Question

利用PCR技術擴增目的基因，其原理與細胞內DNA復制類似（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．請回答有關問題：

（1）A過程的目的是

 

．
（2）延伸溫度為72℃時所需要的酶是

 

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

 

．
（4）設計引物是PCR技術關鍵步驟之一．某同學設計的兩組引物（引物對B只標注了部分堿基序列）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，還有另外兩個途徑是

 

、

 

．

Answer 1

考點：PCR技術的基本操作和應用,基因工程的原理及技術

專題：

分析：1、PCR技術：①概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術；②原理：DNA復制；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：以指數的方式擴增，即約2ⁿ；⑤過程：高溫變性、低溫復性、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，一是以目的基因轉錄的信使RNA為模板，反轉錄成互補的單鏈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的氨基酸序列，推測出信使RNA序列，再推測出結構基因的核苷酸序列，然后用化學的方法以單核苷酸為原料合成．
（3）PCR擴增

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，一個樣品DNA分子經n次循環(huán)合成的DNA分子為2ⁿ個，而不含引物a的只有1個DNA分子，故共需消耗引物a的數量為2ⁿ-1．
（4）據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，會自身折疊出現局部堿基配對而失效；且S1和S2部分序列互補，它們之間會出現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技術擴增 ③人工合成（化學合成）．
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自身折疊出現局部堿基配對而失效    S1和S2之間出現局部堿基配對而失效
（5）從基因文庫獲取   化學方法合成

點評：本題考查了PCR技術的相關知識，意在考查考生的分析能力、從題中獲取有效信息的能力、理解所學知識要點，構建相應知識框架的能力，難度適中．