高考生物总复习 考点2 PCR技术的基本操作和应用 新人教版VIP免费

考点2PCR技术的基本操作和应用1．PCR原理2．PCR反应的过程及结果(1)PCR反应过程①变性：当温度上升到90_℃以上时，双链DNA解聚为单链，(如下图)。②复性：系统温度下降至50_℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，(如下图)。③延伸：当系统温度上升至72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、G、C)在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，(如下图)。(2)结果①PCR一般要经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三步。②两引物之间的固定长度的DNA序列呈指数扩增。特别提醒1.DNA复制需要引物的原因：DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。2．DNA分子复制的人工控制解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。恢复螺旋：在50℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。复制条件：缓冲液、DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶和两种引物。反应场所：PCR仪。PCR技术中的引物：①含义：引物是一小段单链DNA或RNA分子。②作用：为DNA聚合酶提供合成的3′端起点。③种类：扩增一个DNA分子需要2种引物。④数目：引物数目等于新合成的DNA子链数目。⑤与DNA母链的关系：两种引物分别与DNA母链的3′端通过碱基互补配对结合。PCR技术过程的考查(·江苏，22改编)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()。①设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列②用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列③PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶④一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞A．①②B．①③C．②③D．②④解析本题考查基因工程中基因表达载体的构建、受体细胞的选择以及PCR技术等内容，意在考查考生的综合运用能力。设计引物时应当考虑扩增的目的基因两端的序列要与载体两端的序列进行互补配对，①项错误；PCR体系中应用耐高温的DNA聚合酶，而不是从受体细胞中提取的普通DNA聚合酶，③错误。答案D[对点强化]PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于放大特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸和DNA聚合酶等条件。下图为模板DNA分子及2种引物，请回答相关问题。(1)PCR的全称是________。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在PCR技术中先用95℃高温处理的目的是________，而这一过程在细胞内是通过________实现的。(2)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种________。请在图中绘出引物结合的位置。(3)若将1个DNA分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加入________个引物。(4)DNA子链复制的方向是________，这是由于__________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析本题考查考生对PCR技术的理解，属于知识识记和理解层次的考查。PCR技术又称多聚酶链式反应。在PCR技术中，用95℃高温处理的目的是使DNA分子中的氢键断裂，两条链解开，即使DNA分子变性。引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合，为DNA聚合酶提供吸附位点，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了DNA子链复制的方向是从5′端到3′端。在DNA分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目，即2×210－2＝211－2(个)。答案(1)多聚酶链式反应使DNA变性(使DNA的两条链解开)解旋酶的催化(2)单链DNA或RNA分子如图所示(3)211－2(4)从5′端到3′端DNA聚合酶只能从引物的3′端开始连接单个脱氧核苷酸分子归纳比较细胞内DNA复制与PCR技术的比较细胞内DNA复制PCR不同点解旋在DNA解旋酶作用下，边解旋边复制80～100℃高温解旋，双链完全分开酶DNA解旋酶、DNA聚合酶TaqDNA聚合酶引物RNADNA或RNA温度体内温和条件高温相同点①需提供DNA复制的模板②四种脱氧核苷酸为原料③子链延伸的方向都是从5′端到3′端