Question

聚合酶鏈式反應（PCR）是生物學家在實驗室以少量樣品制備大量DNA的生化技術(shù)，反應系統(tǒng)中包括微量樣品基因、DNA聚合酶、引物、四種脫氧核苷酸等．反應中新和成的DNA又可作為下一輪循環(huán)反應的模板，其過程如圖所示，據(jù)圖回答下面的問題：
（1）為什么通過此反應產(chǎn)生的DNA與樣品完全一樣

 

．
（2）每次循環(huán)反應完成時產(chǎn)生兩分子DNA，如果該DNA樣品有1000個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A：G：T：C=1：2：3：4，則五次循環(huán)后將產(chǎn)生

 

個DNA，需要胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目至少是

 

個．
（3）指出此過程與轉(zhuǎn)錄過程的三個不同點：①

 

．②

 

．③

 

．

Answer 1

考點：PCR技術(shù)的基本操作和應用

專題：

分析：PCR技術(shù)：
1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
2、原理：DNA復制．
3、前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
4、條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）．
5、過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開．

解答： 解：（1）新產(chǎn)生的DNA是以樣品DNA為模板合成的，因此通過此反應產(chǎn)生的DNA與樣品完全一樣．
（2）該DNA樣品有1000個脫氧核苷酸，已知它的一條單鏈上堿基A：G：T：C=1：2：3：4，則另一條單鏈上堿基A：G：T：C=3：4：1：2，雙鏈DNA中A：G：T：C=2：3：2：3，因此該DNA分子中含有胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目為200個，五次循環(huán)后將產(chǎn)生2⁵=32個DNA，需要胸腺嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)目至少是（32-1）×200=6200個．
（3）PCR過程與轉(zhuǎn)錄過程的三個不同點：
①模板不同，PCR以DNA的兩條單鏈為模板，轉(zhuǎn)錄時以DNA的一條單鏈為模板．
②所用的原料不同，PCR原料為四種脫氧核苷酸，轉(zhuǎn)錄的原理是四種核糖核苷酸．
③催化反應的酶不同，PCR所用的酶是DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄所用的酶是RNA聚合酶．
故答案為：
（1）新產(chǎn)生的DNA是以樣品DNA為模板合成的
（2）32     6200
（3）①模板不同，PCR以DNA的兩條單鏈為模板，轉(zhuǎn)錄時以DNA的一條單鏈為模板
②所用的原料不同，PCR原料為四種脫氧核苷酸，轉(zhuǎn)錄的原理是四種核糖核苷酸
③催化反應的酶不同，PCR所用的酶是DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄所用的酶是RNA聚合酶

點評：本題結(jié)合圖解考查PCR技術(shù)、DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點等知識，要求考生識記PCR技術(shù)的概念、原理、條件及過程等知識；識記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點，掌握堿基互補配對原則，能運用其延伸規(guī)律答題；識記轉(zhuǎn)錄過程的條件，能與PCR技術(shù)進行比較．