第四章 微专题2　PCR技术中引物的设计、选择与计算（课件 学案 练习，共4份）浙科版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

微专题2　PCR技术中引物的设计、选择与计算 题型1　PCR技术中引物的设计原则 例1 (2021·湖北卷，16改编)某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带(引物与模板完全配对)外，还有2条非特异条带(引物和模板不完全配对)。为了减少反应中非特异条带的产生，以下措施中有效的是(　　) A.增加模板DNA的量 B.延长热变性的时间 C.延长延伸的时间 D.提高退火的温度 例2 (2024·精诚联盟高二联考)设计引物是PCR技术的关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)。如下图所示，相关叙述错误的是(　　) A.引物Ⅰ与引物Ⅱ因局部碱基互补配对而失效 B.引物Ⅰ′因自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效 C.引物中G＋C的含量越高，变性时所需温度就越高 D.PCR过程中所使用的解旋酶和DNA聚合酶均应耐高温 题型2　PCR技术中引物的选择原则 例3 (2024·A9协作体联盟联考)利用PCR方法克隆水通道蛋白的基因P。基因P的部分序列如下图，请从①～④中选择扩增P基因的合适引物组合(　　) A.①② B.①③ C.②③ D.②④ 例4 (2024·东城区高二期末)为了对重金属污染的土壤进行生物修复，研究者将来自杨树的重金属转运蛋白(HMA3)基因与外源高效启动子连接，导入杨树基因组中。为检测获得的转基因杨树苗中是否含有导入的HMA3基因，同时避免内源HMA3基因的干扰，进行PCR扩增时应选择的引物组合是(　　) A.①＋③ B.①＋② C.③＋② D.③＋④ 题型3　PCR中有关引物数量的计算规律 (假定PCR开始时只有1个模板DNA分子) 循环次数 1 2 3 … n 产物DNA分子数 2 4 8 … 2n 含引物的DNA分子数 2 4 8 … 2n 含有引物A(或B)的DNA分子数 1 3 7 … 2n－1 同时含有引物A和B的DNA分子数 0 2 6 … 2n－2 消耗引物数量 2 6 14 … 2n＋1－2 两条链等长的DNA分子数 0 0 2 … 2n－2n 例5 利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似，如图所示。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。 从理论上推测，下列叙述错误的是(　　) A.从第3轮循环开始，产物中才开始出现双链等长的DNA片段 B.第4轮循环产物中，含有引物A的DNA片段占比为15/16 C.第5轮循环产物中，同时含引物A和B的DNA片段占比为15/16 D.完成前6轮循环，共消耗引物数量为128个 例6 RT－PCR是将RNA逆转录(RT)成cDNA(与mRNA互补的DNA单链)和聚合酶链式反应(PCR)相结合的技术，具体过程如图所示，下列叙述正确的是(　　) A.过程Ⅰ获得cDNA的过程与DNA复制过程中存在的碱基配对方式相同 B.图中A、B两种引物的核苷酸序列不同，但参与子链合成的酶均相同 C.图中子链的合成均是以四种核糖核苷酸为原料从引物的一端开始的 D.过程Ⅱ中，若进行6轮循环，则共需要加入引物的数量为63个 微专题2　PCR技术中引物的设计、选择与计算 例1　D　[PCR过程中，引物和模板不完全配对会形成非特异条带，增加模板DNA的量不会减少反应中非特异条带的产生，A错误；延长热变性的时间，有利于双链DNA解聚为单链，不能减少反应中非特异条带的产生，B错误；延长延伸的时间，有利于合成新的DNA链，但不能减少反应中非特异条带的产生，C错误；在一定温度范围内，选择较高的退火温度可减少引物和模板间的非特异性结合，D正确。] 例2　D　[PCR过程中不使用解旋酶，D错误。] 例3　A 例4　B 例5　D　[完成第6轮循环，共产生26个DNA分子片段，共含有27条单链，其中两条旧链不含引物，因此共需引物27－2＝126(个)，D错误。] 例6　D　[过程Ⅰ是以四种脱氧核糖核苷酸为原料，以mRNA为模板逆转录合成cDNA的过程，催化该过程的酶是逆转录酶，存在的碱基配对方式是U—A、A—T、C—G、G—C；过程Ⅱ是DNA单链复制过程，是以四种脱氧核糖核苷酸为原料，以DNA单链为模板合成DNA单链的过程，催化该过程的酶为TaqDN ... ...