Question

【题目】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_______、_______、延熟的转基因作物。

（2）引物是根据__________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__________________。下表是A、B、C三种基因的引物，据表分析，引物特异性主要体现在___________________________。

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______________。

（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。

据图含有三种转基因的农作物是____，判断依据是____　　。

（5）与PCR技术相比，多重PCR技术的优势是________________。

Answer 1

【答案】抗虫 抗逆 （已知）目的基因 DNA在加热后得到的两条单链作为PCR扩增的模板 序列不同，每一单链对应一条引物核苷酸的数目不同，序列不同且每对引物之间不能互补配对 使引物与模板链（或“单链”）相应序列互补结合 样品4 样品4PCR扩增后的结果与已知三种基因的电泳结果一致 一次检测效率高（可同时检测多种基因）

【解析】

本题考查PCR技术，意在考查考生理解相关知识的原理和方法，要求学生能根据PCR技术的原理和方法分析表格和图形，进行推理和判断并得出正确结论。

（1）Bt毒蛋白基因表达可提高农作物棉花抵抗棉铃虫的能力，鱼的抗冻蛋白基因表达可提高农作物的抗冻能力，控制果实成熟的基因表达可有利用果实延熟，故将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、抗逆、延熟的转基因作物。

（2）PCR技术中，引物是根据（已知）目的基因的一段核苷酸序列合成的，每种基因扩增都需要一对引物（两种），其原因是DNA在加热后得到的两条单链作为PCR扩增的模板。根据表中A、B、C三种基因引物的碱基序列可知，引物的特异性主要体现在序列不同，每一单链对应一条引物核苷酸的数目不同，序列不同且每对引物之间不能互补配对。

（3）PCR过程中温度从90℃降到55-60℃的目的是使引物与模板链（或“单链”）相应序列互补结合，即复性。

（4）根据电泳结果可知，样品4的PCR扩增后的结果与已知三种基因的电泳结果一致，可知含有三种转基因的农作物是样品4。

（5）根据题意，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；可知与PCR技术相比，多重PCR技术的优势是一次检测效率高（可同时检测多种基因）。