新高考生物一轮复习课件 第十单元 第3课 菊花的组织培养和DNA技术（含解析）

这是一份新高考生物一轮复习课件 第十单元 第3课 菊花的组织培养和DNA技术（含解析），共60页。PPT课件主要包含了核心概念·自查，完整个体，遗传信息，生理功能，离体培养，组织片段，高度分化，愈伤组织，根或芽，液泡化等内容，欢迎下载使用。
【概念导图】 一图知全局
【概念梳理】 闭书测基础1.植物组织培养：(1)原理。①理论基础：细胞的全能性。a.概念：已经_____的细胞，仍然具有发育成_________的潜能。b.原因：具有该种生物全套_________。②细胞分化：在个体发育过程中，细胞在_____、_____和_________上出现稳定性差异的过程。
(2)植物组织培养的过程。①过程：外植体 愈伤组织 根或芽→完整植株。②相关概念。a.外植体：用于_________的植物器官或_________。b.脱分化：又叫去分化，是由_________的植物组织或细胞产生_________的过程。c.再分化：_________继续培养，重新分化成_______等器官的过程。d.愈伤组织的特点：细胞排列_____而无规则，是一种高度_______的呈无定形状态的薄壁细胞。
2.影响植物组织培养的因素：(1)内因。①不同的植物组织：培养的难易程度差别很大。②同一种植物材料：材料的_____、保存时间的_____等也会影响实验结果。③菊花的组织培养：一般选择_______植株的茎上部新萌生的_____。
(2)外因。①营养成分：常用的培养基是_________。主要成分包括：a.大量元素：如N、P、K、Ca、Mg、S；b.微量元素：如B、Mn、Cu、Zn、Fe、M、I、C；c.有机物：如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素、_____等。②植物激素。a.生长素和___________：启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。b.影响实验结果的因素：二者的浓度、使用的_________及用量的_____。
③其他因素：pH、温度、光照等。a.不同的植物对各种条件的要求往往不同。b.菊花组织培养所需条件。
3.菊花组织培养的实验操作：(1)制备MS固体培养基：可分为配制各种_____和配制_______及灭菌，灭菌常用方法是_____________法。(2)外植体消毒：将外植体用流水冲净后，先用____________________消毒，再用无菌水清洗，然后用_______溶液消毒，最后再用无菌水清洗。(3)接种：接种时要始终在点燃的_______旁进行，对接种工具要灭菌。将外植体插入培养基中时应注意方向，不要_____，每瓶接种_____块外植体。(4)培养：培养过程应该放在_______中进行，并定期进行_____，保持适宜的_____和_____。
体积分数为70%的酒精
(5)移栽：移栽前应先打开培养瓶的_______，让试管苗在培养间生长几日，然后用流水清洗根部的培养基。最后将幼苗移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境下生活一段时间，等幼苗长壮后再移栽到_____中。(6)栽培：将幼苗移栽后，每天观察并记录幼苗_____情况，适时浇水、施肥，直至_____。
4.DNA粗提取的基本原理：(1)DNA的粗提取原理：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在_________方面的差异，提取DNA，去除其他成分。(2)DNA的鉴定：DNA+ _______ ___色。
5.DNA粗提取的主要步骤及注意事项：
6.PCR原理与条件：(1)PCR的概念：PCR即_______________，是一种体外迅速扩增________的技术。它能以极少量的DNA 为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。(2)细胞内DNA复制的基本条件：
(3)PCR原理。①DNA变性：在___________的温度范围内，DNA 的___________将解体，双链分开。 ②DNA复性：当温度缓慢降低后，两条彼此分离的_______又会重新结合成双链。 ③子链的合成：DNA 聚合酶从引物的_____开始延伸DNA 链，DNA的合成方向总是从子链的_____向_____延伸。
(4)PCR条件。①原料：______________。②模板：加热变性解旋后的两条DNA母链。③酶：耐热的__________。④引物：使DNA 聚合酶能够从引物的_____开始连接脱氧核苷酸。⑤其他条件：需要稳定的缓冲溶液和能自动调节温度的温控设备等。
7.PCR过程与结果：(1)PCR过程：
(2)PCR的结果：DNA聚合酶只能特异地复制处于_____________的DNA序列，使这段固定长度的序列呈_____扩增。
【概念辨析】全面清障碍1.判断下列菊花组织培养的说法正误：(1)经离体培养形成的愈伤组织细胞排列紧密而规则，为高度液泡化的薄壁细胞。( )分析：愈伤组织细胞排列疏松而无规则。(2)植物组织培养一定要经过脱分化和再分化过程。( )(3)植物组织培养的培养基中可添加的植物激素只有生长素和细胞分裂素。 ( )分析：植物组织培养中常用的植物激素有生长素、细胞分裂素和赤霉素等。
(4)对外植体进行消毒时，药剂的消毒效果越好，植物组织培养越容易成功。 ( )分析：对外植体消毒时，既要考虑消毒效果，又要考虑植物的耐受能力。(5)不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料培养的难易程度相同。 ( )分析：不同植物组织培养的难易程度不同，同一种植物材料的不同器官或不同生长期细胞培养的难易程度也不同。
2.判断DNA粗提取实验的正误：(1)DNA既溶于2 ml/L NaCl溶液也溶于蒸馏水。( )分析：DNA 在2 ml/L NaCl溶液和蒸馏水中，溶解度都较大，在0.14 ml/L的NaCl溶液中溶解度最小。(2)关于高中生物学实验的基本原理，提取DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异。( )分析：DNA在0.14 ml/L的NaCl溶液中溶解度最低，使DNA析出；DNA不溶于酒精，而细胞中某些蛋白质溶于酒精，从而得到含杂质较少的DNA。
(3)洗涤剂能溶解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。( )分析：洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，去除脂质和蛋白质，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。(4)将丝状物溶解在2 ml/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。( )分析：用二苯胺试剂鉴定DNA，需在沸水浴条件下进行。
3.判断多聚酶链式反应扩增DNA片段的正误：(1)DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸DNA链，因此DNA合成的方向总是从子链的5'端向3'端延伸。( )(2)PCR的每次循环依次为变性、延伸、复性。( )分析：PCR技术分为变性、复性和延伸三步。(3)PCR反应中的缓冲液的作用类似生物体内的DNA复制中内环境的作用。( )分析：内环境的稳态可以保证细胞的生命活动正常进行，但是生物体内的DNA复制是在细胞核内进行的。
(4)PCR过程与细胞内的DNA复制一样，都是边解旋边复制的过程。 ( )分析：PCR利用DNA热变性原理，当温度升高到90 ℃以上时，DNA双螺旋结构全部打开，因此PCR过程是全解旋复制。(5)PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应模板。 ( )
考点一　菊花的组织培养【典例精研引领】如图是基因型为AaBb的菊花茎尖离体培养示意图，据图回答下列问题：
(1)图中A和B分别表示______和______。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)菊花的组织培养形成试管苗的过程中，其中应大量供给的元素是_______________。试管苗形成过程中要给予一定光照，其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)脱分化是指___________________。脱分化和再分化这两个过程的进行除了要有必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证______，否则植物组织培养就不能成功。 (4)这样培养成的试管苗的基因型为__　　　　____。 
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)离体的植物组织或细胞，在培养一段时间以后，会通过脱分化形成愈伤组织。脱分化产生的愈伤组织继续培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。菊花茎尖能培养成植物体的根本原因是植物细胞具有全能性。(2)离体的植物组织和细胞，常用MS培养基培养，其主要成分包括：大量元素，如N、P、K、Ca、Mg、S；微量元素，如Fe、Mn、B、Zn、Cu、M、C、I，有机物，如维生素、蔗糖等。在试管苗形成过程中要每日给予光照12 h，其原因是试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物。(3)脱分化和再分化这两个过程的进行除了要有必要的温度、光照和氧气等外界条件外，还要保证无菌，原因是杂菌产生的毒素等物质会影响或阻碍植物组织
脱分化形成愈伤组织或再分化为根和芽，且杂菌的繁殖能力很强，会与植物组织争夺培养基中的营养物质，使植物得不到营养，同时杂菌还会侵染植株，使之受到伤害。(4)由于植物组织培养过程中细胞进行有丝分裂，因此培养成的试管苗的基因型为AaBb。
答案：(1)脱分化　再分化　植物细胞具有全能性(2)N、P、K、Ca、Mg、S　试管苗形成过程中要进行光合作用合成有机物(3)高度分化的植物组织或细胞，通过离体培养产生愈伤组织的过程　无菌(4)AaBb
【知能素养提升】1.植物激素在组织培养过程中的影响(科学思维：归纳与概括)(1)在配制好的MS培养基中，常常需要添加植物激素。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。
(2)激素使用的先后顺序及其用量的比例对细胞分裂和分化的影响。①激素使用的先后顺序产生的影响：
②激素用量比例产生的影响：
2.杂菌污染对植物组织培养的影响：(科学思维：归纳与概括)(1)无菌技术是植物组织培养获得成功的关键，主要措施有：①培养基的灭菌——高压蒸汽灭菌。②外植体的消毒——化学消毒法(利用的化学消毒剂包括酒精、氯化汞等)。③接种操作要求无菌操作——酒精消毒工作台、在酒精灯火焰附近操作、火焰灼烧接种工具、瓶口通过酒精灯火焰等。④培养过程中避免杂菌污染——在无菌箱中进行培养。⑤移栽时避免杂菌污染——先移栽到消过毒的环境中生存一段时间。
(2)污染原因与处理：
【热点考向训练】考向一　围绕植物组织培养的原理和过程，考查生命观念1.下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是(　　)A.玉米种子萌发长成新植株B.小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞C.小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株D.胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
【解析】选D。玉米种子萌发长成新植株不能体现细胞全能性。小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，并没有发育成完整个体，所以不能体现细胞全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株体现的是植物生殖细胞的全能性。
2.(2021年湖北适应性测试)植物组织培养过程中，无菌操作步骤至关重要。下列关于无菌操作的叙述，错误的是(　　)A.不耐高温的植物激素需过滤除菌后才能添加到已灭菌的培养基中B.超净工作台可用紫外线消毒，镊子、剪刀可灼烧灭菌C.植物材料用次氯酸钠消毒后接种到培养基中D.玻璃培养皿常采用干热灭菌法灭菌
【解析】选C。本题主要考查无菌培养的理解。培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，不耐高温的植物激素需过滤除菌后才能添加到已灭菌的培养基中，A正确；超净工作台可以用紫外线消毒，镊子、剪刀可以灼烧灭菌，B正确；植物材料用次氯酸钠(或75%酒精)消毒后应立即用无菌水冲洗3～5次，然后接种到培养基中，C错误；玻璃器皿可以采用干热灭菌法灭菌，D正确。
考向二　分析影响植物组织培养的因素，考查科学思维3.植物组织培养的培养基中加有植物激素。下表是培养基中两种植物激素在不同比例时的实验结果。请分析完成下列问题。(其中6-BA是细胞分裂素，IAA是生长素)
(1)促进愈伤组织产生的条件是______，愈伤组织生长的条件是_________________。 (2)芽的分化条件是_________________，根的分化条件是　 　 　 　 　 　。 (3)在植物组织培养中，脱分化可用的激素组合是实验________和实验______中的激素浓度关系，再分化时可用的激素组合是实验______和实验______中的激素浓度关系。整个实验表明，植物的生根、发芽等生命活动是_________________的结果。 
(4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有________，它的成分至少应该含有______、___________等。 (5)判断愈伤组织是否产生的依据是看是否产生了 　 　 　 　 　 的细胞。 
【解析】(1)由表中实验1和实验3的数据显示，促进愈伤组织产生的条件是必须有细胞分裂素，愈伤组织生长的条件是细胞分裂素与生长素含量相等。(2)由实验2和4可知，当细胞分裂素的含量大于生长素的含量，促进芽的分化，当生长素的含量大于细胞分裂素的含量，促进根的分化。(3)表中1、3组激素的使用利于愈伤组织的形成与生长，即为脱分化。2、4组激素的使用利于根或芽的分化，即为再分化。(4)植物组织培养的培养基中，除激素外，还必须含有营养物质，它的成分至少应该含有矿质元素、有机物等。(5)愈伤组织是一种分化程度较低的细胞，是排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。
答案：(1)必须有细胞分裂素　细胞分裂素与生长素含量相等(2)细胞分裂素的含量大于生长素的含量　生长素的含量大于细胞分裂素的含量(3)1　3　2　4　多种激素共同作用(4)营养物质　矿质元素　有机物(5)排列疏松而无规则、高度液泡化的呈无定形状态
考点二　DNA的粗提取【典例精研引领】如图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答问题。
(1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入______并搅拌，可使鸡血细胞破裂。 (2)步骤二：过滤后收集含有DNA的______。 (3)步骤三、四的操作原理是___________________，步骤四通过向溶液中加入______调节NaCl溶液物质的量浓度为______ml/L时，DNA将会析出，过滤去除溶液中的杂质。 (4)步骤七：向步骤六过滤后的______中，加入等体积的冷却的_____________，静置2～3 min，溶液中会出现______色丝状物，这就是粗提取的DNA。 (5)步骤八：DNA遇______试剂，沸水浴5 min，冷却后，溶液呈______色。 
【名师授法解题】抓题眼练思维
【解析】(1)步骤一加入蒸馏水的目的是使红细胞涨破，释放出核物质。(2)步骤二收集含有核物质的滤液。(3)由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。所以通过控制NaCl溶液的浓度可以分别溶解DNA和析出DNA，并且对DNA进行提纯；步骤四加入蒸馏水的目的是逐渐稀释NaCl溶液，使其物质的量浓度达到0.14 ml/L，这时DNA在NaCl溶液中溶解度最低，可以析出DNA。(4)DNA不溶于酒精，某些蛋白质可以溶于酒精，这样可以进一步提纯DNA。(5)鉴定DNA的方法是用二苯胺试剂，在沸水中加热条件下，如果变蓝色，证明是DNA。
答案：(1)蒸馏水　(2)滤液(3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质　蒸馏水　0.14(4)滤液　体积分数为95%的酒精　白　(5)二苯胺　蓝
【母题变式延伸】 核心素养新命题 　(1)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，使用什么试剂使DNA与蛋白质分离？(科学思维：分析与综合)提示：质量分数为8%的盐酸，能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。(2)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，使用什么染色剂检测DNA？(科学思维：比较与分类)提示：甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。
【知能素养提升】DNA的粗提取与鉴定实验中的“2、4、4”:(科学思维：归纳与概括)
【热点考向演练】考向　围绕DNA的粗提取实验，考查科学探究1.下列“DNA的粗提取和鉴定”实验原理的叙述，正确的是(　　)A.利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液的特点，可将DNA与蛋白质分离B.利用85 ℃的高温能使蛋白质变性却对DNA没有影响的特性，将DNA与蛋白质分离C.利用DNA在2 ml·L-1NaCl溶液中溶解度最大的特点，可将DNA与杂质分离D.在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离
【解析】选D。利用DNA不能溶于酒精溶液，而某些蛋白质能溶于酒精溶液，利用体积分数为95 %的冷却酒精溶液可将DNA与蛋白质分离，A错误；高温对蛋白质和DNA都有影响，只是DNA对高温的耐受性强于蛋白质，B错误；利用DNA在0.14 ml·L-1NaCl溶液中溶解度最小的特点，可将DNA与杂质分离，C错误；利用酶的专一性，蛋白酶只能将蛋白质分解，而不能分解DNA，在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离，D正确。
2.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下。　　　　　材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于-20 ℃条件下保存24 h。DNA粗提取：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mL/L NaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。
注：(“+”越多表示蓝色越深)分析上述实验过程，回答下列问题：(1)该探究性实验的课题名称是________________________。  (2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________________________。  (3)根据实验结果，得出结论并分析。①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在-20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：__________________________________。 ②针对结论1，请提出合理的解释：________________________。 
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是______________________________________，然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。 
【解析】 (1)从表格可以看出，该实验有两个自变量：材料和温度，所以该探究性实验的课题名称为“探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响”。低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢，提取的DNA量较多。(2)第二步中用玻璃棒搅拌的目的是获取DNA絮状物，所以若搅拌速度快，易造成DNA断裂。(3)本实验的结论可从两个方面来考虑：①相同材料在不同保存温度下的结论；②不同材料在相同保存温度下的结论。(4)氯仿能使蛋白质变性，而对DNA影响极小，所以可将第三步获得的溶液与氯仿混合，又因氯仿密度大于水，所以蛋白质沉淀位于溶液下部，DNA位于上清液中。
答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响　(2)DNA断裂　(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
考点三　多聚酶链式反应扩增DNA片段【典例精研引领】PCR技术是基因工程中获取目的基因的常用方法，请分析回答下列有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_____________。 ②在第____________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。 (2)设计引物是PCR技术的关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如图)，请分别说明理由。
①第1组：　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②第2组：　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_______________________________。 
【解析】(1)①以原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成的新DNA分子中，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中只含有引物A、引物B的DNA分子各1个。同时含有引物A和引物B的DNA分子有14个，因此含有引物A的分子是15个，占15/16。②第一、二个循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两次循环产生的四个DNA分子的两条脱氧核苷酸链均不等长，第三个循环产生的DNA分子存在等长的两条脱氧核苷酸链。
(2)在第1组引物中，引物Ⅰ的部分碱基序列是CAGGCT，引物Ⅱ的部分碱基序列是AGCCTG，若利用这两个引物进行DNA扩增，会因其中部分碱基发生碱基互补配对而使该组引物失效。在第2组引物中，引物Ⅰ'的部分碱基序列是AACTG和CAGTT，该引物一旦自身折叠后，也将会出现部分碱基发生碱基互补配对而使该引物失效。(3)图中直接将两个脱氧核苷酸合成DNA单链，这不是DNA聚合酶的功能。DNA聚合酶只能在DNA模板存在的条件下，将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上。
答案：(1)①15/16　②三(2)①引物Ⅰ和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效②引物Ⅰ自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上
【知能素养提升】1.细胞内DNA复制与PCR扩增的比较：(科学思维：比较与分析)
2.PCR反应(科学思维：模型与建模) (1)PCR中的环节：(2)PCR反应过程图解。
②PCR扩增的结果示意图(如图)：
(3)PCR扩增的计算：理论上DNA呈指数扩增。①若开始只有一个DNA 提供模板，则循环n 次后获得的子代DNA数目为2n个。②若开始有N0个DNA 提供模板，则循环n 次后获得的子代DNA数目为N0·2n个。
【热点考向训练】考向一　围绕细胞内DNA复制与PCR扩增，考查生命观念1.下列有关PCR技术的叙述，错误的是(　　)A.PCR技术需要特殊的DNA解旋酶B.PCR技术体外复制DNA以指数形式扩增C.PCR技术的原理与DNA复制的原理相同D.PCR技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列
【解析】选A。PCR反应过程中不需要解旋酶的参与，而是通过加热来实现DNA的解旋，A错误。
2.下列关于PCR引物的说法，不正确的是(　　)A.引物是PCR过程中与模板DNA部分序列互补，并能引导模板DNA的互补链合成的核苷酸序列B.引物常根据需要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得C.PCR过程中需要一种引物或两种引物D.引物的3'端具有游离的—OH
【解析】选C。由于DNA聚合酶不能从头合成DNA链，因此引物是PCR过程中与模板DNA部分序列互补，并能引导模板DNA的互补链合成的核苷酸序列，A项正确。PCR扩增的DNA片段取决于两种引物的结合位点，因此所用的引物通常是根据需要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得，B项正确，C项不正确。引物的3'端具有游离的—OH，D项正确。
3.PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要不同点正确的是(　　)A.PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNAB.PCR过程不需要DNA聚合酶C.PCR过程中DNA的解旋依靠解旋酶D.PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
【解析】选A。PCR 过程与细胞内的DNA 复制过程相比，主要有两点不同：(1)PCR 过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA，长度通常为20～30个核苷酸。(2)PCR过程中，DNA 解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。
考向二　结合PCR反应，考查科学探究4.如图a、b、c均为PCR扩增的DNA片段，下列有关说法正确的是(　　)A.片段a、b与c的长度相同B.片段a、b只是第一次循环的产物C.片段c最早出现在第二次循环的产物中D.经过30次循环后，片段c的数量为230
【解析】选C。图中片段a、b只有一种引物，是由原始DNA链为模板复制而来，其长度比片段c长，A项不正确。由于原始模板在每次循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b，B项不正确。由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有两种引物，则最早出现在第二次循环，C项正确。经过30次循环后，得到的DNA片段总数为230，这包括图中的片段a、b，故D项不正确。
5.近20年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图)，在短时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)加热使DNA双链间的________键完全打开，称为________；而在细胞中是在________酶的作用下进行的。 (2)如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入________种特定的引物。当温度降低至55 ℃时，引物与两条“舒展”的模板的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的________端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是_________________。 (3)PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个，即液体环境、适宜的___________和________，前者由________自动调控，后者则靠________来维持。 
(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，如果将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是________。 
【解析】(1)PCR技术利用热变性原理使DNA双链之间的氢键断裂，称为解旋，而在细胞内是在解旋酶的作用下使氢键断裂。(2)PCR分为三个基本反应步骤：变性、复性、延伸，其特异性依赖于与靶序列互补的引物，引物是两段与待扩增DNA序列互补的片段，两引物之间的距离决定扩增片段的长度。由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3'端延伸DNA链，则DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端。(3)PCR技术与细胞内的DNA复制不完全相同，除了需要模板、原料、酶以外，至少还需要液体环境(稳定的缓冲液)，每一个步骤需要适宜的温度和酸碱度等。
(4)一个DNA分子连续复制4次之后，形成16个DNA分子，15N标记的DNA分子有2个，则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为1/8。答案：(1)氢　解旋　解旋(2)两　3'　从子链的5'端向3'端(3)温度　酸碱度　PCR仪　缓冲液　(4)1/8