2026届新高考生物热点复习：基于特异性DNA片段的扩增及电泳验证

2026届新高考生物热点复习性别鉴定：基于特异性DNA片段的扩增及电泳验证

露西（Lucy）是1974年在埃塞俄比亚发现的古人类化石，是目前发现的最完整古人类化石之一，被誉为“人类祖母”。科学家是怎么判断出露西的性别的呢？

对未成年人和破碎遗骸的鉴定效果不佳。骨骼解剖法颅面复原图任务一：分子生物学鉴定性别提取古DNA分子生物学鉴定PCR技术特异性扩增性别特异性基因琼脂糖凝胶电泳鉴定扩增产物任务一：分子生物学鉴定性别选何种性别特异性基因？电泳结果有1条对应条带电泳结果无对应条带男性女性1.Y染色体上的特异性基因“SRY基因”？？任务一：分子生物学鉴定性别

牙齿中的釉原蛋白基因恰巧位于性染色体上：AMELX基因位于X染色体上，AMELY基因位于Y染色体上。女性（XX）仅有AMELX基因，男性（XY）则同时含有AMELX和AMELY基因。资料1电泳结果有2条对应条带电泳结果有1条对应条带男性女性任务二：设计PCR实验方案

PCR体系中需要加入哪些物质？能特异性扩增AMELX和AMELY基因，关键依赖反应体系中的哪种物质呢？

特异性引物：一对AMELX基因的引物一对AMELY基因的引物思考15’ACCAATGATGCCCGTTCCTGGCC·······AMELX部分序列CAACAGACAAGACCAAGCGGGAGG3’3’TGGTTACTACGGGCAAGGACCGG·······GTTGTCTGTTCTGGTTCGCCCTCC5’5’CTTGGTTCTATCCCATCCGGTAAA·······GGTTGAGGGACAGTGTTTGCACC3’3’GAACCAAGATAGGGTAGGCCATTT········CCAACTCCCTGTCACAAACGTGG5’AMELY部分序列目的片段目的片段活动一：引物的设计5’ACCAATGATGCCCGTTCCTGGCC········AMELX部分序列5’CTTGGTTCTATCCCATCCGGTAAA·······GGTTGAGGGACAGTGTTTGCACC3’CAACAGACAAGACCAAGCGGGAGG3’3’TGGTTACTACGGGCAAGGACCGG········GTTGTCTGTTCTGGTTCGCCCTCC5’3’GAACCAAGATAGGGTAGGCCATTT········CCAACTCCCTGTCACAAACGTGG5’AMELY部分序列思考2：设计的引物需要满足哪些条件？活动一：引物的设计思考2

设计的引物需要满足哪些条件？①引物间不能形成二聚体②引物内部不能碱基互补配对形成发夹结构③特异性高，不与非目的片段结合如何了解设计的引物是否满足引物设计原则？引物1引物2活动一：引物的设计AMELX引物信息无发夹结构和二聚体，可能扩增出非特异性片段GC含量高，氢键数量多，引物与模板结合紧密，引物的Tm值也会提高。复性温度（退火温度）通常基于引物的Tm值来设定，适当提高退火温度能减少引物与非特异性位点的结合。产物的长度由实验目的决定Tm值：DNA双链解开50%时所对应的温度

发夹二聚体产物活动二：设计实验方案

针对古DNA样本中的AMELX基因和AMELY基因，应采用何种扩增策略？在1个PCR管中同时扩增两个基因，还是在2个PCR管中分别扩增？分别扩增思考1

现有待测样品A、待测样品B、已知男性、已知女性和无菌水，设置实验方案，并分析设置的原因，完善下表（“+”为添加）。思考2活动二：设计实验方案PCR管编号12345678910模板DNAAMELX引物

AMELY引物

其他

4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和PCR缓冲体系

现有待测样品A和样品B的DNA，已知男性和已知女性的DNA，无菌水。设置实验方案，完善下表（“+”为添加）。思考2实验组对照组PCR管编号12345678910模板DNA样品1样品1样品2样品2已知男性已知男性已知女性已知女性无菌水无菌水AMELX引物＋

＋

＋

＋

＋

AMELY引物

＋

＋

＋

＋

＋其他

4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和PCR缓冲体系阳性对照空白对照活动二：设计实验方案PCR实验分享PCR产物琼脂糖凝胶电泳活动二：设计实验方案如何鉴定PCR扩增的产物是否为目标片段呢？思考3

将同一样品的AMELX基因和AMELY基因的PCR扩增产物加入同一加样孔进行电泳，该方案是否可行？电泳原理：在电场的作用下，带负电的DNA会向正极移动。在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关。任务三：琼脂糖凝胶电泳鉴定DNAMarker条带思考1任务三：琼脂糖凝胶电泳将同一个样品的AMELX和AMELY基因的PCR扩增产物混合均匀，吸取10微升加入加样孔。加样时枪头需垂直于加样孔，避免戳破凝胶。每个小组加3个孔，平行实验。实验步骤活动三：电泳结果分析

男性和女性的遗骸样本，通过凝胶电泳鉴定PCR产物时，理论上会分别观察到几条条带？请在导学案的电泳凝胶中画出条带位置。

MAB男女

无

菌

水DNAMarker条带250bp500bpAMELX片段约为260bpAMELY片段约为500bp活动三：电泳结果分析PCR扩增及凝胶电泳鉴定的应用个体识别嫌疑人的识别亲子鉴定野生动物