Question

【題目】基因工程在農業中的應用發展迅速，基因可導入農作物中，用于改良該農作性狀。通過多重PCR技術可擴增并檢測轉基因農作物的外源基因成分。多重PCR是在一個PCR 反應體系中加入多對引物，針對多個DNA模板或同一模板的不同區域，擴增多個目的基因的PCR 技術。請回答：

（1）我國科學家將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實成熟的基因導入農作物，可獲得_______、_______、延熟的轉基因作物。

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

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過程中溫度從90℃降到55-60℃的目的是______________。

（4）檢測人員通過多重PCR技術確定農作物中 是否含有A、B、C三種轉基因。將A、B、C三種基因和待測的農作物基因樣品進行PCR，擴增后的產物再進行電泳，結果如圖。

據圖含有三種轉基因的農作物是____，判斷依據是____　　。

（5）與PCR技術相比，多重PCR技術的優勢是________________。

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擴增的模板 序列不同，每一單鏈對應一條引物核苷酸的數目不同，序列不同且每對引物之間不能互補配對 使引物與模板鏈（或“單鏈”）相應序列互補結合 樣品4 樣品4PCR擴增后的結果與已知三種基因的電泳結果一致 一次檢測效率高（可同時檢測多種基因）

【解析】

本題考查PCR技術，意在考查考生理解相關知識的原理和方法，要求學生能根據PCR技術的原理和方法分析表格和圖形，進行推理和判斷并得出正確結論。

（1）Bt毒蛋白基因表達可提高農作物棉花抵抗棉鈴蟲的能力，魚的抗凍蛋白基因表達可提高農作物的抗凍能力，控制果實成熟的基因表達可有利用果實延熟，故將Bt毒蛋白基因、魚的抗凍蛋白基因、控制果實成熟的基因導入農作物，可獲得抗蟲、抗逆、延熟的轉基因作物。

（2）PCR技術中，引物是根據（已知）目的基因的一段核苷酸序列合成的，每種基因擴增都需要一對引物（兩種），其原因是DNA在加熱后得到的兩條單鏈作為PCR擴增的模板。根據表中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在序列不同，每一單鏈對應一條引物核苷酸的數目不同，序列不同且每對引物之間不能互補配對。

（3）PCR過程中溫度從90℃降到55-60℃的目的是使引物與模板鏈（或“單鏈”）相應序列互補結合，即復性。

（4）根據電泳結果可知，樣品4的PCR擴增后的結果與已知三種基因的電泳結果一致，可知含有三種轉基因的農作物是樣品4。

（5）根據題意，多重PCR是在一個PCR 反應體系中加入多對引物，針對多個DNA模板或同一模板的不同區域，擴增多個目的基因的PCR 技術；可知與PCR技術相比，多重PCR技術的優勢是一次檢測效率高（可同時檢測多種基因）。