解密25生物技術(shù)在食品加工及其他方面

的應(yīng)用

高考考點考查內(nèi)容三年高考探源考查頻率

植物有效成分的提取★★★☆☆

1．掌握植物有效成分的提取

2020山東卷·24

的方法；

2020江蘇卷·33

．和蛋白質(zhì)的提取技

DNA和蛋白質(zhì)的提取技術(shù)2DNA★★★☆☆

2017江蘇卷·33

術(shù)；

2017新課標(biāo)III·37

3．掌握PCR技術(shù)的步驟及注

2015全國卷Ⅱ·39

意事項。

PCR技術(shù)★★★☆☆

核心考點一植物有效成分的提取

1．植物有效成分提取的三種方法比較

提取方法水蒸氣蒸餾法壓榨法萃取法

利用水蒸氣將揮發(fā)性使芳香油溶解在有機

通過機械加壓，壓榨

實驗原理較強的植物芳香油攜溶劑中，蒸發(fā)溶劑后

出果皮中的芳香油

帶出來就可獲得芳香油

（1）石灰水浸泡、漂

（1）水蒸氣蒸餾；（1）粉碎、干燥；

洗；

方法步驟（2）分離油層；（2）萃取、過濾；

（2）壓榨、過濾靜置；

（3）除水過濾（3）濃縮

（3）再次過濾

適用范圍廣，要求原

適用于提取玫瑰油、

適用于柑橘、檸檬等料的顆粒要盡可能細(xì)

適用范圍薄荷油等揮發(fā)性強的

易焦糊原料的提取小，能充分浸泡在有

芳香油

機溶劑中

生產(chǎn)成本低，易保持

優(yōu)點簡單易行，便于分離原料原有的結(jié)構(gòu)和功出油率高，易分離

能

水中蒸餾會導(dǎo)致原料使用的有機溶劑處理

分離較為困難，出油

局限性焦糊和有效成分水解不當(dāng)會影響芳香油的

率相對較低

等問題質(zhì)量

2．增加植物有效成分提取量的關(guān)鍵措施

（1）蒸餾法提取植物芳香油

①提取量主要取決于植物材料中芳香油的含量。

②由于植物芳香油易揮發(fā)，因此用水蒸氣蒸餾法提取植物芳香油時應(yīng)選擇新鮮的植物材料（干燥

后植物芳香油揮發(fā)）。

（2）壓榨法提取植物芳香油：植物材料中的果膠、果蠟會影響壓榨和出油率，壓榨前通常采用石灰水

浸泡的方法除去果膠、果蠟，以提高出油率。

（3）影響胡蘿卜素萃取的因素及解決措施

影響因素解決措施

萃取劑的性質(zhì)用水不溶性有機溶劑

原料的顆粒大小、緊密程

粉碎

度

材料的含水量干燥

探索最佳萃取溫度，嚴(yán)格控制溫

萃取溫度

度

萃取時間適當(dāng)延長萃取時間

【易混易錯】

植物有效成分提取的2個易錯點

（1）水蒸氣蒸餾三種常用方法比較，基本原理相同，但原料位置不同。

①水中蒸餾：原料放于蒸餾容器的水中，水完全浸沒原料。

②水上蒸餾：容器中水的上方有篩板，原料置于篩板上，水量以沸騰時不浸濕原料為宜。

③水氣蒸餾：蒸餾容器下方有一排氣孔，連接外源水蒸氣，上方有篩板，上面放原料。

三種方法中，水中蒸餾設(shè)備簡單，成本低，易操作，而水上蒸餾和水汽蒸餾時間短，出油率高。

（2）胡蘿卜素粗品鑒定過程中的易錯點

①層析時沒有選擇干凈的濾紙，導(dǎo)致實驗現(xiàn)象不明顯。為了防止操作時對濾紙的污染，應(yīng)盡量避

免用手直接接觸濾紙，可以戴手套進(jìn)行操作。

②點樣時點樣圓點太大（直徑大于2mm），導(dǎo)致最終在濾紙上形成一條線，無法辨認(rèn)被提取的色

素。點樣圓點的直徑應(yīng)為2mm。

③將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時不能將濾紙兩邊相互接觸，以避免由于毛細(xì)現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿

濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

④層析液沒及樣品原點，色素溶解于層析液中，造成實驗失敗。層析液不可沒及樣品原點，以免

色素溶解于層析液中，使鑒定失敗。

⑤沒有設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)樣品作對照。層析液中是否提取到胡蘿卜素，可通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品中的β-胡蘿卜素作

對比予以確認(rèn)。

考法一

（2009·海南高考真題）請回答下列與實驗室提取芳香油有關(guān)的問題：

（1）植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法、_____和_____。

（2）芳香油溶解性的特點是不溶于_____，易溶于_____，因此可用_____作為提取劑來提取芳香油。

（3）橘子果實含有芳香油，通?？捎胈____作為材料提取芳香油，而且提取時往往選用新鮮的材料，理由

是_____。

（4）對材料壓榨后可得到糊狀液體，為除去其中的固體物獲得乳狀液可采用的方法是_____。

（5）得到的乳狀液加入氯化鈉并放置一段時間后，芳香油將分布于液體的_____層，原因是_____。加

入氯化鈉的作用是_____。

（6）從乳狀液中分離得到的芳香油中要加入無水硫酸鈉，此劑的作用是_____。

【答案】（1）蒸餾法萃取法（2）水有機溶劑有機溶劑橘（3）子皮芳香油含量

較高（4）過濾（5）上油層的密度比水層小增加水層密度，使油和水分層（6）吸收

芳香油中殘留的水分

【分析】

本題解題的關(guān)鍵是理解和掌握提取植物芳香油的原理及方法。植物芳香油的提取可采用的方法有壓榨法，

蒸餾法，萃取法；芳香油溶解性的特點是不溶于水，易溶于有機溶劑，芳香油乳濁液加入氯化鈉并放置一

段時間后，芳香油將分布于液體的上層，因為其密度比水小，乳濁液中分離得到的芳香油中要加入無水硫

酸鈉作用吸水。

【詳解】

（1）根據(jù)植物原料的特點，植物芳香油的提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等。

（2）植物芳香油不溶于水，但是極易溶于有機溶劑，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。芳香油溶解于有機

溶劑后，只需蒸發(fā)出有機溶劑，就可以獲得較純凈的植物芳香油了。因此可以用有機溶劑作為提取劑來提

取芳香油。

（3）橘皮精油主要儲藏在橘皮部分，所以可從橘子皮中提取到芳香油．所用的橘子皮越新鮮，芳香油的含

量也越高，所以提取橘皮精油時要選用新鮮的橘子皮。

（4）壓榨材料后可得到糊狀液體，此時需過濾除去其中的固體物，進(jìn)而獲得乳狀液。

（5）乳狀液是水和芳香油的混合物，要將水和芳香油分開，需加入氯化鈉，這樣可以增加水層的密度，使

水和芳香油分開。由于芳香油的密度比水層小，所以芳香油分布于液體的上層，最后用分液漏斗將兩層分

開即可獲得我們所需要的芳香油。

（6）分離的油層還會含有一定的水分，一般可以加入一些無水硫酸鈉吸水，放置過夜，再過濾除去固體

硫酸鈉就即可得到芳香油。

考法二

（2019·海南高考真題）回答下列問題。

（1）玫瑰精油可用玫瑰花瓣為原料，采用水蒸氣蒸餾法提取。水蒸氣蒸餾法的原理是

________________________。在進(jìn)行蒸餾時，冷凝管的進(jìn)水口比出水口___________（填“高”或“低”）。蒸餾

收集到的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl，其目的是

________________；得到的油層還需要加入無水Na2SO4，其目的是_______________。

（2）某同學(xué)在通過發(fā)酵制作果酒時，發(fā)現(xiàn)在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，原因是

________________________。在家庭以葡萄為原料制作葡萄酒時，可以不添加酵母菌，原因是

________________________；在制作葡萄酒的過程中，如果密封不嚴(yán)混入空氣，發(fā)酵液會變酸，可能的原

因是__________________。

【答案】（1）利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重

新分離出油層和水層低促進(jìn)油和水的分離吸去芳香油中殘留的水分（2）糖類是主要的能

源物質(zhì)，可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì)，還可以作為酒精發(fā)酵的原料葡萄皮上附著有野生

的酵母菌醋酸菌大量增殖，進(jìn)行醋酸發(fā)酵

【解析】

【分析】

植物芳香油主要是萜類化合物及其衍生物，提取方法有蒸餾、壓榨和萃取等。具體采用哪種方法要根據(jù)植

物原料的特點來決定。

玫瑰精油的提取流程：鮮玫瑰紅+清水→水蒸氣蒸餾→油水混合物→分離油層→除水→玫瑰油。

果酒發(fā)酵的常用菌種是酵母菌，兼性厭氧型微生物，有氧條件下進(jìn)行有氧呼吸增加數(shù)量，無氧條件下進(jìn)行

酒精發(fā)酵。

【詳解】

（1）水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物

又會重新分離出油層和水層。在進(jìn)行蒸餾時，為了避免防止冷凝管炸裂，進(jìn)水口比出水口低。蒸餾收集到

的乳濁液是玫瑰精油和水的混合物，要得到玫瑰精油，需要向乳濁液中加入NaCl可以促進(jìn)油和水的分離；

得到的油層還需要加入無水Na2SO4，可以吸去芳香油中殘留的水分。

（2）糖類是主要的能源物質(zhì)，可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質(zhì)，還可以作為酒精發(fā)酵的原料。故

在通過發(fā)酵制作果酒時，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度。在家庭以葡萄為原料制作葡萄

酒時，由于葡萄皮上附著有野生的酵母菌，故可以不添加酵母菌；在制作葡萄酒的過程中，如果密封不嚴(yán)

混入空氣，會造成醋酸菌大量增殖，進(jìn)行醋酸發(fā)酵，發(fā)酵液會變酸。

1．圖1是在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β-胡蘿卜素過程中，菌體生物量及β-胡蘿卜素產(chǎn)量隨時間

變化的曲線圖；圖2是樣品層析結(jié)果及與β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品的比對。回答下列問題：

（1）β-胡蘿卜素常用的提取方法為_____________法，實驗表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原

因是____________。

（2）圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第______________h左右，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，為保證

連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是____________。

（3）紙層析法分離樣品中色素的原理是_____________。將萃取的胡蘿卜素樣品與β-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行

比對，結(jié)果如圖2。據(jù)圖2分析可知，色帶_____________為β-胡蘿卜素。

【答案】（1）萃取石油醚為水不溶性有機溶劑，沸點高，萃取效果好（2）100連續(xù)加入新的

培養(yǎng)液，同時排出代謝產(chǎn)物（3）不同色素在層析液中溶解度不同I

【分析】

據(jù)圖分析：圖1中，在發(fā)酵罐內(nèi)利用三孢布拉氏霉發(fā)酵生產(chǎn)β-胡蘿卜素過程中，β-胡蘿卜素產(chǎn)量應(yīng)該是三孢

布拉氏霉處于穩(wěn)定期時進(jìn)行連續(xù)培養(yǎng)時獲得的產(chǎn)量最高。圖2表示用紙層析法鑒定胡蘿卜素的實驗過程。

【詳解】

（1）β-胡蘿卜素常用提取方法為萃取法溶解；實驗表明，石油醚的提取效果遠(yuǎn)好于丙酮和酒精，原因是石

油醚為水不溶性有機溶劑，萃取效果好。

（2）據(jù)圖分析可知：圖1中，菌體的最快增長出現(xiàn)在第100h左右；菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其

原因是營養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累，故為保證連續(xù)的生產(chǎn)，應(yīng)采取的措施是連續(xù)加入新的培養(yǎng)液，

同時排出代謝產(chǎn)物。

（3）紙層析法分離色素的原理是不同色素在層析液中溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙上的擴散速

度快；從圖中分析可知，色帶Ⅰ為β一胡蘿卜素。

2．藿香正氣丸、藿香正氣水的主要藥用成分都是廣藿香油，其中藿香正氣水是深棕色的澄清液體。某研究

者將成熟的廣藿香草莖葉進(jìn)行干燥、堆放處理后，粉碎過60目篩，以此為原料進(jìn)行提取廣藿香油的相關(guān)研

究（如下圖）。請回答下列問題：

（1）上述提取廣藿香油的方法為_____。步驟①②中加入的物質(zhì)分別是_____、_____。

（2）下表是實驗結(jié)果記錄表，據(jù)表可知最佳的提取條件為_____。

實驗

乙醇濃度（%vol）浸泡溫度（℃）提取時間（h）出油量[mg·（100g）]-1

號

1604081．38

2605091．75

36060101．50

4704081．47

5705091．95

67060101．35

7804081．37

8805091．30

98060101．86

（3）與藿香正氣丸不同的是，藿香正氣水中含40%～50%的醇，_____（填“能”或“不能”）用酸性重鉻酸鉀

溶液鑒定其中的乙醇，原因是_____。

（4）用于研究廣藿香油的抑菌活性的活菌可以用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)和分離，牛肉膏蛋白胨

培養(yǎng)基中的蛋白胨提供的主要營養(yǎng)有_____（答三種）。

【答案】（1）水蒸氣蒸餾法NaCl無水Na2SO4（2）70%乙醇、50℃浸泡、提取9h（3）不

能藿香正氣水自身的顏色會影響鑒定實驗顏色的呈現(xiàn)（4）碳源、氮源和維生素

【分析】

水蒸氣蒸餾法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水

混合物，冷卻后，混合物又會重新分離出油層和水層。在油水混合物中加入NaCl可以使油水混合物分層明

顯，促進(jìn)油水分離，然后用分液漏斗把油水分離。分離出來的精油中可以加無水硫酸鈉吸收水分。粗分離

后，可以采用其他方法繼續(xù)純化。

【詳解】

（1）從題中可以看出，提取過程中首要是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的廣藿香油攜帶出來，形成油水混合物，

冷卻后又重新分離出油層，所以提取廣藿香油的方法為水蒸氣蒸餾法。步驟①為加入氯化鈉，目的是讓氯

化鈉溶于水，增加水的密度，使油水混合物分層明顯。步驟②為加入無水硫酸鈉，目的是出去精油中的水

分。

（2）最大出油量時的提取條件為最佳條件，根據(jù)表中的實驗結(jié)果可知，最大出油量時對應(yīng)的提取條件為70%

乙醇、50℃浸泡、提取9h。

（3）藿香正氣水中含40%~50%的乙醇，理論上乙醇可以用酸性的重鉻酸鉀來鑒定，但是鑒定過程中要觀

察顏色的變化，而霍香正氣水是深棕色的澄清液體，其自身的顏色會影響鑒定實驗結(jié)果的觀察。所以不能

用酸性重鉻酸鉀溶液鑒定其中的乙醇。

（4）牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中的蛋白胨內(nèi)含多種有機物，可以提供的主要營養(yǎng)有碳源、氮源和維生素。

3．薰衣草為唇形科薰衣草屬植物。熏衣草精油取自熏衣草莖、葉，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，揮發(fā)性較強，具有怡神、

助睡眠、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓、止痛、促進(jìn)細(xì)胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲叮

咬、預(yù)防和改善脫發(fā)。

（1）從熏衣草莖、葉中提取熏衣草精油，宜采用____________法，該方法也是提取植物芳香油的常用方法，

它的原理是____。

（2）與提取熏衣草精油不同，實驗室中胡蘿卜素的提取常采用__________法，該過程要特別注意控制

________________，以防止胡蘿卜素分解，其提取效率主要取決于___，同時還受原料顆粒的大小、含水量

等條件的影響。

（3）熏衣草精油中大腸桿菌的含量超標(biāo)會嚴(yán)重影響精油的品質(zhì)，可采用__________（填接種方法）檢測熏

衣草精油中大腸桿菌的活菌數(shù)量。將樣品接種到含_______的固體培養(yǎng)基上，可以根據(jù)最終培養(yǎng)基上

________的數(shù)目，計算出熏衣草精油中大腸桿菌的數(shù)量。

【答案】（1）水蒸氣蒸餾利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，

混合物又會重新分出油層和水層（2）萃取溫度和時間萃取劑的性質(zhì)和使用量（3）稀釋

涂布平板法伊紅美藍(lán)黑色菌落

【分析】

1、植物有效成分的提取的主要方法有：蒸餾法、壓榨法和萃取法。

2、玫瑰精油具有較強的揮發(fā)性，適用于蒸餾法提取；橘皮精油如果使用蒸餾法會導(dǎo)致原料焦糊和有效成分

的部分水解，通常采用壓榨法提?。缓}卜素不溶于水，易溶于石油醚等有機溶劑，適用于萃取法提取。

【詳解】

（1）熏衣草精油具有較強的揮發(fā)性，適用于水蒸氣蒸餾法提取，它的原理是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的植

物芳香油攜帶出來，形成油水混合物，冷卻后，混合物又會重新分出油層和水層。

（2）胡蘿卜素不溶于水，易溶于石油醚等有機溶劑，適用于萃取法提取。該過程要特別注意控制溫度和時

間。萃取的溫度高、時間長，需要提取的物質(zhì)就能充分溶解，但溫度過高，時間過長，胡蘿卜素易分解。

提取效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量等條件的影

響。

（3）微生物的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法，檢測熏衣草精油中大腸桿菌的活菌數(shù)量，應(yīng)采用

稀釋涂布平板法接種。在含伊紅美藍(lán)的固體培養(yǎng)基上，大腸桿菌菌落呈現(xiàn)黑色，可以根據(jù)最終培養(yǎng)基上黑

色菌落的數(shù)目，計算出熏衣草精油中大腸桿菌的數(shù)量。

核心考點二DNA和蛋白質(zhì)的提取技術(shù)

一、DNA的粗提取與鑒定

1．實驗原理

（1）DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，其在物質(zhì)的量濃度為0.14mo/L的NaCl溶液

中的溶解度最低。

（2）DNA不溶于酒精，但是在細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可溶于酒精，因此可以用酒精提純。

（3）DNA遇二苯胺（沸水?。蝗境伤{(lán)色，因此，三苯胺試劑可用來鑒定DNA分子。

2．選取材料→破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液→去除濾液中的雜質(zhì)→DNA的析出與鑒定。

【說明】①本實驗用雞血細(xì)胞作實驗材料的原因：雞血細(xì)胞核的DNA含量豐富，材料易得；雞血

細(xì)胞極易吸水漲破。②二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用。③獲取較多DNA的關(guān)鍵是向雞血細(xì)胞液中加入足

量的蒸餾水，以便使雞血細(xì)胞膜和核膜破裂。

【通關(guān)秘籍】DNA的粗提取與鑒定中的“234”

加蒸餾水2①加到雞血細(xì)胞液中，使血細(xì)胞吸收水破裂；

次②加到含DNA的2mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃

度下降到0.14mol/L，使DNA析出。

用紗布過濾①過濾血細(xì)胞破裂液，得到含細(xì)胞核物質(zhì)的濾液；

3次②濾取0.14mol/L的NaC1溶液中析出的DNA（黏稠物）；

③過濾溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液

用NaCl溶液①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細(xì)胞核物質(zhì)；

4次②用0.14mol/L的NaCl溶液使DNA析出；

③用2mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；

④用2mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA

二、蛋白質(zhì)的提取和分離

1．蛋白質(zhì)分離的依據(jù)

蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對其他分

子的親和力等）千差萬別，可以用來分離不同種類的蛋白質(zhì)。

2．蛋白質(zhì)分離的方法

（1）凝膠色譜法：原理是當(dāng)相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)

容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，路程較長，移動速度較慢，后從層析柱中洗脫下來；而相對分子質(zhì)

量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部通道，只能在外部移動，路程較短，移動速度較快，在層

析柱中先洗脫下來。

（2）電泳法：原理是許多生物大分子具有可解離的基團(tuán)，在一定pH下，這些基團(tuán)會帶上正電或負(fù)

電，在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。各種分子帶電性

質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀不同，使分子遷移速度不同，從而實現(xiàn)各種分子的分離。

3．血紅蛋白的提取和分離過程

步驟操作

樣品處理通過紅細(xì)胞的洗滌（除去雜蛋白，以利于后續(xù)步驟的分離純化）、血紅蛋白的

釋放（在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細(xì)胞破裂，細(xì)胞膜被溶解，釋放出血紅

蛋白）、分離血紅蛋白溶液（經(jīng)過離心使血紅蛋白和其他雜質(zhì)分離開來）等操

作收集到血紅蛋白溶液

粗分離利用透析法去除血紅蛋白溶液中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)

純化利用凝膠色譜法分離相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)

純度鑒定采用SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳判斷純化的蛋白質(zhì)是否達(dá)到要求

4．實驗操作程序及注意事項

（1）樣品處理

①紅細(xì)胞的洗滌

a．離心時轉(zhuǎn)速要低，時間要短，否則白細(xì)胞等會一同沉淀，達(dá)不到分離效果；

b．洗滌三次，三次后如果上清液仍呈黃色，可增加洗滌次數(shù)，否則無法除去血漿蛋白。

②血紅蛋白的釋放

紅細(xì)胞中依次加入蒸餾水和甲苯的作用：加入蒸餾水的目的是使紅細(xì)胞吸水漲破；甲苯溶解

細(xì)胞膜，從而使血紅蛋白釋放出來。

③分離血紅蛋白溶液

離心→分層→濾紙過濾→分液→紅色透明液體。

（2）粗分離——透析

①透析時間是12小時；

②透析袋用硝酸纖維素制成，小分子可自由進(jìn)出，而大分子保留在袋內(nèi)。

（3）純化——凝膠色譜法

凝膠色譜操作包括凝膠色譜柱的制作、凝膠色譜柱的裝填、樣品的加入和洗脫。

①為了加快干凝膠的膨脹，可將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，通常只需1~2h，這樣還

可除去凝膠中可能帶有的微生物，排除膠粒內(nèi)的空氣。

②在色譜柱中裝填凝膠的時候要盡量緊密，以降低凝膠顆粒之間的空隙。一是在裝填凝膠柱

時，不得有氣泡存在，因為氣泡會攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果。二是在

凝膠色譜柱操作過程中，不能發(fā)生洗脫液流干，露出凝膠顆粒的現(xiàn)象。一旦發(fā)生上述兩種情

況，凝膠色譜柱需要重新裝填。

③滴加樣品時，吸管管口貼著管壁環(huán)繞移動加樣，不要破壞凝膠面。

④根據(jù)紅色區(qū)帶的移動狀況判斷收集流出液的時間。

考法一

（2020·海南高考真題）下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是（）

A．羊的成熟紅細(xì)胞可作為提取DNA的材料

B．提取植物細(xì)胞的DNA時，需要加入一定量的洗滌劑和食鹽

C．預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解

D．在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色

【答案】A

【分析】

1.DNA粗提取與鑒定的原理1.DNA的溶解性：

（1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用這一

特點，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的；

（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)

進(jìn)一步的分離；

2.DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性：蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍

受60-80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA沒有影響；

3.DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

【詳解】

A、羊的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，因此不可作為提取DNA的材料，A錯誤；

B、提取植物細(xì)胞的DNA時，需要加入一定量的洗滌劑和食鹽，洗滌劑的作用是瓦解細(xì)胞膜，而食鹽的作

用是提高DNA的溶解度，B正確；

C、預(yù)冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解，同時根據(jù)DNA蛋白質(zhì)溶于酒精，而DNA不

溶于酒精的特性將其析出，C正確；

D、由分析可知，在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色，據(jù)此鑒定DNA的存在，D正確。

故選A。

考法二

（2011·廣東高考真題）以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，不正確的是

A．洗滌紅細(xì)胞時，使用生理鹽水可防止紅細(xì)胞破裂

B．豬成熟紅細(xì)胞中缺少細(xì)胞器和細(xì)胞核，提純時雜蛋白較少

C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測

D．在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢

【答案】D

【分析】

血紅蛋白的分離過程：

1、樣品的處理：通過洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液；

2、樣品的粗分離：利用透析法去除分子量較小的雜質(zhì)蛋白；

3、樣品的純化：利用凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)蛋白除去；

4、純度鑒定：利用聚丙烯凝膠電泳完成。

【詳解】

A、洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白以利于后續(xù)步驟的分離純化，加入的生理鹽水能維持細(xì)胞穩(wěn)定形態(tài)，防

止紅細(xì)胞破裂，A項正確；

B、豬的成熟紅細(xì)胞中無細(xì)胞核，缺少細(xì)胞器，提純時雜蛋白質(zhì)較少，B項正確；

C、血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時可以通過觀察顏色來判斷什么時候應(yīng)該收集洗脫液（如果

操作都正確），C項正確；

D、在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白的分子量比雜蛋白大，質(zhì)量越大的蛋白質(zhì)，通過凝膠色譜柱的速度

越快，D項錯誤。

故選D。

4．下圖所示為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的部分操作過程，有關(guān)分析不正確的是（）

A．圖①④中加入蒸餾水的目的相同

B．圖①中向雞血細(xì)胞液內(nèi)加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)

C．圖②操作的目的是純化DNA，去除溶于體積分?jǐn)?shù)為95%酒精中的雜質(zhì)

D．圖③中物質(zhì)的量濃度為2mol·L-1的NaCl溶液能溶解黏稠物中的DNA

【答案】A

【分析】

1、DNA的溶解性：

（1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用這一

特點，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。

（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)

進(jìn)一步的分離。

2、DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍

受60?80C的高溫，而DNA在80C以上才會變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA沒有影響。

°°

3、DNA的鑒定在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

【詳解】

A、①中加蒸餾水是為了使血細(xì)胞吸水漲破，④中加入蒸餾水是為了降低氯化鈉溶液的濃度，使DNA析出，

A錯誤；

B、嫩肉粉中含有蛋白酶，能夠水解蛋白質(zhì)，因此圖①中向雞血細(xì)胞液內(nèi)加入少許嫩肉粉有助于去除雜質(zhì)，

B正確；

C、DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，因此②操作的目的是純化DNA，去除溶

于95%酒精中的雜質(zhì)，C正確；

D、圖③中2mol·L-1NaCl溶液能溶解黏稠物中的DNA，D正確。

故選A。

5．纖維素是地球上最豐富的可再生碳源物質(zhì)之一，科學(xué)合理地利用纖維素有助于解決能源危機和環(huán)境污染

等重大問題。請回答下列問題：

（l）分離纖維素分解菌時，從富含有機質(zhì)的土壤中取樣，將土壤濾液加入以纖維素為唯一碳源的液體培養(yǎng)

基中進(jìn)行選擇培養(yǎng)，選擇培養(yǎng)的目的是____。如果將選擇培養(yǎng)后的液體培養(yǎng)基離心，人們____（填“能”或“不

能”）從上清液中獲得纖維素酶。

（2）將纖維素酶粗提取液裝入透析袋中，置于pH適宜的磷酸緩沖液中進(jìn)行透析處理，可除去其中____的

雜質(zhì)。然后可采用________法進(jìn)一步純化纖維素酶。

（3）為使纖維素酶能夠重復(fù)使用，可將冷卻后的海藻酸鈉溶液與纖維素酶液進(jìn)行混合，通過注射器滴入

CaCl2溶液中。這種固定酶的方法稱為____。

（4）研究人員測定了不同溫度對固定化酶酶活力的影響，結(jié)果如圖所示。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以看出，在溫度為30℃-80℃的變化范圍內(nèi)，隨著溫度的升高固定化酶和游離酶的酶活力均

呈現(xiàn)出_______的變化趨勢。該趨勢是由以下兩個方面共同作用的結(jié)果：反應(yīng)體系溫度升高時，底物和酶分

子動能增大，使反應(yīng)速率___；溫度可改變酶的____，導(dǎo)致活性隨著溫度的升高而降低甚至失活。

【答案】（1）增加纖維素分解菌的濃度能（2）分子量較小凝膠色譜法（或電泳）（3）包

埋法（4）先增加后降低加快空間結(jié)構(gòu)

【分析】

在分離纖維素分解菌時，常做選擇培養(yǎng)，目的為增加纖維素分解菌的濃度，旨在從中可確保獲得纖維素分

解菌。固定化酶和細(xì)胞的方法主要有三種，包括化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法和包埋法。包埋法常使用海藻酸

鈉這種不溶于水的多孔性載體中。

【詳解】

（1）本實驗中選擇培養(yǎng)也可稱為富集培養(yǎng)，目的是增加纖維素分解菌的濃度。纖維素分解菌能夠分解周圍

環(huán)境中的纖維素，說明該酶合成后能夠釋放到周圍環(huán)境中，因此，將液體培養(yǎng)的目標(biāo)菌離心，人們可以從

上清液中獲得纖維素酶。

（2）對蛋白質(zhì)進(jìn)行粗分離時常使用透析，目的是除去樣品中分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)，為進(jìn)一步純化分離纖維

素酶，會將樣品放在凝膠色譜柱中進(jìn)行洗脫、收集。

（3）海藻酸鈉常做包埋的載體，將冷卻后的海藻酸鈉溶液與纖維素酶液進(jìn)行混合，通過注射器滴入CaCl2

溶液中，形成凝膠珠，這種酶固定化的方法是包埋法。

（4）分析實驗數(shù)據(jù)可知，在溫度為30℃~80℃的變化范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，固定化酶和游離酶的酶活

力均呈現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢。該趨勢是由以下兩個方面共同作用的結(jié)果：反應(yīng)體系溫度升高時，

底物和酶分子動能增大，使反應(yīng)速率加快；溫度可改變酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致活性隨著溫度的升高而降低甚

至失活。

核心考點三PCR技術(shù)

一、PCR技術(shù)的原理

DNA復(fù)制原理，即

加熱，雙螺旋結(jié)構(gòu)解體

雙鏈單鏈

DNA緩慢冷卻，分離的DNA鏈重新結(jié)合DNA

二、PCR的反應(yīng)過程

1．變性：當(dāng)溫度上升到90℃以上時，雙鏈DNA解聚為單鏈，如圖所示。

2．復(fù)性：溫度下降至50℃左右時，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合，如圖所示。

3．延伸：當(dāng)溫度上升至72℃左右時，溶液中的四種脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互

補配對原則合成新的DNA鏈，如圖所示。

三、PCR的結(jié)果

上述三步反應(yīng)完成后，一個DNA分子就變成了2個DNA分子，隨著重復(fù)次數(shù)的增多，DNA分子就以

2n的形式增加。PCR的反應(yīng)過程都是在PCR擴增儀中完成的。

考法一

（2020·北京高考真題）為了對重金屬污染的土壤進(jìn)行生物修復(fù)，研究者將從楊樹中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運蛋白

（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中（如圖）。

為檢測獲得的轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因，同時避免內(nèi)源HMA3基因的干擾，在進(jìn)行PCR

擴增時，應(yīng)選擇的引物組合是（）

A．①+③B．①+②C．③+②D．③+④

【答案】B

【分析】

根據(jù)圖示中引物的位置可知，引物①擴增的片段含有啟動子和HMA3基因，引物③擴增的片段不含啟動子，

引物②擴增的片段既含有啟動子，又含有HMA3基因序列。

【詳解】

圖示中克隆的重金屬轉(zhuǎn)運蛋白（HMA3）基因與外源高效啟動子連接，導(dǎo)入楊樹基因組中，若要檢測獲得的

轉(zhuǎn)基因楊樹苗中是否含有導(dǎo)入的HMA3基因和高效啟動子，需要檢測是否含有高效啟動子序列和HMA3基

因序列，應(yīng)選擇的引物組合是①+②，即B正確，ACD錯誤。

故選B。

考法二

（2020·江蘇高考真題）如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，簡捷地分析出已知序列兩側(cè)的

序列，具體流程如下圖（以EcoRI酶切為例）：

請據(jù)圖回答問題：

（1）步驟I用的EcoRI是一種__________酶，它通過識別特定的__________切割特定位點。

（2）步驟Ⅱ用的DNA連接酶催化相鄰核苷酸之間的3′-羥基與5′-磷酸間形成__________；PCR循環(huán)中，升

溫到95℃是為了獲得__________；TaqDNA聚合酶的作用是催化__________。

（3）若下表所列為已知的DNA序列和設(shè)計的一些PCR引物，步驟Ⅲ選用的PCR引物必須是__________

（從引物①②③④中選擇，填編號）。

DNA序列（虛線處省略了部分核苷酸序列）

已知序列

①5′-AACTATGCGCTCATGA-3′

②5′-GCAATGCGTAGCCTCT-3′

PCR引物

③5′-AGAGGCTACGCATTGC-3′

④5′-TCATGAGCGCATAGTT-3′

（4）對PCR產(chǎn)物測序，經(jīng)分析得到了片段F的完整序列。下列DNA單鏈序列中（虛線處省略了部分核苷

酸序列），結(jié)果正確的是_________________。

A．5′-AACTATGCG-----------AGCCCTT-3′

B．5′-AATTCCATG-----------CTGAATT-3′

C．5′-GCAATGCGT----------TCGGGAA-3′

D．5′-TTGATACGO----------CGAGTAC-3′

【答案】（1）限制性核酸內(nèi)切（或限制）核苷酸序列（2）磷酸二酯鍵DNA單鏈以DNA

為模板的DNA鏈的延伸（3）②④（4）B

【分析】

采用PCR技術(shù)擴增DNA的過程為：變性、退火、延伸、終止，PCR技術(shù)擴增目的基因的原理：DNA雙鏈

復(fù)制，引物是一小段單鏈DNA，引物5′端的堿基可以與DNA兩條鏈的3′端的堿基進(jìn)行堿基互補配對，可

作為DNA復(fù)制的起始點，子鏈的延伸方向從5′→3′。

【詳解】

（1）EcoRI是一種限制性核酸內(nèi)切酶，它通過識別特定的核苷酸序列切割特定的位點。

（2）DNA連接酶可催化相鄰核苷酸之間的3'-羥基和5'-磷酸之間形成磷酸二酯鍵；PCR循環(huán)中，升溫到95℃

時，DNA受熱變性后解旋為單鏈；TaqDNA聚合酶是一種耐高溫的依賴于DNA模板的DNA聚合酶，能催

化以DNA鏈為模板的DNA鏈的延伸。

（3）引物是一小段單鏈DNA，引物5'端的堿基可以與DNA兩條鏈的3'端的堿基進(jìn)行堿基互補配對，可作

為DNA復(fù)制的起始點，子鏈的延伸方向從5'→3'，據(jù)題圖分析，結(jié)合已知序列可知，能與片段F左邊配對

的引物為④，與右邊配對的引物為②，故步驟Ⅲ選用的PCR引物應(yīng)當(dāng)為②④。

（4）對PCR產(chǎn)物測序，得到片段F的完整序列，因為片段F是被限制酶EcoRI剪切的兩端，它識別的序

列是GAATTC，且在G與A之間切割，所以5'端應(yīng)該是AATTC，3'端是GAATT，故選B。

6．小麥?zhǔn)俏覈匾募Z食作物，但蚜蟲經(jīng)常給小麥生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅，研究人員將掌葉半夏中含有的凝集

素基因PPA轉(zhuǎn)入到普通小麥品種中，獲得抗蚜效果較好的轉(zhuǎn)基因小麥。

（1）為探究外源PPA基因在轉(zhuǎn)基因小麥細(xì)胞中的存在位置和遺傳方式，以純合的轉(zhuǎn)PPA基因小麥和野生

型小麥進(jìn)行正反交，根據(jù)_______序列設(shè)計引物，通過PCR鑒定得到的F1代。若正交和反交后代均能擴增

出目的基因條帶，則證明PPA基因在轉(zhuǎn)基因小麥中存在細(xì)胞核遺傳。繼續(xù)對F2代進(jìn)行PCR鑒定，若親代中

母本為轉(zhuǎn)基因植株時，F(xiàn)2代擴增結(jié)果為_______；而親代中父本為轉(zhuǎn)基因植株時，F(xiàn)2代擴增結(jié)果為_______，

則證明該基因同時存在細(xì)胞質(zhì)遺傳。

（2）實驗結(jié)果表明，細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都含有PPA基因。細(xì)胞核中的PPA基因用R表示，未導(dǎo)入PPA基

因用r表示；細(xì)胞質(zhì)中含PPA基因用S表示，未導(dǎo)入PPA基因用N表示（見下圖）。

以純合的轉(zhuǎn)基因植株做父本（基因型用S(RR)表示），野生型植株做母本進(jìn)行雜交實驗，請寫出F1、F2的基

因型_______。

（3）回交是指子代與親本之一進(jìn)行雜交的過程。通過多代的連續(xù)回交，可以逐步將轉(zhuǎn)基因小麥的細(xì)胞核，

置換成野生型小麥不攜帶PPA基因的細(xì)胞核，從而僅保持細(xì)胞質(zhì)中的PPA基因，以防止該基因通過花粉擴

散到其他近親作物中。

請寫出利用純合轉(zhuǎn)基因植株和野生型植株為親本，培育僅含細(xì)胞質(zhì)遺傳的轉(zhuǎn)基因抗蟲小麥的流程_______。

（用文字或者圖示作答均可）

【答案】（1）PPA基因所有個體均能擴增出條帶能擴增和不能擴增的個體比例為3∶1（2）F1：

N(Rr)F2：N(RR)、N(Rr)、N(rr)（3）用純合轉(zhuǎn)基因植株做母本、野生型植株做父本，雜交獲得F1，

F1作母本與野生型植株回交，篩選基因型為S(rr)的植株作母本，再與野生型植株連續(xù)多代回交，最終獲得

僅含細(xì)胞質(zhì)遺傳的轉(zhuǎn)基因抗蟲小麥S(rr)；

【分析】

基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是決定生物性狀的基本單位。體細(xì)胞的細(xì)胞核中的基因通常是成對存在

的，而細(xì)胞質(zhì)中的基因通常不是成對存在的。細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中的基因都能進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯，細(xì)胞

質(zhì)基因由母本傳給子代。

【詳解】

（1）PCR擴增基因，需要根據(jù)待測定的基因序列設(shè)計引物，本實驗?zāi)康氖翘骄客庠碢PA基因在轉(zhuǎn)基因小麥

細(xì)胞中的存在位置和遺傳方式，所以以PPA基因序列設(shè)計引物；正反交結(jié)果相同，則說明存在細(xì)胞核遺傳，

若用Aa這對基因表示，F(xiàn)1基因型是Aa；對F2進(jìn)行擴增，由于細(xì)胞質(zhì)基因只能由母本傳遞給子代，所以如

果母本為轉(zhuǎn)基因植株時，F(xiàn)2中所有個體均能擴增出條帶，而如果父本父本為轉(zhuǎn)基因植株時，只存在細(xì)胞核

遺傳，所以擴增結(jié)果是能擴增和不能擴增的個體比例為3∶1。

（2）野生型為未導(dǎo)入基因，所以母本基因型是N（rr），父本是S(RR)，由于細(xì)胞質(zhì)基因隨著母本傳遞，所

以F1基因型是N（Rr），自交出現(xiàn)性狀分離，F(xiàn)2基因型是N（RR）,N（Rr），N（rr）。

（3）需要培養(yǎng)僅含細(xì)胞質(zhì)遺傳的轉(zhuǎn)基因抗蟲小麥S（rr），結(jié)合題干回交過程，不斷進(jìn)行選擇，所以具體過

程：用純合轉(zhuǎn)基因植株做母本、野生型植株做父本，雜交獲得F1，F(xiàn)1作母本與野生型植株回交，篩選基因

型為S(rr)的植株作母本，再與野生型植株連續(xù)多代回交，最終獲得僅含細(xì)胞質(zhì)遺傳的轉(zhuǎn)基因抗蟲小麥S(rr)；

遺傳圖解如下：

7．注意缺陷多動障礙（ADHD）是臨床上常見的一種神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，主要表現(xiàn)為與年齡不相符的注

意力不集中、多動、沖動。推測cntnap2基因與ADHD相關(guān)，研究人員嘗試通過降低斑馬魚中該基因的表

達(dá)建立ADHD動物模型。

（1）cntnap2基因主要在_________中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時，_________酶與基因中的啟動子結(jié)合催化形成RNA前體。

隨后RNA前體中內(nèi)含子對應(yīng)部分被切掉，外顯子對應(yīng)部分拼接起來，形成成熟mRNA。

（2）為降低cntnap2基因的表達(dá)，研究人員將嗎啉反義寡核苷酸導(dǎo)入斑馬魚的受精卵中，嗎啉反義寡核苷

酸是一種RNA剪接抑制劑，針對它的具體作用，科研人員提出以下假說：

假說1：導(dǎo)致RNA前體上內(nèi)含子1的對應(yīng)序列不能被剪切下去

假說2：導(dǎo)致RNA前體上內(nèi)含子1和外顯子2的對應(yīng)序列同時被剪切下去

為了驗證上述假說，分別從受精后3天的實驗組和對照組斑馬魚的腦中提取________，逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。

若假說1成立，使用上圖所示引物2和引物4進(jìn)行PCR后電泳的結(jié)果為________（從下列選項中選擇）。

A．實驗組有目的條帶B．實驗組無目的條帶

C．對照組有目的條帶D．對照組無目的條帶

若要證明假說2成立，還需要選擇上圖所示引物_________進(jìn)行PCR。

（3）用上述方法獲得的實驗組斑馬魚的運動距離和速度都大于對照組。科研人員向?qū)嶒灲M斑馬魚的培養(yǎng)液

中加入托莫西?。ㄒ环N常用于治療ADHD的臨床藥物），若_________則證明利用嗎啉反義寡核苷酸獲得了

ADHD斑馬魚模型。

【答案】（1）細(xì)胞核RNA聚合（2）RNAAD3和4（3）斑馬魚的運動距離和速度降

低

【分析】

1、中心法則：遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；遺傳信息可以從DNA流向RNA，進(jìn)而

流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯；后來中心法則又補充了遺傳信息從RNA流向RNA以及從RNA流

向DNA兩條途徑。

2、PCR技術(shù)：（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)；

（2）原理：DNA復(fù)制；（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物；（4）條件：

模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）；（5）過程：①高溫變性：DNA解

旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到

互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。

【詳解】

（1）轉(zhuǎn)錄過程以四種核糖核苷酸為原料，以DNA分子的一條鏈為模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，

合成RNA，斑馬魚屬于真核生物，即cntnap2基因在細(xì)胞核中進(jìn)行轉(zhuǎn)錄時，在RNA聚合酶與基因中的啟動

子結(jié)合催化形成RNA前體。隨后RNA前體中內(nèi)含子對應(yīng)部分被切掉，外顯子對應(yīng)部分拼接起來，形成成

熟mRNA。

（2）針對嗎啉反義寡核苷酸是一種RNA剪接抑制劑，提出假說1和假說2，為驗證上述假說，可分別從受

精后3天的實驗組和對照組斑馬魚的腦中提取RNA，逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。若假說1成立，即實驗組RNA前

體上內(nèi)含子1的對應(yīng)序列不能被剪切下去，對照組RNA前體上內(nèi)含子1的對應(yīng)序列不能被剪切下去，使用

上圖所示引物2和引物4進(jìn)行PCR后電泳的結(jié)果為實驗組有目的條帶，對照組無目的條帶，即AD正確。

若要證明假說2成立，即RNA前體上內(nèi)含子1和外顯子2的對應(yīng)序列同時被剪切下去，即選擇圖示引物3

和4進(jìn)行PCR可得到電泳條帶