1、高三生物提优 核酸配对/核酸阅读/引物设计 专练【课程标准】3.1.2 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成，通常由两条碱基互补配对的反向平行长链形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息5.1.3 阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤【学习目标】1. 回顾基础，理解5-3方向的成因、核酸双链反向平行的原因；2. 能画出并说明基因中编码链和模板链的区别和特点，能对5-3方向、转录方向（阅读方向）、模板链编码链的逻辑三角三缺一进行判断；3. 能用完整的语言分析常见基因工程题目中基因表达载体构建的理由（研究目的）和过程，这对理解题目设问十分重要；4. 能根据已有序列和信息完成引物的书写。【真题回顾】1（2022山东25）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P。P是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P的氨基端，使融合蛋白能与含有

2、FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P的功能。(1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_、为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的_（填“3端”或“5端”）。(2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是_。修改扩增P基因时使用的带有EcoR识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是_。难点分解思考1、（2）第二空的答案你是怎么写的？是否严谨？思考2、你如何设计上游引物？思考3、为什么答案不能改成在引物的EcoRI序列的5添加2个碱基？思考4、请尝试书写下游引物。它和哪条链配对？【错题例题重做】2、将野生型暗红眼和突变型亮红眼茶因进行测序，下图为编码链的部分测序结果。已知转录从第1位碱基开始，据图可知亮红眼突变体

3、的基因内发生_，造成蛋白质翻译到第_位氨基酸后提前终止（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。3、研究发现，大部分白血病患者细胞中存在异常的融合基因UBA2WTIP，可作为检测白血病的特异性分子标志物。科研人员通过RTPCR方法克隆得到融合基因UBA2WTIP，为了研究该基因的作用和致病机制，需要构建重组载体并把目的基因和FLAG标签基因序列连接起来，分别获得带有FLAG肽链的UBA2WTIP融合蛋白和WTIP蛋白。FLAG肽链由8个氨基酸残基组成，可作为基因工程中蛋白质是否表达的标记。（2）为了构建重组载体，科研人员设计了以下2种引物：上游引物F2为：5 TATGGTACCATGGCACTGTCGCGGGGG 3，GGTACC为Kpn I酶切位点；下游引物R2为：5 TATTCAGAGCTCCGTGACGTG 3；FLAG标签基因编码链序列（5 GATTACAAGGATGACGACGATAAG 3）可以插入目的基因编码区的首端或者末端。若UBA2WTIP融合基因编码的蛋白质前端有一段引导进入内质网的信号肽，则FLAG标签基因序列一般不能插入位置，原因是_；下游引物R2处应分别插入_（

4、选填“FLAG标签基因序列”、“RcoR I酶切位点序列”）序列，并写出位置处序列为5_3。（已知5-AUG-3为起始密码子，5-UAG-3、5-UGA-3、5-UAA-3为终止密码子）参考答案1(1)能与P基因母链的一段碱基序列互补配对、短单链核酸 5端(2)P基因编码链的第一个碱基与EcoR识别序列的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致mRNA的密码子被错位读取。 在引物中的EcoR识别序列3端添加1个碱基2、碱基对的缺失和替换 4433、蛋白质前端的信号肽一般会在蛋白质成熟时被切割掉，所以不能得到带有FLAG肽链的蛋白质。 FLAG标签基因序列 CTTATCGTCGTCATCCTTGTAATC【难点突破】4稻米胚乳直链淀粉含量高会导致食用品质差。研究发现，水稻蜡质基因（Wx）编码直链淀粉合成酶，从1位置转录起始。若Wx基因中第226位碱基是正常的G，该位点所在的内含子能在细胞核内被正常剪接，产生高活性的酶，胚乳中直链淀粉含最高，基因型记做GG；若该位点突变成T，则不能被正常剪接，胚乳中直链淀粉的合成水平会降低，基因型记做TT。5-GTATAC-3为限制酶Acc I的识别序列，酶切位置

5、如图所示。为检测Wx基因该位点碱基是G或T，研究人员以待测水稻叶片总DNA为材料，以Wx基因片段设计引物如图所示，对PCR扩增产物经Acc I酶切后电泳。已知两引物之间无另外的Acc I酶的识别位点。（1）请写出引物1和引物2的序列。引物1：5-_-3引物2：5-_-3:（2）与基因的编码链结合的是引物_。（3）为检测GT杂合型水稻品种Wx基因表达情况，提取GT杂合型水稻品种胚乳总RNA，经_获得cDNA，用引物1、2进行扩增、酶切、电泳，可以获得_种片段。5酯酶结合荧光分析法可对有机磷和氨基甲酸酯类农药进行检测，某研究院利用转基因技术获得一种催化效率高、农药敏感性强的微生物酯酶。（1）人工合成酯酶基因后通过PCR技术可实现扩增，需要设计_种引物，设计引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的_开始连接脱氧核苷酸。为构建目的基因方向正确的重组质粒，需要在引物的_端设计限制酶_的识别序列。设计引物时，常在引物的末端连接CCC碱基保护引物。某质粒图谱和目的基因的序列如图所示，请设计20位的下游引物序列：5-_-3。（5-AUG-3为起始密码子，5-UAG-3为终止密码子）限制酶识别序列与切割位

6、点限制酶识别序列与切割位点Pst5-CTGCAG-3Nde5-GATC-3Hind5-AAGCTT-3EcoR5-GAATTC-3Dpn5-GATC-3Alu5-AGCT-36、环糊精是食品、医药和化妆品工业中常用原料，而环糊精葡萄糖糖基转移酶（CGT酶）生产糊精为、和的混合物，分离纯化十分不便。江南大学一实验室通过蛋白质工程，提高了芽孢杆菌CGT酶的反应特异性。根据X射线衍射实验结果，证实与底物有相互作用的372位天冬氨酸和89位酪氨酸是酶催化特异性的关键位点，分别替换为侧链较长且含有氨基N的赖氨酸、亲水性更强的精氨酸后形成的双突变产物催化特异性提高了27倍，催化效率提高了1.24倍。（1）重叠PCR是常用的DNA定点突变技术，其原理如图所示。要完成两处位点的突变，至少要设计_种引物。（2）如图是该酶编码链的部分序列，请你设计替换372位天冬氨酸到赖氨酸的FP2和RP1引物。FP2：5-_-3RP1：5-_-3可能用到的密码子：天冬氨酸：5-GAC-3，5-GAU-3；赖氨酸：5-AAA-3，5-AAG-3参考答案4、（1）引物1：5-GCTTCACTTCTCTGCTTGTG-3 引

7、物2：5-ATGATTTAACGAGAGTTGAA-3（2）2（3）逆转录 45、（1）2 3端 5 EcoR I和Hind III 5-CCCAAGCTTCTAGTCGAACA-36、（1）6（2）TAGACCGGCGATGGCAAACCCAACAACCGG 和 CCGGTTGTTGGGTTTGCCATCGCCGGTCTA或答：TAGACCGGCGATGGCAAGCCCAACAACCGG 和 CCGGTTGTTGGGCTTGCCATCGCCGGTCTA【模拟演练】7幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链，如图1；四种限制酶及其识别序列如图2；三种质粒如图3，箭头表示限制酶的切割位点；回答下列问题：(1)Ipp20基因终止子序列位于图1中的_区段，该基因转录时，编码起始密码子的序列位于图1中的_区段。(2)转录产生的mRNA前8个碱基序列为_（方向为53）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，则需要设计一对引物，其中结合到编码链上的引物序列是_（方向为53，写出5端8个碱基序列）。(3)据图1、2、3分析，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是_，最适合用作载体的质粒是_。8为研究干旱胁迫基因LEA和VOC对甘蓝型油菜油脂的积累机制，科研人员构建了两个基因表达载体。其中基因LEA与荧光素酶基因（Luc） 构建成基因表达载体甲，基因VOC和标记基因构建成基因表达载体乙，相关序列及酶切位点如图所示。箭头表示转录方向。(1)利用PCR扩增LEA基因时，需要在引物的_（填“3端”或“5端”）添加限制酶识别序列，添加序列对应的限制酶是_， 选择上述酶的依据是_。(2)为了构建基因表达载体甲，依据图中已知碱基序列，在PCR扩增仪中加入的引物的碱基序列为_，扩增_代后会得到等长的8条DNA片段。参考答案7(1) 非编码区2 编码区(2) 5CUCGAGAU 5TCTAGAGG(3) XbaI、XhoI 质粒Z8(1) 5端 EcoRV和Xbal L

《2023届高三生物三轮复习专题PCR中引物的设计》由会员ys****i分享，可在线阅读，更多相关《2023届高三生物三轮复习专题PCR中引物的设计》请在金锄头文库上搜索。