Question

1．基因工程在农业中的应用发展迅速，基因可导入农作物中，用于改良该农作物的性状．通过多重PCR技术可扩增并检测转基因农作物的外源基因成分．多重PCR是在一个PCR 反应体系中加入多对引物，针对多个DNA模板或同一模板的不同区域，扩增多个目的基因的PCR 技术．请回答：
（1）我国科学家将Bt毒蛋白基因、鱼的抗冻蛋白基因、控制果实成熟的基因导入农作物，可获得抗虫、抗冻、延熟的转基因作物．
（2）引物是根据已知目的基因的一段核苷酸序列合成的，每种基因扩增需要一对引物的原因是需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是不互补的，否则会形成引物二聚体，进而影响目的基因的扩增．表是A、B、C三种基因的引物，据表分析，引物特异性主要体现在特异性是引物中特定的碱基序列，$\frac{C+G}{A+T}$可以体现的特异性．

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过程中温度从90℃降到55-60℃的目的是加热至90～95℃利于DNA解链；冷却到55～60℃，利于引物结合到互补DNA链．
（4）检测人员通过多重PCR技术确定农作物中是否含有A、B、C三种转基因．将A、B、C三种基因和待测的农作物基因样品进行PCR，扩增后的产物再进行电泳，结果如图．据图分析：含有三种转基因的农作物是4，判断依据是PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，1组为已知A、B、C三种基因的对照，其中4含有A基因、B基因和C基因，但2只含有A基因和C基因，3不含有这三种基因．．

（5）与PCR技术相比，多重PCR技术的优势是a、确保所有的靶位点可以用相同的PCR程序在单个反应中得到有效的扩增．
b、在使用相同的PCR程序和反应条件的单个PCR中对每对引物的量进行优化，以达到最大的扩增效率．
c、平衡多重PCR中每对引物的量，使之对每个靶点都能获得足够的扩增量．

Answer 1

分析 关于PCR技术的相关知识：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
2、原理：DNA复制．
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．

解答 解：（1）Bt毒蛋白基因的抗虫基因，可以表达出毒蛋白．鱼的抗冻蛋白基因可以表达出抗冻蛋白、控制果实成熟的基因可以表达出控制早熟的相关的蛋白，因此将Bt毒蛋白基因、鱼的抗冻蛋白基因、控制果实成熟的基因导入农作物，可获得抗虫、抗冻、延熟的转基因作物．
（2）PCR扩增技术的前提是要用一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一段序列合成引物，每种基因扩增需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是不互补的，否则会形成引物二聚体，进而影响目的基因的扩增．据表中A、B、C三种基因的引物核苷酸序列分析，引物特异性是引物中特定的碱基序列，$\frac{C+G}{A+T}$可以体现的特异性．
（3）PCR过程中温度加热至90～95℃利于DNA解链；冷却到55～60℃，利于引物结合到互补DNA链．
（4）PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，1组为已知A、B、C三种基因的对照，其中4含有A基因、B基因和C基因，但2只含有A基因和C基因，3不含有这三种基因．
（5）与PCR技术相比，多重PCR技术的优势是：a、确保所有的靶位点可以用相同的PCR程序在单个反应中得到有效的扩增．b、在使用相同的PCR程序和反应条件的单个PCR中对每对引物的量进行优化，以达到最大的扩增效率．c、平衡多重PCR中每对引物的量，使之对每个靶点都能获得足够的扩增量．
故答案为：
（1）抗虫     抗冻
（2）已知目的基因     需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是不互补的，否则会形成引物二聚体，进而影响目的基因的扩增        引物特异性是引物中特定的碱基序列，$\frac{C+G}{A+T}$可以体现的特异性
（3）加热至90～95℃利于DNA解链；冷却到55～60℃，利于引物结合到互补DNA链．
（4）4    PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段，1组为已知A、B、C三种基因的对照，其中4含有A基因、B基因和C基因，但2只含有A基因和C基因，3不含有这三种基因
（5）a、确保所有的靶位点可以用相同的PCR程序在单个反应中得到有效的扩增．b、在使用相同的PCR程序和反应条件的单个PCR中对每对引物的量进行优化，以达到最大的扩增效率．c、平衡多重PCR中每对引物的量，使之对每个靶点都能获得足够的扩增量．

点评 本题考查PCR技术的相关知识，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及具体过程等基础知识，能与体内DNA复制进行比较，再结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查．