Question

【題目】基因工程在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速，基因可導(dǎo)入農(nóng)作物中，用于改良該農(nóng)作性狀。通過(guò)多重PCR技術(shù)可擴(kuò)增并檢測(cè)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的外源基因成分。多重PCR是在一個(gè)PCR 反應(yīng)體系中加入多對(duì)引物，針對(duì)多個(gè)DNA模板或同一模板的不同區(qū)域，擴(kuò)增多個(gè)目的基因的PCR 技術(shù)。請(qǐng)回答：

（1）我國(guó)科學(xué)家將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實(shí)成熟的基因?qū)�入農(nóng)作物，可獲得_______、_______、延熟的轉(zhuǎn)基因作物。

（2）引物是根據(jù)__________的一段核苷酸序列合成的，每種基因擴(kuò)增需要一對(duì)引物的原因是__________________。下表是A、B、C三種基因的引物，據(jù)表分析，引物特異性主要體現(xiàn)在___________________________。

A基因	引物1	5′GCTCCTACAAATGCCATCATTGC3′
	引物2	5′GATAGTGGGATTGTGCGTCATCCC3′
B基因	引物1	5′TGAATCCTGTTGCCGGTCTT3′
	引物2	5′AAATGTATAATTGCGGGACTCTAATC3′
C基因	引物1	5′CCTTCATGTTCGGCGGTCTCG3′
	引物2	5′GCGTCATGATCGGCTCGATG3′

（3）PCR過(guò)程中溫度從90℃降到55-60℃的目的是______________。

（4）檢測(cè)人員通過(guò)多重PCR技術(shù)確定農(nóng)作物中 是否含有A、B、C三種轉(zhuǎn)基因。將A、B、C三種基因和待測(cè)的農(nóng)作物基因樣品進(jìn)行PCR，擴(kuò)增后的產(chǎn)物再進(jìn)行電泳，結(jié)果如圖。

據(jù)圖含有三種轉(zhuǎn)基因的農(nóng)作物是____，判斷依據(jù)是____　　。

（5）與PCR技術(shù)相比，多重PCR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是________________。

Answer 1

【答案】抗蟲 抗逆 （已知）目的基因 DNA在加熱后得到的兩條單鏈作為PCR擴(kuò)增的模板 序列不同，每一單鏈對(duì)應(yīng)一條引物核苷酸的數(shù)目不同，序列不同且每對(duì)引物之間不能互補(bǔ)配對(duì) 使引物與模板鏈（或“單鏈”）相應(yīng)序列互補(bǔ)結(jié)合 樣品4 樣品4PCR擴(kuò)增后的結(jié)果與已知三種基因的電泳結(jié)果一致 一次檢測(cè)效率高（可同時(shí)檢測(cè)多種基因）

【解析】

本題考查PCR技術(shù)，意在考查考生理解相關(guān)知識(shí)的原理和方法，要求學(xué)生能根據(jù)PCR技術(shù)的原理和方法分析表格和圖形，進(jìn)行推理和判斷并得出正確結(jié)論。

（1）Bt毒蛋白基因表達(dá)可提高農(nóng)作物棉花抵抗棉鈴蟲的能力，魚的抗凍蛋白基因表達(dá)可提高農(nóng)作物的抗凍能力，控制果實(shí)成熟的基因表達(dá)可有利用果實(shí)延熟，故將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實(shí)成熟的基因?qū)�入農(nóng)作物，可獲得抗蟲、抗逆、延熟的轉(zhuǎn)基因作物。

（2）PCR技術(shù)中，引物是根據(jù)（已知）目的基因的一段核苷酸序列合成的，每種基因擴(kuò)增都需要一對(duì)引物（兩種），其原因是DNA在加熱后得到的兩條單鏈作為PCR擴(kuò)增的模板。根據(jù)表中A、B、C三種基因引物的堿基序列可知，引物的特異性主要體現(xiàn)在序列不同，每一單鏈對(duì)應(yīng)一條引物核苷酸的數(shù)目不同，序列不同且每對(duì)引物之間不能互補(bǔ)配對(duì)。

（3）PCR過(guò)程中溫度從90℃降到55-60℃的目的是使引物與模板鏈（或“單鏈”）相應(yīng)序列互補(bǔ)結(jié)合，即復(fù)性。

（4）根據(jù)電泳結(jié)果可知，樣品4的PCR擴(kuò)增后的結(jié)果與已知三種基因的電泳結(jié)果一致，可知含有三種轉(zhuǎn)基因的農(nóng)作物是樣品4。

（5）根據(jù)題意，多重PCR是在一個(gè)PCR 反應(yīng)體系中加入多對(duì)引物，針對(duì)多個(gè)DNA模板或同一模板的不同區(qū)域，擴(kuò)增多個(gè)目的基因的PCR 技術(shù)；可知與PCR技術(shù)相比，多重PCR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是一次檢測(cè)效率高（可同時(shí)檢測(cè)多種基因）。