專技高考-醫事檢驗師生物化學與臨床生化學111 年第 6 題單選題
下圖所示為測試聚合酶鏈鎖反應(PCR)中最佳黏合(annealing)溫度之電泳分析,1至10代表不同的黏合溫度,箭號代表預期 PCR產物正確大小位置,下列敘述何者較符合由 1至10 溫度變化的順序?
A由高溫至低溫
B由低溫至高溫正確答案
C先低溫至高溫再低溫
D先高溫至低溫再高溫
B正確答案
PCR退火溫度梯度電泳:溫度由低到高時,非特異性條帶消失、特異性產物先增強後減弱,圖中1→10符合低溫至高溫的趨勢。
為什麼答案是 B
圖中Lane 1-4顯示多條大小不一的條帶(低溫時引子非特異性結合,產生雜帶),箭號位置條帶在Lane 5-7最為明亮清晰(最適退火溫度),Lane 8-10條帶逐漸消失(高溫時引子無法有效黏合),完全符合由低溫至高溫的規律。
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完整詳解
Pro · 無限重點 PCR退火溫度梯度電泳:溫度由低到高時,非特異性條帶消失、特異性產物先增強後減弱,圖中1→10符合低溫至高溫的趨勢。
看箭號位置的條帶亮度:1-4多條帶(低溫非特異性擴增多)→5-7箭號位置最亮(最適溫度)→8-10條帶漸消失(高溫引子無法黏合),故由低至高溫。
逐選項分析
A✕ 陷阱
若由高溫至低溫,預期應是左側先出現單一明亮特異性條帶,再向右出現越來越多雜帶。但圖中1-4欄位出現大量多條帶(非特異性產物),與高溫應有高特異性的預期相反,故A錯誤。
B✓ 正確
圖中Lane 1-4顯示多條大小不一的條帶(低溫時引子非特異性結合,產生雜帶),箭號位置條帶在Lane 5-7最為明亮清晰(最適退火溫度),Lane 8-10條帶逐漸消失(高溫時引子無法有效黏合),完全符合由低溫至高溫的規律。
C✕
先低溫至高溫再低溫,表示兩端應有非特異性條帶,中間有特異性條帶。但圖中右側Lane 8-10條帶幾乎消失而非出現雜帶,不符合再次低溫的樣式。
D✕
先高溫至低溫再高溫,表示兩端應有高特異性(少帶),中間出現雜帶。但圖中Lane 1-4恰好是雜帶最多的位置,Lane 8-10條帶最少,此分布與D描述相反。
退火溫度對PCR產物的影響
| 退火溫度 | 引子黏合特異性 | 電泳結果 | 圖中對應Lane |
|---|
| 過低(<Tm-10°C) | 非特異性結合 | 多條雜帶,箭號位置條帶弱 | Lane 1-4 |
| 最適(Tm-5°C附近) | 高特異性結合 | 單一明亮正確大小條帶 | Lane 5-7 |
| 過高(>Tm) | 引子無法黏合 | 條帶極淡或消失 | Lane 8-10 |
考生常誤以為「條帶清晰=高溫高特異性→左側應是高溫」而選A。但關鍵在於:低溫時非特異性雜帶增多(不是條帶消失),高溫時條帶消失(不是雜帶增多)。圖中左側(Lane 1-4)多雜帶代表低溫,右側(Lane 8-10)條帶消失代表高溫,必須認清兩種失敗模式的不同表現。