提升点1 PCR中的相关计算
1．PCR过程模型
2．PCR中的数量关系
复制次数 1 2 3 n
DNA分子数 2 4 8 2n
含其中一 种引物的 DNA分子数 1＝21－1 3＝22－1 7＝23－1 2n－1
同时含两 种引物的 DNA分子数 0＝21－2 2＝22－2 6＝23－2 2n－2
共消耗引物 的分子数 2＝22－2 6＝23－2 14＝24－2 2n+1－2
含与两条脱 氧核苷酸链 等长的DNA 分子数 0＝21－2 0＝22－4 2＝23－6 2n－2n
1．如图a、b、c均为PCR扩增的DNA片段，下列有关说法正确的是( )
A．片段a、b、c的长度均相同
B．片段a、b只是第一次循环的产物
C．片段c最早出现在第二次循环的产物中
D．经过30次循环后，片段c的数量为230
2．利用PCR将某小段含目的基因的DNA分子扩增循环n次，则( )
A．需要已知目的基因的全部序列以便设计引物
B．共需2n+1－2个引物参与子代DNA分子的合成
C．应向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶、缓冲液等
D．理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
提升点2 电泳图谱的识别
电泳是带电物质在电场中向着与其电荷相反的电极移动的过程。各种生物大分子在一定的pH条件下，可以解离成带电荷的离子，在电场中会向相反的电极移动。含有电解液的凝胶在电场中，其中的带电离子会发生移动，此时移动的速度可因离子大小、形态及电荷量的不同而有差异。利用移动速度的差异，就可以区别各种大小不同的分子。
琼脂糖凝胶电泳是分子生物学实验室中分离鉴定核酸的常规方法。核酸是两性电解质，在常规的电泳缓冲液中(pH约为8.5)，核酸分子带负电荷，在电场中向正极移动。线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中移动，因而迁移得越慢。
1．用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱，其中1号为DNA标准样液(Marker)，10号为蒸馏水，PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析，错误的是( )
A．PCR产物的分子大小在250～500 bp之间
B．3号样品为不含目的基因的载体DNA
C．9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D．10号确定反应体系等对结果没有干扰
2．为优化目的基因(700 bp)的PCR条件，研究者设计不同的复性温度进行实验，产物的琼脂糖凝胶电泳结果如下图。据图分析，下列表述错误的是( )
A．对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同
B．电泳条带的宽度、亮度与扩增产物大小呈正相关
C．复性温度的高低会影响PCR扩增产物的纯度
D．58 ℃是本实验中扩增该基因的最佳复性温度
提升点3 DNA片段电泳与遗传试题的综合
琼脂糖凝胶电泳能够用于分离、鉴定和纯化DNA片段。等位基因是由基因突变而来，一对等位基因A、a经过限制酶切割后形成的DNA片段，分子量不同，因此在电场作用下，移动距离不同，最终使得A、a得以分开，形成不同的条带。本类题型是对遗传定律、基因型与表型的关系、基因检测以及DNA片段凝胶电泳等的综合性考查，需要根据基因电泳鉴定获得的带谱判断亲本的基因型和遗传类型，然后根据亲代基因型写出后代可能的基因型，结合后代的基因定位鉴定获得的带谱，确定相关个体的基因型。
控制某遗传病的一对等位基因在限制性内切核酸酶的作用下可切割成两种不同长度的DNA片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱。下图是该遗传病的某个家系基因带谱。以下分析不正确的是( )
A．该病为伴X染色体隐性遗传病
B．限制性内切核酸酶有特异性
C．3号为杂合子的概率是100%
D．5号出生前需进行基因检测
素能提升课 PCR与凝胶电泳
提升点1
对点训练
1．C [图中片段a、b只有一种引物，是由原始DNA链为模板复制而来，其长度应比片段c长，A错误。由于原始模板在每次循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b，B错误。由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有两种引物，则c最早出现在第二次循环的产物中，C正确。经过30次循环后，得到的DNA片段总数为230，这包括图中的片段a、b、c，D错误。]
2．B [只需要已知目的基因两端的序列便可设计引物，A错误；扩增循环n次，共需一种引物的数量为2n－1，常规PCR共需两种引物的数量为2×(2n－1)＝2n+1－2，B正确；不需向PCR的反应体系中加入解旋酶，C错误；理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占(24－2)/24＝7/8，D错误。]
提升点2
对点训练
1．B [PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果，推测包含目的基因的片段大小应为250～500 bp，A正确；3号PCR结果包含250～500 bp片段，应为包含目的基因的载体DNA，B错误；9号PCR结果不包含250～500 bp片段，所以不是所需转基因植株，C正确；10号放入蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干扰，D正确。]
2．B [实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同，A正确；PCR技术中，反应最终的电泳条带的宽度、亮度与PCR起始状态的模板DNA(或者模板)含量呈正相关，B错误；据图可知，58 ℃条件下条带宽度最大，故该温度是本实验中扩增该基因的最佳复性温度，D正确。]
提升点3
对点训练
A [根据无中生有为隐性，2号的基因为杂合子，故判断该病为常染色体隐性遗传病，A错误；限制性内切核酸酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此具有特异性，B正确；3号电泳条带出现两条，故3号一定是杂合子，C正确；5号可能患病也可能正常也可能是携带者，所以出生前需进行基因检测，D正确。]
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素能提升课 PCR与凝胶电泳
第3章 基因工程
1．PCR过程模型
提升点1 PCR中的相关计算
2．PCR中的数量关系
复制次数 1 2 3 n
DNA分子数 2 4 8 2n
含其中一种引物的 DNA分子数 1＝21－1 3＝22－1 7＝23－1 2n－1
同时含两 种引物的 DNA分子数 0＝21－2 2＝22－2 6＝23－2 2n－2
共消耗引物 的分子数 2＝22－2 6＝23－2 14＝24－2 2n+1－2
含与两条脱 氧核苷酸链 等长的DNA 分子数 0＝21－2 0＝22－4 2＝23－6 2n－2n
1．如图a、b、c均为PCR扩增的DNA片段，下列有关说法正确的是
( )
√
A．片段a、b、c的长度均相同
B．片段a、b只是第一次循环的产物
C．片段c最早出现在第二次循环的产物中
D．经过30次循环后，片段c的数量为230
C [图中片段a、b只有一种引物，是由原始DNA链为模板复制而来，其长度应比片段c长，A错误。由于原始模板在每次循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b，B错误。由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有两种引物，则c最早出现在第二次循环的产物中，C正确。经过30次循环后，得到的DNA片段总数为230，这包括图中的片段a、b、c，D错误。]
2．利用PCR将某小段含目的基因的DNA分子扩增循环n次，则
( )
A．需要已知目的基因的全部序列以便设计引物
B．共需2n+1－2个引物参与子代DNA分子的合成
C．应向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶、缓冲液等
D．理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占15/16
√
B [只需要已知目的基因两端的序列便可设计引物，A错误；扩增循环n次，共需一种引物的数量为2n－1，常规PCR共需两种引物的数量为2×(2n－1)＝2n+1－2，B正确；不需向PCR的反应体系中加入解旋酶，C错误；理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占(24－2)/24＝7/8，D错误。]
电泳是带电物质在电场中向着与其电荷相反的电极移动的过程。各种生物大分子在一定的pH条件下，可以解离成带电荷的离子，在电场中会向相反的电极移动。含有电解液的凝胶在电场中，其中的带电离子会发生移动，此时移动的速度可因离子大小、形态及电荷量的不同而有差异。利用移动速度的差异，就可以区别各种大小不同的分子。
提升点2 电泳图谱的识别
琼脂糖凝胶电泳是分子生物学实验室中分离鉴定核酸的常规方法。核酸是两性电解质，在常规的电泳缓冲液中(pH约为8.5)，核酸分子带负电荷，在电场中向正极移动。线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中移动，因而迁移得越慢。
1．用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱，其中1号为DNA标准样液(Marker)，10号为蒸馏水，PCR时加入的模板DNA如图所示。据此作出的分析，错误的是
( )
A．PCR产物的分子大小在250～500 bp之间
B．3号样品为不含目的基因的载体DNA
C．9号样品对应植株不是所需的转基因植株
D．10号确定反应体系等对结果没有干扰
√
B [PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果，推测包含目的基因的片段大小应为250～500 bp，A正确；3号PCR结果包含250～500 bp片段，应为包含目的基因的载体DNA，B错误；9号PCR结果不包含250～500 bp片段，所以不是所需转基因植株，C正确；10号放入蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干扰，D正确。]
2．为优化目的基因(700 bp)的PCR条
件，研究者设计不同的复性温度进行
实验，产物的琼脂糖凝胶电泳结果如
如图。据图分析，下列表述错误的
是( )
A．对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同
B．电泳条带的宽度、亮度与扩增产物大小呈正相关
C．复性温度的高低会影响PCR扩增产物的纯度
D．58 ℃是本实验中扩增该基因的最佳复性温度
√
B [实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同，A正确；PCR技术中，反应最终的电泳条带的宽度、亮度与PCR起始状态的模板DNA(或者模板)含量呈正相关，B错误；据图可知，58 ℃条件下条带宽度最大，故该温度是本实验中扩增该基因的最佳复性温度，D正确。]
琼脂糖凝胶电泳能够用于分离、鉴定和纯化DNA片段。等位基因是由基因突变而来，一对等位基因A、a经过限制酶切割后形成的DNA片段，分子量不同，因此在电场作用下，移动距离不同，最终使得A、a得以分开，形成不同的条带。本类题型是对遗传定律、基因型与表型的关系、基因检测以及DNA片段凝胶电泳等的综合性考查，需要根据基因电泳鉴定获得的带谱判断亲本的基因型和遗传类型，然后根据亲代基因型写出后代可能的基因型，结合后代的基因定位鉴定获得的带谱，确定相关个体的基因型。
提升点3 DNA片段电泳与遗传试题的综合
控制某遗传病的一对等位基因在限制性内切核酸酶的作用下可切割成两种不同长度的DNA片段，用凝胶电泳法分离后可显示出不同的带谱。下图是该遗传病的某个家系基因带谱。以下分析不正确的是
( )
A．该病为伴X染色体隐性遗传病
B．限制性内切核酸酶有特异性
C．3号为杂合子的概率是100%
D．5号出生前需进行基因检测
√
A [根据无中生有为隐性，2号的基因为杂合子，故判断该病为常染色体隐性遗传病，A错误；限制性内切核酸酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此具有特异性，B正确；3号电泳条带出现两条，故3号一定是杂合子，C正确；5号可能患病也可能正常也可能是携带者，所以出生前需进行基因检测，D正确。]
THANKS
