Question

【題目】基因工程實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常需要對(duì)未知DNA序列進(jìn)行測(cè)序，英國(guó)科學(xué)家Sanger因發(fā)明了鏈終止DNA測(cè)序法而獲諾貝爾獎(jiǎng)。其主要內(nèi)容步驟是：先向DNA復(fù)制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類(lèi)似物，以得到各種不同長(zhǎng)度的脫氧核苷酸鏈；再通過(guò)電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對(duì)應(yīng)堿基的位置（如下圖）。請(qǐng)分析回答：

（1）若在活細(xì)胞內(nèi)發(fā)生圖中“加熱變性”的結(jié)果，必需有____________的參與。

（2）假設(shè)一條模板鏈中含N個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，通過(guò)上述操作能得到________種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈。

（3）所得到的各種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈之所以能通過(guò)電泳而分離開(kāi)來(lái)，主要是依據(jù)它們的_________________________差異。

（4）若用上述測(cè)序方法讀出新鏈中堿基G的位置，則必須加入帶標(biāo)記的_________類(lèi)似物。

（5）采用上述鏈終止法測(cè)定某一雙鏈DNA中的全部堿基排序，你認(rèn)為至少要按圖中所示模式操作____________次。

Answer 1

【答案】解旋酶 N 分子量 鳥(niǎo)嘌呤核苷酸 3

【解析】

DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)，兩個(gè)鏈間通過(guò)氫鍵連接，在復(fù)制時(shí)是半保留復(fù)制。

（1）DNA分子兩條鏈之間通過(guò)氫鍵連接，所以實(shí)驗(yàn)操作的第一步是通過(guò)加熱破壞從而使DNA分子的雙鏈打開(kāi)，在細(xì)胞中這是在解旋酶的作用下完成的。

（2）因?yàn)槟０彐溨杏?/span>N個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，標(biāo)記物是腺嘌呤脫氧核苷酸，而A=T，所以通過(guò)圖中操作能得到N種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈。

（3）各種長(zhǎng)度不同的脫氧核苷酸鏈的分子量不同，所以能通過(guò)電泳而分離開(kāi)來(lái)。

（4）G所在和核苷酸是鳥(niǎo)嘌呤核苷酸，因此若用上述測(cè)序方法讀出新鏈中堿基G的位置，則必須加入帶標(biāo)記的鳥(niǎo)嘌呤核苷酸。

（5）由于經(jīng)過(guò)3次操作可以測(cè)出DNA片段的一條鏈上三種堿基的位置，剩下空位就是第四種堿基的位置；再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可推知DNA另一條鏈的堿基順序．因此，采用鏈終止法測(cè)定一段DNA雙鏈中的全部堿基順序，最少要按圖中所示模式操作3次。