基因成分.多重PCR是在一個PCR 反應(yīng)體系中加入多對引物,針對多個DNA模板或同一模板的不同區(qū)域,擴增多個目的基因的PCR 技術(shù).請回答:
(1)我國科學(xué)家將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實成熟的基因?qū)朕r(nóng)作物,可獲得抗蟲、抗凍、延熟的轉(zhuǎn)基因作物.
(2)引物是根據(jù)已知目的基因的一段核苷酸序列合成的,每種基因擴增需要一對引物的原因是需要一對特異性的引物,要求一對引物的序列是不互補的,否則會形成引物二聚體,進而影響目的基因的擴增.表是A、B、C三種基因的引物,據(jù)表分析,引物特異性主要體現(xiàn)在特異性是引物中特定的堿基序列,$\frac{C+G}{A+T}$可以體現(xiàn)的特異性.
A基因引物15′GCTCCTACAAATGCCATCATTGC3′
引物25′GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC3′
B基因引物15′TGAATCCTGTTGCCGGTCTT3′
引物25′AAATGTATAATTGCGGGACTCTAATC3′
C基因引物15′CCTTCATGTTCGGCGGTCTCG3′
引物25′GCGTCATGATCGGCTCGATG3′
(3)PCR過程中溫度從90℃降到55-60℃的目的是加熱至90~95℃利于DNA解鏈;冷卻到55~60℃,利于引物結(jié)合到互補DNA鏈.
(4)檢測人員通過多重PCR技術(shù)確定農(nóng)作物中是否含有A、B、C三種轉(zhuǎn)基因.將A、B、C三種基因和待測的農(nóng)作物基因樣品進行PCR,擴增后的產(chǎn)物再進行電泳,結(jié)果如圖.據(jù)圖分析:含有三種轉(zhuǎn)基因的農(nóng)作物是4,判斷依據(jù)是PCR過程中,可以通過設(shè)計特定的引物來擴增特定的DNA片段,1組為已知A、B、C三種基因的對照,其中4含有A基因、B基因和C基因,但2只含有A基因和C基因,3不含有這三種基因..

(5)與PCR技術(shù)相比,多重PCR技術(shù)的優(yōu)勢是a、確保所有的靶位點可以用相同的PCR程序在單個反應(yīng)中得到有效的擴增.
b、在使用相同的PCR程序和反應(yīng)條件的單個PCR中對每對引物的量進行優(yōu)化,以達到最大的擴增效率.
c、平衡多重PCR中每對引物的量,使之對每個靶點都能獲得足夠的擴增量.

分析 關(guān)于PCR技術(shù)的相關(guān)知識:
1、概念:PCR全稱為聚合酶鏈式反應(yīng),是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù).
2、原理:DNA復(fù)制.
3、前提條件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物.
4、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).
5、過程:①高溫變性:DNA解旋過程(PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶,高溫條件下氫鍵可自動解開);②低溫復(fù)性:引物結(jié)合到互補鏈DNA上;③中溫延伸:合成子鏈.

解答 解:(1)Bt毒蛋白基因的抗蟲基因,可以表達出毒蛋白.魚的抗凍蛋白基因可以表達出抗凍蛋白、控制果實成熟的基因可以表達出控制早熟的相關(guān)的蛋白,因此將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實成熟的基因?qū)朕r(nóng)作物,可獲得抗蟲、抗凍、延熟的轉(zhuǎn)基因作物.
(2)PCR擴增技術(shù)的前提是要用一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一段序列合成引物,每種基因擴增需要一對特異性的引物,要求一對引物的序列是不互補的,否則會形成引物二聚體,進而影響目的基因的擴增.據(jù)表中A、B、C三種基因的引物核苷酸序列分析,引物特異性是引物中特定的堿基序列,$\frac{C+G}{A+T}$可以體現(xiàn)的特異性.
(3)PCR過程中溫度加熱至90~95℃利于DNA解鏈;冷卻到55~60℃,利于引物結(jié)合到互補DNA鏈.
(4)PCR過程中,可以通過設(shè)計特定的引物來擴增特定的DNA片段,1組為已知A、B、C三種基因的對照,其中4含有A基因、B基因和C基因,但2只含有A基因和C基因,3不含有這三種基因.
(5)與PCR技術(shù)相比,多重PCR技術(shù)的優(yōu)勢是:a、確保所有的靶位點可以用相同的PCR程序在單個反應(yīng)中得到有效的擴增.b、在使用相同的PCR程序和反應(yīng)條件的單個PCR中對每對引物的量進行優(yōu)化,以達到最大的擴增效率.c、平衡多重PCR中每對引物的量,使之對每個靶點都能獲得足夠的擴增量.
故答案為:
(1)抗蟲     抗凍
(2)已知目的基因     需要一對特異性的引物,要求一對引物的序列是不互補的,否則會形成引物二聚體,進而影響目的基因的擴增        引物特異性是引物中特定的堿基序列,$\frac{C+G}{A+T}$可以體現(xiàn)的特異性
(3)加熱至90~95℃利于DNA解鏈;冷卻到55~60℃,利于引物結(jié)合到互補DNA鏈.
(4)4    PCR過程中,可以通過設(shè)計特定的引物來擴增特定的DNA片段,1組為已知A、B、C三種基因的對照,其中4含有A基因、B基因和C基因,但2只含有A基因和C基因,3不含有這三種基因
(5)a、確保所有的靶位點可以用相同的PCR程序在單個反應(yīng)中得到有效的擴增.b、在使用相同的PCR程序和反應(yīng)條件的單個PCR中對每對引物的量進行優(yōu)化,以達到最大的擴增效率.c、平衡多重PCR中每對引物的量,使之對每個靶點都能獲得足夠的擴增量.

點評 本題考查PCR技術(shù)的相關(guān)知識,要求考生識記PCR技術(shù)的概念、原理、條件及具體過程等基礎(chǔ)知識,能與體內(nèi)DNA復(fù)制進行比較,再結(jié)合所學(xué)的知識準確判斷各選項,屬于考綱識記和理解層次的考查.

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