2023届二轮复习破译新情境——通过“PCR技术应用”构建PCR类试题解题精品.pdf

破译新情境——通过“PCR 技术应用”构建 PCR 类试题解题思维模型 “核心价值”命题 “金线”(为什么考) “知能素养”命题 “银线”(考什么) PCR 技术是利用 DNA 半保留复制原理， (1)通过分析基因编辑技术的原理和过 在体外扩增 DNA 分子的一种分子生物学技 程，了解此技术在社会实践中的应用。 术，主要用于扩增位于两段已知序列之间的 (2)掌握 PCR 技术的原理和操作过程。 DNA 区段。PCR 技术应用广泛，可用于新冠 (3)结合新冠病毒核酸检测，了解 PCR 病毒的核酸检测，是近几年高考试题的命题 技术在生产、生活中的应用。 热点。 探究路径(一) PCR 技术与病毒检测 [见识新情境] 新型冠状病毒感染的常规检测方法是通过实时荧光 PCR 鉴定。实时荧光 PCR 扩增 目的基因，需额外添加荧光标记探针(一小段单链 DNA ，可与目的基因中部序列特异性结 合) 。当探针完整时，不产生荧光。在 PCR 过程中，与目的基因结合的探针被 Taq DNA 聚 合酶水解，R 与 Q 分离后，R 发出的荧光可被检测到(如图甲)，通过实时荧光PCR 检测新 型冠状病毒感染时，检测到的荧光强度变化如图乙。 [追根于教材] 1．与指数增长期相比，线性增长期 目的基因数量的增长率下降，可能的原因是什么？ 提示：Taq DNA 聚合酶活性下降、引物浓度下降、原料dNTP 浓度下降。 2 ．Ct 值是在 PCR 扩增过程中，每个反应管内的荧光信号达到设定的荧光阈值时所经 历的扩增循环数。请推测样本中初始模板数与 Ct 值的关系。 提示：当样本中初始模板数越多时，Ct 值就越小。 3 ．某新型冠状病毒核酸检测说明书标明，Ct 值≤37 判定为阳性，Ct 值＞40 或无 Ct 值判定为阴性。图乙所示新型冠状病毒核酸检测结果应判定结果是________(填“阴性”或 “阳性”) 。 提示：阳性。 4 ．阴性结果也不能排除新型冠状病毒感染。可能产生假阴性的因素有________(填字 母) 。 a ．取样太早，样本中病毒量少，达不到实时荧光PCR 检测阈值 b ．样本被污染，RNA 酶将病毒 RNA 降解 c ．病毒发生变异 提示：abc 探究路径(二) 基因定点突变与基因改造 [见识新情境] 重叠延伸PCR 技术是一项重要的基因定点突变技术，其主要设计思路是用具有互补配 对片段的引物(图中的引物 2 和 3 ，突起处代表与模板链不能互补的突变位点) ，分别进行 PCR ，获得有重叠链的两种DNA 片段，再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得想要 的目的基因。水蛭素是一种蛋白质，可用于预防和治疗血栓。某科研团队运用重叠延伸PCR 技术在水蛭素基因中的特定位点引入特定突变，使水蛭素第 47 位的天冬酰胺(密码子为 AAC、AAU)替换为赖氨酸(密码子为AAA、AAG) ，从而提高水蛭素的抗凝血活性。原理见 图。 [追根于教材] 1．若拟突变位点的碱基对为 A—T，则需要让其突变为______才能达到目的。引物 2 的突变位点(突起处)应设计为______(假设引物为单链 DNA) 。 提示：C—G 或 T—A