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热点聚焦 PCR 技术及应用
热点1 PCR 引物归类分析
1.引物的设计
(1)(2020·山东,25 节选)通过PCR 技术可在总cDNA 中专一性地扩增出Wx 基因的cDNA,
原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 引物是根据Wx 基因的一段已知序列设计合成的(或引物能与Wx 基因的cDNA 特异性
结合)
(2)(经典高考题)设计引物时需要避免引物之间发生__________,而造成引物自连。同理也要
避免引物之间的互补。复性温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同且________的
引物需要设定更高的复性温度。
答案 碱基互补配对 G、C 含量高
[命题延伸] 判断与填充
(1)PCR 技术中,提高复性的温度能有效减少反应非特异条带的产生(2021·湖北,16)( √ )
(2)科学设计引物是PCR 能否成功的关键,若引物的碱基过多或引物的G、C 含量过高,会
造成PCR 的效率偏低,收获的目的基因较少,原因是引物与模板链结合过于紧密,变性时
引物不易与模板链脱离
( 影响变性
) 。若对PCR 产物进行琼脂糖凝胶电泳检测,结果发现有两
个或多个条带,从引物角度分析,原因可能是引物过短导致引物的特异性下降。
[提醒] (1)PCR 引物的设计原则
①引物长度要适宜,一般引物的长度为15~23 bp。过长会导致其延伸温度大于74 ℃,不
适于Taq DNA 聚合酶进行反应;引物过短特异性差,可导致引物与模板链随机结合。
②引物内部应避免自身互补。引物自身不能有连续4 个碱基的互补,以免形成发夹状结构
(如图),这种结构会因空间位阻而影响引物与模板的复性结合。
③引物之间应避免互补。引物之间不能有连续4 个碱基的互补,尤其应避免3′端的互补重
叠以防形成引物二聚体(如图所示)。
(2)引物与复性温度
①复性温度:复性温度高,扩增特异性强;复性温度低,扩增效率高。
②引物:a.引物长度越长,越容易形成氢键,为避免出现错配,需要适当提高复性温度。
b.引物GC 含量越高,越容易出现非特异性结合,需要适当提高复性温度。
2.引物的修饰
(1)(2022·山东,25 节选)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-PΔ。PΔ 是缺失特定氨基酸序列的P,
FLAG 是一种短肽,连接在P 或PΔ 的氨基端,使融合蛋白能与含有FLAG 抗体的介质结合,
但不影响P 或PΔ 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”)。
②PCR 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 Ⅰ识别序列的引物来解决该问题,具体修改方案是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 ①能与P 基因模板链3′端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 5′端 ②P 基
因编码链的第一个碱基与EcoR Ⅰ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 Ⅰ识别序列3′端添加1 个碱基
解析 ①引物是一小段能与DNA 母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸,因此设计扩
增P 基因的引物,需要两种引物分别与两条模板链3′端的碱基序列互补。DNA 聚合酶延
伸时,是将脱氧核苷酸加到引物的3′端,为了不破坏目的基因,该限制酶识别序列应添加
在引物的5′端。②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,说明P 基因翻译时出错。由图可看出,
在转录出的mRNA 中,限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P 基因对应的第一个碱基构
成一个密码子,导致读码框改变,翻译出的氨基酸序列改变,可通过在EcoR Ⅰ识别序列
3′端添加1 个碱基,使其碱基数目加上FLAG 的碱基数目为3 的倍数,这样能保证P 基因
转录出的mRNA 上的读码框不改变,能够正常翻译。
(2)(2021·天津,16 节选)研究者将乳酸菌的乳酸脱氢酶基因(LDH)导入酿酒酵母,获得能产
生乳酸的工程菌株。如图为构建表达载体时所需的关键条件。
在设计引物扩增乳酸脱氢酶编码序列时,为使扩增出的序列中编码起始密码子的序列由原核
生物偏好的GTG 转变为真核生物偏好的ATG,且能通过双酶切以正确方向插入质粒,需设
计引物1 和2。其中引物1 的5′端序列应考虑________________和________________。
答案 包含BamHⅠ的识别序列 将GTG 改为ATG
[思维延伸] 引物的结合方向和引物的数量计算
1.引物的结合方向
如图为X 蛋白的部分基因序列,所示序列为引物结合的部分,据图分析:
扩增X 蛋白基因所需的引物序列是____________________________________________
________________________________________________________________________;
________________________________________________________________________。
答案 5′ATGCCGTAAGTCCTAC3′
5′TGATCTACGGCTTACA3′
解析 书写引物序列,一般从引物的5′端向3′端书写,避免误判。图中位于上方的模板
链5′端磷酸基团在左侧,3′端羟基在右侧,可知与上方模板链配对的引物5′端在右侧,
3′端在左侧,引物序列为5′TGATCTACGGCTTACA3′。同理推测另外一条引物的序列。
2.引物的数量计算
(1)如图:一个DNA 分子进行了n 次扩增,则:
①子代DNA 分子中等长链的DNA 分子数为________个;
②子代DNA 分子中不等长链的DNA 分子数为________个;
③子代DNA 分子中含模板链的DNA 分子数为________个;
④子代DNA 分子中含引物1(或2)的DNA 分子数为________个;
⑤复制过程中共需引物________个;
⑥第n 次复制需要引物________个。
(2)已知引物1 及引物2 之间的序列为目的序列,若引物与DNA 的结合位点如图所示,在第
________轮循环产物中开始出现两条单链等长的目的片段。
答案 (1)①2n-2n ②2n ③2 ④2n-1
⑤2n+1-2 ⑥2n (2)2
1.通过对多种植物研究表明,钝化植物对外源乙烯的敏感性比抑制内源乙烯的生物合成可
以更为有效地延长植物的采后寿命。科学家从草莓中提取乙烯受体Ers1 基因,通过基因工
程将Ers1 基因反向连接在启动子后,筛选转入反义Ers1 基因的草莓,达到延长储藏期的效
果。在使用相关技术获得DNA 后,需要通过PCR 技术进行扩增Ers1 基因(如图)。为使目的
基因与质粒连接,在设计PCR 引物扩增Ers1 基因时需添加限制酶XhoⅠ(识别序列为5′—
CTCGAG—3′)的识别序列。已知Ers1 基因左端①处的碱基序列为—TTCCAATTTTAA—,
则其中一种引物设计的序列是5′________________3′。在PCR 体系中,加入的dNTP 可
提供______________。
答案 —CTCGAGTTCCAATTTTAA— 原料和能量
解析 图中有磷酸基团连接处为5′端,-OH 连接处为3′端,由题意得,Ers1 基因左端
①处的碱基序列为5′-TTCCAATTTTAA-3′,故可设计引物5′-TTCCAATTTTAA-
3′,在设计PCR 引物扩增Ers1 基因时需添加识别序列为5′-CTCGAG-3′的限制酶
XhoⅠ识别序列,故其中一种引物设计的序列是5′-CTCGAGTTCCAATTTTAA-3′。在
PCR 体系中,dNTP(脱氧核苷三磷酸)在反应过程中可以提供原料(合成 DNA 的脱氧核苷
酸)和能量(dNTP 水解会释放能量)。
2.研究人员利用纤维素生产菌(酪氨酸合成缺陷型)合成了黑色纤维素薄膜。蛋白T7RNAP
是一种噬菌体RNA 聚合酶(T7RNAP 的N 端或C 端单独存在时不能发挥作用,二者结合可
形成完整的T7RNAP),nMag 和pMag 是在蓝光环境下能够相互结合的两种光敏蛋白。研究
人员通过PCR 技术获得融合基因,并将不同类型的启动子与相关基因连接,构建成基因表
达载体,然后将其导入受体菌,获得了所需的工程菌。研究人员利用PCR 技术实现编码
T7RNAP N 端的基因下游序列与编码nMag 的基因上游序列的无缝连接,获得编码T7RNAP
N 端-nMag 的融合基因,由图可知,引物2 的5′ 端9 个碱基序列为
5′__________________3′
,
如
此
设
计
引
物
2
的
目
的
是
_________________________________________。用同样的方法获得编码pMag-T7RNAP C
端的融合基因。
答案 —CCTGCACCT— 使T7RNAP N 端基因的下游添加与nMag 基因的上游相同的序列
解析 观察题图,要实现编码T7RNAP N 端的基因下游序列与编码nMag 的基因上游序列的
无缝连接,引物 2 的5′端 9 个碱基序列应包含nMag 基因的上游序列(从图中可知),所
以为5′-CCTGCACCT-3′。如此设计引物 2 的目的是使T7RNAP N 端基因的下游添加
与nMag 基因的上游相同的序列,从而获得融合基因。
3.(2025·聊城二模)大豆中转录调控因子Y 蛋白可以和某些基因启动子序列结合,促进其表
达以增强大豆对干旱和盐胁迫的抗性。研究人员通过逆转录获得Y 基因并将其下游终止密
码子对应序列剔除,然后与载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)进行拼接获得融合基因。成功表
达的Y-GFP 融合蛋白可用于Y 蛋白调控机理的研究。研究中首先要对Y 基因进行PCR 扩
增。PCR 反应要在一定的缓冲液中进行,缓冲液中一般需要加入Mg2 +,其原因是
__________________________。如图所示Y 基因序列为转录的____________________(填
“模板链”或“非模板链”)。已知EcoRⅠ识别序列为5′-GAATTC-3′,BamHⅠ识别
序列为5′-GGATCC-3′,这些限制酶识别序列不影响融合蛋白基因的表达。为使Y 基
因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白,Y 基因下游扩增引物应为5′-
____________-3′(包括添加的限制酶识别序列,共写12 个碱基)。
答案 DNA 聚合酶需要Mg2+激活 非模板链 GGATCCATGTTC
解析 由于DNA 聚合酶需要Mg2+激活,因此缓冲液中一般需要加入Mg2+。转录出来的信
使RNA,翻译时的起始密码子应该是AUG,AUG 应该跟模板链TAC 是互补配对的,跟非
模板链ATG 是相同的,题图中Y 基因单链部分的左端起始位置是ATG,刚好跟信使RNA
的起始位置是相同的,故图中所示Y 基因序列为转录的非模板链。据题图分析可知,Y 基
因上面没有EcoRⅠ和BamHⅠ的识别序列,所以要扩增Y 基因时,引物的5′端要加上
EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ的识别序列,根据载体结构,左端是启动子,右端是终止子,图中Y
基因单链部分是非模板链,所以Y 基因是从左到右与载体部分连接。故在Y 基因的左端连
接EcoR Ⅰ的识别序列,Y 基因的右端连接BamH Ⅰ的识别序列。即Y 基因的下游扩增引
物上面应该添加BamH Ⅰ的识别序列,再根据“在获得Y 基因并将其下游终止密码子对应
序列剔除”可知,Y 基因下游最右端的三个碱基转录为终止密码子,故这三个碱基要剔除,
所以为使Y 基因正确接入载体并成功表达出Y-GFP 融合蛋白,Y 基因的下游扩增引物应为
5′-GGATCCATGTTC-3′。
热点2 常用PCR 技术及原理
1.实时荧光定量RT-PCR 技术检测病毒核酸
病毒感染的常规检测方法是通过实时荧光PCR 鉴定。实时荧光PCR 扩增目的基因,需额外
添加荧光标记探针(一小段单链DNA,可与目的基因中部序列特异性结合)。当探针完整时,
不产生荧光。在PCR 过程中,与目的基因结合的探针被耐高温的DNA 聚合酶水解,R 与Q
分离后,R 发出的荧光可被检测到(如图甲),通过实时荧光PCR 检测某病毒感染时,检测到
的荧光强度变化如图乙,荧光到达预先设定阈值的循环数(Ct 值)越小,说明病毒核酸浓度越
高。
2.PCR 定点突变——重叠延伸PCR 技术
重叠延伸PCR 技术的主要设计思路是用具有互补配对片段的引物(图中的引物2 和3,突起
处代表与模板链不能互补的突变位点),分别进行PCR,获得有重叠链的两种DNA 片段,再
在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得想要的目的基因。如某科研团队运用重叠延伸
PCR 技术在水蛭素基因中的特定位点引入特定突变,使水蛭素第47 位的天冬酰胺(密码子为
AAC、AAU)替换为赖氨酸(密码子为AAA、AAG),从而提高水蛭素的抗凝血活性。原理如
图:
3.PCR 定点突变——大引物PCR 技术
大引物PCR 需要用到三条引物进行两轮PCR,这三条引物分别是突变上游引物、常规上游
引物和常规下游引物。第一轮PCR 利用突变上游引物和常规下游引物进行扩增,得到不完
整的含有突变位点的DNA 片段;第二轮PCR 利用第一轮扩增产物中的一条DNA 链作为下
游大引物,它与常规上游引物一起扩增得到完整的含有突变位点的DNA 片段。原理如图:
4.反向PCR 扩增已知序列两侧的未知序列
当DNA 的某些序列已知,而需要扩增已知序列两端的未知序列时,可采用反向PCR 技术。
原理是:用限制酶切割该DNA,随后使用DNA 连接酶将获得的酶切产物环化,这样就获得
了已知序列两侧携带有未知序列的环状DNA 分子。以该已知序列为模板设计一对相反方向
的特异性引物,该引物对已知序列反向,但对未知序列却是相向的,从而得以扩增出未知序
列。原理如图:
5.巢式PCR
首先将目标的DNA 模板与第一套引物(外引物)结合。第一套引物也可能结合到其他具有相
似结合位点的片段上并扩增多种产物。但只有一种产物是目的片段(图中未显示可能的多种
产物)。然后使用第二套引物(内引物)对第一轮PCR 扩增的产物进行第二轮PCR 扩增。由于
第二套引物位于第一轮PCR 产物内部,而非目的片段包含两套引物结合位点的可能性极小,
因此第二套引物不可能扩增非目的片段。这种巢式PCR 扩增确保第二轮PCR 产物几乎或者
完全没有引物配对特异性不强造成的非特异性扩增的污染。原理如图:
1.(2023·山东,25 节选)科研人员构建了可表达J-V5 融合蛋白的重组质粒并进行了检测,
该质粒的部分结构如图所示:
构建重组质粒后,为了确定J 基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR 检测,若仅
用一对引物,应选择图中的引物______________。
答案 F1 和R2(或F2 和R1)
解析 据图可知,引物F1 与R2 或F2 与R1 结合部位包含J 基因的碱基序列,因此为了确定
J 基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行PCR 检测,若仅用一对引物,应选择图中的引
物F1 和R2 或F2 和R1。
2.(2019·江苏,33 节选)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟
设计引物进行PCR 鉴定。如图所示为甲、乙、丙3 条引物在正确重组质粒中的相应位置,
PCR 鉴定时应选择的一对引物是__________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落
的质粒中扩增出了400 bp 片段,原因是____________________________________________。
答案 乙和丙 目的基因反向连接
解析 如图所示,如果用引物乙和丙,若正确连接则会产生350 bp 片段,反向连接则不会
出现;同理,若用引物甲和丙,无论正向连接还是反向连接均会产生450 bp 片段。若采用
引物甲和乙,目的基因反向连接会扩增出400 bp 片段。
3.(不定项)(2024·湖南,15)最早的双脱氧测序法是在PCR 反应体系中,分别再加入一种少
量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP 或ddTTP),子链延伸时,双脱氧核苷三磷
酸也遵循碱基互补配对原则,以加入ddATP 的体系为例:若配对的为ddATP,延伸终止;
若配对的为脱氧腺苷三磷酸(dATP),继续延伸;PCR 产物变性后电泳检测。通过该方法测
序某疾病患者及对照个体的一段序列,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A.上述PCR 反应体系中只加入一种引物
B.电泳时产物的片段越小,迁移速率越慢
C.5′CTACCCGTGAT3′为对照个体的一段序列
D.患者该段序列中某位点的碱基C 突变为G
答案 AC
解析 利用双脱氧测序法时,PCR 反应体系中加入的模板是待测的单链DNA,故只需加入
一种引物,A 正确;电泳时,产物的DNA 片段越大,迁移速率越慢,B 错误;根据题图可
知,对照个体PCR 子链的测序结果为5′CTACCCGTGAT3′,该序列与对照个体双链
DNA 分子中模板链的互补链的序列相同,而患者该段序列为5′CTACCTGTGAT3′,对比
可知,患者该段序列中某位点的碱基C 突变为T,C 正确,D 错误。
[模型构建] “双脱氧法”基因测序原理解读
(1)双脱氧核苷三磷酸(ddNTP)缺乏PCR 延伸所需的3′OH,因此每当DNA 链加入分子
ddNTP 时,延伸便终止。(2)每一次DNA 测序是由4 个独立的PCR 反应组成的,4 个PCR 反
应体系均加入模板、引物、dNTP、DNA 聚合酶,唯一不同的是4 个反应体系分别加入不同
的含有标记的ddATP、ddCTP、ddGTP、ddTTP。(3)PCR 反应后,在反应体系中就形成了大
量起始点相同、终止点不同的DNA 片段,经聚丙烯酰胺凝胶电泳分离出来,得到放射性同
位素自显影条带,依据电泳条带读取DNA 双链的碱基序列。(4)双脱氧法原理示意图:
1.如图为利用重叠延伸PCR 的方法在蛋白a 基因中部引入定点突变(A/T 碱基对变为G/C)的
过程。该过程需设计四种引物,其中引物A、D 与蛋白a 基因的两端完全配对,引物B、C
虽与蛋白a 基因中部配对,但在欲引入突变的位置替换为突变后的碱基。通过多次独立的
PCR 达到目的。下列叙述错误的是( )
A.PCR1 所用引物应为引物A 和B
B.PCR2 至PCR4 依次以PCR1 至PCR3 的产物为模板
C.PCR3 无需额外加入引物
D.PCR4 的作用是大量扩增突变基因
答案 B
解析 引物与模板的3′端结合,由图PCR1 的产物可知,PCR1 所用引物应为引物A 和
B,A 正确;由图可知,PCR1 和PCR2 均以原始DNA 为模板,PCR3 以PCR1 和PCR2 的产
物为模板,PCR4 以PCR3 的产物为模板,B 错误;由图可知,两条链互为模板和引物,故
PCR3 无需额外加入引物,C 正确;PCR4 的作用是大量扩增突变基因,得到大量的新的蛋
白a 基因,D 正确。
2.荧光定量PCR 是一种定量计算待测样品的初始模板量的方法。在PCR 反应体系中加入
特异性的荧光探针,荧光探针可以掺入新合成的DNA 链中,每扩增一条DNA 链,就有一
个荧光分子形成,通过对扩增反应中的荧光强度进行实时检测,最后通过标准曲线定量计算
初始模板量。如图为某荧光定量PCR 的标准曲线。下列叙述错误的是( )
A.一定范围内,荧光强度与扩增出的DNA 量呈正相关
B.每个反应管内荧光探针的量相同
C.样品甲的初始模板量大于样品乙
D.荧光强度不再变化时PCR 反应停止
答案 D
解析 在PCR 反应体系中加入特异性的荧光探针,荧光探针可以掺入新合成的DNA 链中,
每扩增一条DNA 链,就有一个荧光分子形成,因此一定范围内,荧光强度与扩增出的DNA
量呈正相关,A 正确;最终各反应管的荧光强度一样,说明每个反应管内添加的荧光探针的
量相同,B 正确;PCR 扩增时,每扩增一条DNA 链,就有一个荧光分子形成,因此DNA
数量越多,荧光强度越大,样品甲达到最大荧光强度所用的循环数小于乙,因此样品甲的初
始模板量大于样品乙,C 正确;荧光强度不再变化可能是因为荧光探针或原料等消耗尽,若
为前者,则PCR 反应仍在进行,D 错误。
3.融合PCR 技术是采用具有互补末端的引物,将不同来源的扩增片段连接起来的方法,其
过程如图1 所示。图2 是中间载体1 和中间载体2(利用融合PCR 技术构建成)构建成叶绿体
定点整合表达载体示意图(限制酶酶切位点标注于载体外侧),叶绿体定点整合表达载体通过
与叶绿体基因的同源重组,将目的基因整合于叶绿体DNA 上的特定位点上。请据图回答下
列问题:
(1)图1 第一阶段中PCR 至少进行______次循环,才能获得双链等长的DNA,第二阶段中引
物2 与引物3 部分碱基的____________关系使得两DNA 能成功“搭桥”连接起来。
(2)若通过融合PCR 技术将启动子、标记基因、目的基因、终止子拼接起来,需要设计
______种引物,其中能够起着“搭桥”作用的引物有__________种。
(3)图2 中需使用________________(填限制酶)和DNA 连接酶将两中间载体构建成定点整合
表达载体,途中定点整合表达载体上未标出的结构是__________。
答案 (1)2 互补配对 (2)8 6 (3)Spe Ⅰ、Sal Ⅰ 复制原点
解析 (1)分析图1 可知,在第一阶段中,利用PCR 技术进行第一次扩增(循环),得到的含
有引物2、引物3 的产物,其DNA 双链不等长,该产物继续进行第二次扩增(循环),才能获
得双链等长的DNA。第二阶段中引物2 与引物3 部分碱基的互补配对关系使得两DNA 能成
功“搭桥”连接起来。(2)图1 显示:通过融合PCR 技术,每一次将两个DNA 片段拼接起来,
需要4 个引物,其中有2 个起着“搭桥”作用。依此类推,若通过融合PCR 技术将启动子、
标记基因、目的基因、终止子拼接起来,需要设计8 种引物,其中能够起着“搭桥”作用的
引物有6 种。(3)图2 显示:启动子和终止子的两端分别有Spe Ⅰ和Sal Ⅰ的识别位点,叶
绿体同源重组基因1 与2 之间也存在Spe Ⅰ和Sal Ⅰ的识别位点,因此图2 中需使用Spe
Ⅰ、Sal Ⅰ和DNA 连接酶将两中间载体构建成定点整合表达载体,图中定点整合表达载体
上未标出的结构是复制原点。
4.如果已知一小段DNA 的序列,可采用PCR 方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,
具体流程如图(以EcoR Ⅰ酶切为例)。请据图回答问题:
(1)如表所列为已知的DNA 序列和设计的一些PCR 引物,步骤Ⅲ选用的引物必须是
______(从表格引物①②③④中选择,填编号)。
名称
DNA 序列(省略号处省略了部分核苷酸序列)
已知序列
5′AACTATGCGCTCATGA……GCAATGCGTAGCCTCT3′
3′TTGATACGCGAGTACT……CGTTACGCATCGGAGA5′
引物
①5′AACTATGCGCTCATGA3′
②5′GCAATGCGTAGCCTCT3′
③5′AGAGGCTACGCATTGC3′
④5′TCATGAGCGCATAGTT3′
(2)对产物测序,经分析得到了片段F 的完整序列。下列单链序列中(省略号处省略了部分核
苷酸序列),结果正确的是________。
A.5′AACTATGCG……AGCCCTT3′
B.5′AATTCCATG……CTGAATT3′
C.5′GCAATGCGT……TCGGGAA3′
D.5′TTGATACGC……CGAGTAC3′
答案 (1)②④ (2)B
解析 由于已知序列的外侧是未知序列(如图中待扩增的未知序列),因此无法设计引物。若
要分析出已知序列两侧的未知序列,设计引物是关键,可以采用反向PCR 技术。反向PCR
的操作步骤可以分为两步。第一步是连接成环,即用限制酶切割DNA,用DNA 连接酶将其
连接成环,即图中Ⅰ酶切和Ⅱ连接过程。第二步是反向扩增,即根据已知序列设计一对引物,
以环状DNA 两条链为模板,从已知序列向未知序列方向进行反向扩增,利用Taq DNA 聚
合酶无法将DNA 连接成环的特点,得到链状DNA,即图中Ⅲ扩增过程。(1)采用反向PCR
扩增未知序列,又因子链的延伸方向为5′→3′ ,可根据已知序列3′
AGTACTCGCGTATCAA5′和3′CGTTACGCATCGGAGA5′,设计对应PCR 引物是5′
TCATGAGCGCATAGTT3′和5′GCAATGCGTAGCCTCT3′。(2)对产物测序,得到片段F
的完整序列,因为片段F 是被限制酶EcoR Ⅰ剪切的两端,所以5′端应该是AATTC,对
应F 片段的开头,故选B。