高考生物一轮复习PCR技术的应用导学案

这是一份高考生物一轮复习PCR技术的应用导学案，共4页。

回顾PCR的相关知识
PCR技术的应用
1、获取目的基因
活动一：请画出第二次PCR的图像。
第二次PCR 第三次PCR
2、定点诱变
例1-1：常见的病毒疫苗有灭活疫苗、蛋白疫苗和重组疫苗等。已知某甲流病毒的特异性蛋白N（具有抗原性）的cDNA编码序列（目的基因）如下图。为了制备稳定性更好的N蛋白疫苗，可以通过对目的基因加以改造，使PCR扩增出的编码序列在图中标记处的GT改为AT,再通过基因工程技术获得大量稳定蛋白N。
定点诱变——重叠延伸PCR
活动二：请画出PCR1、PCR2的过程。
例1-2：重叠延伸PCR技术利用在需要诱变的位置合成两个带有变异基因碱基的互补引物，然后分别与引物a和引物d做PCR，这样得到的两个PCR引物产物都带有变异基因，并且彼此重叠，再将重叠部位进行重组PCR就能得到诱变PCR产物如图1．请据图回答：
①图1，PCR扩增DNA的过程中，引物a、b、c、d中，PCR1应选择图1中引物_____，大量扩增突变产物AD则应选择引物_____。
②重叠延伸PCR通过__________________实现定点突变。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是_____。
（备案）
2、定量分析
活动三：请带着问题看视频，完成相关练习。
TaqMan探针依据什么序列设计？
每个DNA分子复制时结合几个TaqMan探针？
每增加一个DNA分子，释放几个荧光分子？
例2：如图为RT-PCR过程，若每分子探针水解释放的R基因荧光强度为a，加入的目的基因为b个，请根据图示过程，使用数学公式表示反应体系中荧光信号强度（Rn）与扩增次数（n）之间的关系： 。
课后练习：
1．PCR技术是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，其最大的特点是能将微量的DNA大幅增加。新冠病毒核酸定性检测原理：先以病毒RNA为模板利用__________酶合成cDNA，再通过PCR技术扩增相应的DNA片段，在PCR反应体系中，加入的荧光探针与模板DNA的某条链互补结合，探针完整时，报告荧光基团发射的荧光信号被淬灭荧光基团吸收。当子链延伸至探针处，探针被TaqDNA聚合酶降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而发出荧光（如下图所示）。即每扩增1个DNA分子，就有1个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。
①若最初该反应体系中只有1个DNA分子模板，进行第4次循环时，需要消耗荧光探针_________个。
②检测时，荧光强度一般要达到或超过阈值才能确诊。若检测出现假阴性，推测可能的一个原因__________________________________。
2．PCR定点突变技术是最常用的基因突变技术，通过定点诱变可以在体外改造DNA分子。重叠延伸PCR是发展最早的PCR定点突变技术，操作过程如图1，可通过测序检验定点突变是否成功。现欲将改造后的基因构建重组质粒导入大肠杆菌，质粒结构如图2。回答下列问题：
(1)图1所示重叠延伸PCR中，第1对引物是 ；在第1对引物组成的反应系统和第2对引物组成的反应系统中各进行一次复制，共产生______种DNA分子；此过程不能将两对引物共置于同一反应系统中，原因是______。
(2)图1所示DNA分子不能延伸，原因是 。