關(guān)于“PCR引物”高考試題解析

摘 要 結(jié)合對相關(guān)高考試題的解析，從引物堿基序列設(shè)計(jì)、延伸方向和所需要數(shù)量等方面進(jìn)行分析，使學(xué)生在高考復(fù)習(xí)中對PCR引物有更全面深入的認(rèn)識，完成相關(guān)知識的備考。

關(guān)鍵詞 PCR引物 高考試題 高考復(fù)習(xí)

中圖分類號 G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

生物科學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)。新技術(shù)、新方法層出不窮，前沿科技在歷年高考試題中多有反映。隨著課程改革的深入，高考試題的命題形式也傾向于考查學(xué)生在特定情境中運(yùn)用知識的能力。PCR技術(shù)是現(xiàn)代分子生物研究中的基本技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛。近年高考試題中出現(xiàn)了大量與PCR技術(shù)有關(guān)的試題。而且2017年高考考試大綱有部分內(nèi)容發(fā)生了變化，新考綱對PCR的知識要求更加明確，其中 “基因工程的原理及技術(shù)”調(diào)整成“基因工程的原理及技術(shù)（含PCR）”。因此在高考復(fù)習(xí)時(shí)，教師對PCR技術(shù)更應(yīng)該幫助學(xué)生進(jìn)行針對性的復(fù)習(xí)。在PCR技術(shù)中設(shè)計(jì)引物是關(guān)鍵步驟，也是高考的常考考點(diǎn)，屬于高考備考的重點(diǎn)內(nèi)容，因此有必要重點(diǎn)復(fù)習(xí)。下面結(jié)合歷年高考試題，對PCR引物的堿基序列設(shè)計(jì)、引物延伸方向、引物消耗等方面進(jìn)行例析，使學(xué)生多角度認(rèn)識引物的有關(guān)知識，從而完成這部分考點(diǎn)的備考。

1 引物的堿基序列的設(shè)計(jì)

引物是PCR特異性反應(yīng)的關(guān)鍵，PCR產(chǎn)物的特異性取決于引物與模板DNA互補(bǔ)的程度。理論上，只要知道任何一段模板DNA序列，就能按其設(shè)計(jì)互補(bǔ)的寡核苷酸鏈做引物，利用PCR技術(shù)就可將模板DNA在體外大量擴(kuò)增。設(shè)計(jì)引物時(shí)，要注意：① 引物應(yīng)與核酸序列數(shù)據(jù)庫的其他序列無明顯同源性。② 避免引物內(nèi)部出現(xiàn)二級結(jié)構(gòu)，避免兩條引物間互補(bǔ)。

[例1]（2011·江蘇）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（圖1），請分別說明理由。

① 第1組：__________________________；

② 第2組：__________________________。

參考答案：① 引物I和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對而失效；② 引物I自身折疊后會出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對而失效

[例2]（2008·江蘇）PCR過程中退火（復(fù)性）溫度必須根據(jù)引物的堿基數(shù)量和種類來設(shè)定。表1為根據(jù)模板設(shè)計(jì)的兩對引物序列，圖2為引物對與模板結(jié)合示意圖。請判斷哪一對引物可采用較高的退火溫度。

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4 小結(jié)

在高考復(fù)習(xí)PCR技術(shù)部分時(shí)，教師首先應(yīng)該讓學(xué)生掌握PCR技術(shù)的基本原理；掌握DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；DNA聚合酶的工作原理。然后，教師引申出引物在PCR中的作用。通過典型例題使學(xué)生學(xué)會在以科研實(shí)際為背景的情景試題中獲取信息的能力，具備運(yùn)用所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題的能力。