组卷网 > 高中生物综合库 > 生物技术与工程 > 基因工程 > 基因工程的基本操作程序 > 目的基因的获取 > PCR扩增的原理与过程
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:243 题号:19109706
对新型冠状病毒进行核酸检测其实就是对新型冠状病毒的遗传物质RNA进行检测。目前主流方法为实时荧光RT-PCR(逆转录-聚合酶链式反应)法。为检测某人是否感染了新型冠状病毒,需要进行以下相关操作:①分析PCR扩增结果;②从组织样本中提取RNA;③RT(逆转录)成cDNA;④采集样本(咽拭子或鼻拭子);⑤利用PCR扩增DNA片段。回答下列问题:
(1)若要得到正确的核酸检测结果,正确的操作顺序应该是_____(用数字序号表示)。核酸检测样本多采集于咽、鼻,这些部位存在多种微生物,提取物中核酸种类可能有多种,但通过PCR技术可专一地对新型冠状病毒的核酸序列进行扩增,原因是_____
(2)操作⑤中,需设计2种引物,需要提供引物的原因是_____;反应体系中加入dATP、dTTP、dCTP和dGTP的作用是_____;复性时温度的设定是该步操作成败的关键,而复性的作用是_____
(3)PCR扩增时,在加入引物的同时还需加入一个特异性荧光探针,其两端分别标记一个报告基团和一个淬灭基团,如图所示:

   
探针完整时,报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收;_____在催化子链延伸时,还具有外切酶活性,它可以沿着_____(填“5'→3'”或“3'→5'”)方向将探针酶切,使报告基团和淬灭基团分离,随着DNA扩增次数的增加,荧光的强度会逐渐增大,从而实现荧光信号的变化与_____的形成完全同步。
(4)除了荧光检测法,还可以通过_____法分析PCR扩增结果。

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非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】选育早熟高产新品种一直是水稻遗传育种研究的主攻方向之一。“高产不早熟、早熟不高产”即所谓“优而不早、早而不优”的现象是杂交稻品种培育过程中遇到的重大难题。科研人员在众多的野生水稻品系中发现了野生品系A,其抽穗期较普通的野生品系提前13~19天,其产量较普通的野生品系提高了30.1%~41.6%,科研人员对此展开了研究,回答下列问题:
(1)实现水稻收获的前提条件是要有一定的有机物积累量。一般情况下,生长周期短,积累的有机物量__________(填“多”或“少”),因此,水稻高产一般需要较长的生长周期。
(2)光合作用基因(OsRBCS3,与光合效率有关)、氮素吸收转运基因(OsNRT1.1B、OsNRT2.4和OsNR2)以及开花途径基因(OsFTL1,与花期早晚有关)是水稻的早熟高产相关基因。
①科研人员计划通过PCR等技术对早熟高产相关基因进行分子水平的检测,PCR技术依据的原理是__________
②检测结果发现,野生品系A的早熟高产相关基因与普通野生品系的并无差别。科研人员进一步检测了早熟高产相关基因表达产物的相对含量,结果如图所示。综合题中,材料和图示信息,从代谢角度分析,早熟高产品系所具有的特点是__________
   
(3)进一步研究发现,野生品系A的早熟高产相关基因的转录因子(一类具有特定结构的蛋白质)表达量与普通野生品系相比明显增加,这些转录因子能促进以上基因的表达。这些转录因子都受OsDREB1C基因的调控。科研人员检测了OsDREB1C基因的序列,结果显示,与普通野生品系的OsDREB1C基因相比,野生品系A的OsDREB1C基因启动子的甲基化水平明显降低,其余部分完全相同。
①野生品系A的OsDREB1C基因__________(填“是”或“不是”)由普通野生品系的基因突变而来的,理由是__________
②根据以上信息推测,野生品系A早熟高产的原因可能是__________
(4)科研人员为了将野生品系A中的OsDREB1C基因整合到常规栽培稻中,选择野生品系A与常规栽培稻杂交,获得F1。为保证培育出来的早熟高产栽培稻除OsDREB1C基因来自野生品系A外,其余的基因尽可能来自常规栽培稻,可将Fi中的早熟高产个体与__________(填“常规栽培稻”或“野生品系A")杂交,重复多代后可获得相应的早熟高产栽培稻。
2024-02-05更新 | 74次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】径柳匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将径柳匙叶草液泡膜Na/K逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内,获得了转基因耐盐棉花新品种。图1是获取的含有目的基因的DNA片段,Sau3A I、EcoR I、BamH I为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图。回答下列问题:

(1)利用PCR技术获取目的基因的前提是____________,与细胞内DNA复制相比,PCR反应体系中加入的酶具有____________的特点。
(2)为使目的基因和质粒定向拼接,应选用________________酶切割含目的基因的DNA片段,形成的黏性末端利用____________酶进行连接,形成的重组质粒不一定能被BamH I切割,理由是_________________
(3)从分子水平上检测棉花细胞中TaNHX2基因是否表达的方法是____________,从个体水平上检测棉花细胞中TaNHX2基因是否表达的方法是______________________________________
2022-06-04更新 | 307次组卷
非选择题-实验题 | 适中 (0.65)
【推荐3】柑橘是雌雄同株植物。位于线粒体DNA上的雄性不育基因(CMS)使植株形成无核果实(传粉受精后,种子不能正常发育导致无核)。位于染色体上的一对等位基因R和r对育性起调控作用,其中R基因可以使育性恢复使植株产生有核果实,r基因无此效应。研究人员通过设计特定的引物对不同品种的柑橘进行PCR,检测了细胞中CMS和R基因的数量,结果如表所示。

品种

CMS

+

++

+

+

+

-

-

+

-

++

-

-

注:“+”代表有此基因及数量;“-”代表无此基因。
(1)CMS基因的遗传______(填“遵循”或“不遵循”)分离定律。利用PCR技术扩增CMS基因和基因需要设计______对引物。表中所列的六个品种中所结柑橘为无核果实的是______(填字母)。
(2)品种与品种D间行种植,随机传粉。收获植株上所结的全部,理论上其体细胞中______(填“有”或“无”)CMS基因。收获植株上全部的,理论上中有核果实的比例为______
(3)柑橘抗溃疡病和易感溃疡病由等位基因控制,且抗溃疡病为显性。研究人员想要通过杂交实验验证基因与基因分别位于两对同源染色体上。现有各种基因型的抗溃疡病和易感溃疡病的上述六个品种可供选择,请设计实验方案通过一次杂交进行证明。
①实验方案:______
②预期结果:______
2024-04-23更新 | 0次组卷
共计 平均难度:一般