Question

7．PCR技術(shù)（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）是分子生物學(xué)實驗的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制，在PCR儀中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制（如圖），在很短的時間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需要的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體．

（1）加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開氫鍵，稱為解旋，細(xì)胞中是在解旋酶的作用下使此鍵斷裂的．
（2）當(dāng)溫度降低時，引物與模板3′端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個DNA分子，此過程中原料是四種脫氧核苷酸，遵循的原則是堿基互補(bǔ)配對原則．
（3）PCR技術(shù)的必要條件，除了模板、原料、引物、酶以外，至少還需要三個條件，即液體環(huán)境、適宜的溫度和酸堿度．
（4）如果把模板DNA的兩條鏈用¹⁵N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)記，控制“95℃→55℃→72℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有¹⁵N標(biāo)記的DNA占25%．
（5）PCR中由堿基錯配引起的變異屬于基因突變．假設(shè)對一個DNA進(jìn)行擴(kuò)增，第一次循環(huán)時某一條模板鏈上發(fā)生堿基錯配，則擴(kuò)增若干次后檢測所有DNA的擴(kuò)增片段，與原DNA相應(yīng)片段相同的占50%．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為采用PCR技術(shù)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）擴(kuò)增樣品DNA的過程，首先是高溫變性過程，該過程中氫鍵斷裂，DNA分子解旋為單鏈；其次是低溫復(fù)性的過程，該過程中一對因為與模板結(jié)合形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)；最后是中溫延伸過程．

解答 解：（1）加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開氫鍵，稱為解旋，在細(xì)胞中是在解旋酶的作用下使此鍵斷裂．
（2）當(dāng)溫度降低時，引物與模板3’端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2個DNA分子，此過程中加入四種脫氧核苷三磷酸作為原料，遵循的原則是堿基互補(bǔ)配對原則．
（3）PCR技術(shù)的必要條件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個條件．即：液體環(huán)境、適宜的溫度和酸堿度．
（4）DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，如果把模板DNA的兩條鏈用¹⁵N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)記，經(jīng)過3次復(fù)制，則在形成的子代DNA中含有¹⁵N標(biāo)記的DNA占$\frac{2}{{2}^{3}}=\frac{1}{4}$，即25%．
（5）堿基對的錯配屬于基因突變；假設(shè)對一個DNA進(jìn)行擴(kuò)增，第一次循環(huán)時某一條模板鏈上發(fā)生堿基錯配，由于DNA分子復(fù)制方式為半保留復(fù)制，則以正常鏈為模板復(fù)制所得子代都正常，以異常鏈為模板擴(kuò)增所得子代都異常，即與原DNA相應(yīng)片段相同的占50%．
故答案為：
（1）氫　解旋　解旋酶
（2）3′四種脫氧核苷酸　堿基互補(bǔ)配對原則
（3）溫度　酸堿度　
（4）25%　
（5）基因突變　50%

點評 本題結(jié)合題圖，考查基因工程、PCR技術(shù)等知識，要求考生識記基因工程的原理、工具、操作步驟及應(yīng)用；識記PCR技術(shù)的原理及過程，能與體內(nèi)DNA復(fù)制過程進(jìn)行比較，屬于考綱識記和理解層次的考查．