PCR技术是一项可在体外短时间内复制大量DNA片段的技术。图1表示PCR技术过程和原理,回答下列问题:
(1)①过程若发生在细胞内,称为___________ ,其作用是___________________________________ 。
(2)通常情况下②过程中的两个引物核苷酸序列___________ (填“相同”或“不相同”)。
(3)③过程需要____________ 酶,该酶和动植物体内具有同样作用的酶的最大区别是____________ 。
(4)PCR技术和凝胶电泳技术结合,可以用于特定DNA分子的鉴定,从而可用于刑侦破案。从某案件相关人员血液中提取的DNA电泳结果如图2所示。
①DNA凝胶电泳的一般原理是核酸磷酸基团带__________ 电荷,在电场中可向阳极移动,不同DNA分子的___________________ 大小不同,在电场中迁移率不同。图2结果显示被告人___________ (填“是”或“不是”)杀人犯。
②PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,可以取少量血液加入PCR反应体系,其中的__________ (填字母)可作为模板扩增出目的DNA。
A.白细胞DNA B.病毒蛋白质 C.血浆抗体 D.病毒核酸
(1)①过程若发生在细胞内,称为
(2)通常情况下②过程中的两个引物核苷酸序列
(3)③过程需要
(4)PCR技术和凝胶电泳技术结合,可以用于特定DNA分子的鉴定,从而可用于刑侦破案。从某案件相关人员血液中提取的DNA电泳结果如图2所示。
①DNA凝胶电泳的一般原理是核酸磷酸基团带
②PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,可以取少量血液加入PCR反应体系,其中的
A.白细胞DNA B.病毒蛋白质 C.血浆抗体 D.病毒核酸
19-20高三·全国·课时练习 查看更多[1]
更新时间:2021-01-23 21:33:06
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【知识点】 PCR扩增的原理与过程解读
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【推荐1】新冠病毒(SARS-CoV-2)的重组蛋白疫苗、核酸疫苗(包括DNA疫苗和RNA疫苗)等疫苗都在研发当中。下图为其中一种疫苗的研发思路,图中①~⑦表示过程,虚线箭头表示NcoI、SphI、NheI、BamHI的酶切位点(四种酶的识别序列详见表),标记基因SUC2控制合成蔗糖酶,使P型酵母菌能利用培养基中的蔗糖生存。
(1)图中①过程需要使用___________ 酶先得到cDNA,再使用___________ 技术扩增得到S基因。
(2)为使③过程顺利进行,需先使用限制酶______________________ 切割质粒B,选用两种限制酶对新冠病毒的S基因进行切割的目的是___________ (答出1点即可)。
(3)图中表示筛选的过程是___________ (填编号),筛选时应使用以___________ 为唯一碳源的培养基。
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原,刺激机体产生能与之相结合的抗体,抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是___________ (选填“有”或“无”)SARS-CoV-2感染史。
限制酶 | NcoⅠ | SphⅠ | NheⅠ | BamHⅠ |
识别序列和切割位点 | C↓CATGG | GCATG↓C | G↓GATCC | G↓CTAGC |
(1)图中①过程需要使用
(2)为使③过程顺利进行,需先使用限制酶
(3)图中表示筛选的过程是
(4)重组疫苗注入志愿者体内后,S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原,刺激机体产生能与之相结合的抗体,抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是
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解题方法
【推荐2】调查显示,病毒性传染病严重危害山羊健康,干扰素是对抗病毒感染中发挥重要作用的蛋白质,积极研究广谱、高效、安全的干扰素对山羊病毒性传染病的防治有着十分现实的意义,研究人员培育了能合成干扰素的大肠杆菌。
(1)获取干扰素基因:从下列①~⑧项中选择合适选项填入空格处,使方案可行。
①肝细胞的总RNA②单核细胞的所有DNA③引物④RNA酶抑制剂
⑤逆转录酶⑥dNTP⑦TaqDNA聚合酶⑧DNA连接酶
设计方案:获取__________ 作为模板,同时还需要的实验材料或试剂有__________ 。
将获得的含目的基因的DNA片段进行PCR扩增,每个循环的第一步是热变性处理,此处理类似于生物体内__________ 的作用效果,PCR产物的分离、回收通常结合__________ 实验技术。
(2)构建重组表达载体:启动子是______________ 识别、结合的部位,由于载体上的启动子往往具有物种特异性,干扰素基因上游应选择_________ (“山羊”或“大肠杆菌”)的启动子。质粒与目的基因用合适的限制酶处理后进行拼接。
(3)导入、筛选、鉴定转基因菌种:
①将用__________ 处理的感受态大肠杆菌与重组DNA分子混合完成转化实验。
②使用PCR技术或DNA分子杂交鉴定目的基因是否导入。
③将工程菌接种至_________ 培养基进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对____________ (填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,或用__________ 法计数菌落数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用___________ (答出1项即可)等方法获得干扰素。
(4)干扰素的抗病毒活性检测:将某山羊的肾细胞接种于多孔板,培养至单层贴壁细胞,随机均分为6组(A~F),其中C~F组加入不同浓度的干扰素,6组置于适宜条件下培养24小时后,___________ 组加入病毒,每隔12小时观察细胞病变情况。结果是A组细胞大小形态正常,贴壁良好,B组细胞逐渐出现坏死脱落,C~F组的细胞不同程度的少量坏死脱落,而且__________________ ,由此可见,干扰素能以浓度依赖的方式显著抑制病毒诱导的细胞病变。
(1)获取干扰素基因:从下列①~⑧项中选择合适选项填入空格处,使方案可行。
①肝细胞的总RNA②单核细胞的所有DNA③引物④RNA酶抑制剂
⑤逆转录酶⑥dNTP⑦TaqDNA聚合酶⑧DNA连接酶
设计方案:获取
将获得的含目的基因的DNA片段进行PCR扩增,每个循环的第一步是热变性处理,此处理类似于生物体内
(2)构建重组表达载体:启动子是
(3)导入、筛选、鉴定转基因菌种:
①将用
②使用PCR技术或DNA分子杂交鉴定目的基因是否导入。
③将工程菌接种至
(4)干扰素的抗病毒活性检测:将某山羊的肾细胞接种于多孔板,培养至单层贴壁细胞,随机均分为6组(A~F),其中C~F组加入不同浓度的干扰素,6组置于适宜条件下培养24小时后,
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【推荐3】已知鸡蛋的绿壳(G)对白壳(g)是由一对常染色体等位基因控制的相对性状。蛋壳颜色由母鸡的基因型决定,与鸡蛋本身的基因型无关。下图是以A、B为亲本的绿壳蛋鸡育种过程(椭圆形表示鸡蛋,字母表示孵化出的鸡),据下图回答。
(1)由图推测,A的基因型是____ ,B的基因型是______ ;C产下的鸡蛋中,绿壳蛋占____ %。
(2)与母鸡相比,公鸡的基因型较难被确定。为提高绿壳蛋鸡育种效率,可以采用分子生物学方法直接筛选出基因型为GG的公鸡亲本。
实验思路:依据_____ 基因设计引物,提取公鸡DNA进行PCR扩增及______ 鉴定。
(1)由图推测,A的基因型是
(2)与母鸡相比,公鸡的基因型较难被确定。为提高绿壳蛋鸡育种效率,可以采用分子生物学方法直接筛选出基因型为GG的公鸡亲本。
实验思路:依据
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