2025年高考生物一轮总复习选择性必修3热点拓展6PCR和基因编辑技术.pptxVIP

;热点一PCR技术及其应用

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1．PCR技术与病毒检测

新冠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，可与目的基因中部分序列特异性结合)。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TaqDNA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检测新冠病毒感染时，检测到的荧光强度变化如图乙。;2．基因定点突变与基因改造

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。原理如图。;3．融合PCR技术与融合蛋白

融合PCR技术采用具有互补末端的引物，形成具有重叠链的PCR产物，通过PCR产物重叠链的延伸，从而将不同来源的任意DNA片段连接起来，进而可以用于生产融合蛋白。;突|破|训|练

1．(2024·山东六校学情联考)通过设计引物，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2的5′端分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述错误的是();A．在PCR体系中还需要加入4种游离脱氧核苷酸、解旋酶、耐高温的DNA聚合酶等

B．第3轮PCR中，引物1能与图中的②结合并且形成突变基因

C．引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入基因表达载体

D．在第3轮PCR结束后，含突变碱基对的DNA占1/4

答案：A;解析：在PCR体系中还需要加入4种游离脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等，但不需要加入解旋酶，A错误；物质②是引物2以引物1扩增得到的DNA???为模板进行复制得到的，故在第3轮PCR中，引物1能与图中的②结合并且形成两条链的突变基因，B正确；引物中设计两种限制酶识别位点，可以配合载体的限制酶识别位点，帮助目的基因定向定点插入基因表达载体，避免发生自身环化，C正确；在第3轮PCR结束后，含突变碱基对的DNA有2个，总DNA分子共8个，所以其比例为1/4，D正确。;2．(2025·山东淄博模拟)定点诱变技术是近年来生物工程研究中发展迅速的一个领域。通过定点诱变可以在体外改造目的DNA分子，进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨苄青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，结构如图乙。回答下列问题：;(1)利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR(PCR1和PCR2)，在PCR1中，至少需要________个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的________(填“①”或“②”)。

(2)为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是_______________________________________。为将改良基因构建在质粒上，还需要________________等酶。;(3)在构建改良基因表达载体时，有的质粒含有改良基因，有的质粒为空白质粒，将含上述组件的溶液加入大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含氨苄青霉素和____________的平板上。一段时间后，在培养基上出现白色和蓝色两种菌落，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是________________________________________________________________________________________________。

答案：(1)2②(2)SmaⅠ的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接BglⅡ、DNA连接酶(3)β－半乳糖苷构建改良基因重组质粒时破坏了LacZ基因，含该质粒的大肠杆菌不能分解β－半乳糖苷产生蓝色物质，菌落为白色;解析：(1)由图可知，大引物的两条链均带有突变位点，进行第一轮循环，得到的DNA有一个不含突变位点，另一个DNA有一条链含有突变位点，进行第二