《高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段練習(xí) 新人教版選修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題2 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段練習(xí) 新人教版選修1（12頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，只能從3端延伸DNA鏈。2DNA的合成方向總是從子鏈的5端向3端延伸。3PCR反應(yīng)需要DNA模板、引物、四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶等條件。4PCR原理：DNA熱變性的原理。5PCR每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性和延伸三步。6PCR擴(kuò)增DNA片段可以使目的片段呈指數(shù)增長(zhǎng)。課題2多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段PCR擴(kuò)增的原理和過(guò)程自讀教材夯基礎(chǔ)1細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的條件原料4種脫氧核苷酸模板2條DNA母鏈酶解旋酶和DNA聚合酶引物使DNA聚合酶能夠從引物的3端開(kāi)始連接脫氧核苷酸2PCR擴(kuò)增的原理及條件(1)PCR技術(shù)：即多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片

2、段的技術(shù)。它能以極少量的DNA為模板，在短時(shí)間內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝。(2)引物：DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，而只能從3端延伸DNA鏈，因此，DNA復(fù)制需要引物。(3)擴(kuò)增方向：總是從子鏈的5端向3端延伸。(4)原理：DNA的熱變性原理，即：雙鏈DNA單鏈DNA(5)條件3PCR的反應(yīng)過(guò)程(1)過(guò)程： (2)結(jié)果：DNA聚合酶只能特異地復(fù)制處于兩個(gè)引物之間的DNA序列，使這段固定長(zhǎng)度的序列呈指數(shù)擴(kuò)增。1DNA復(fù)制時(shí)為什么需要引物？提示：DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，而只能從3端延伸DNA鏈。2PCR擴(kuò)增DNA過(guò)程中是否還需要解旋酶？提示：不需要。3PCR緩沖液相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)的

3、什么成分？提示：因?yàn)榫彌_液為DNA的復(fù)制提供場(chǎng)所，相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的場(chǎng)所，所以緩沖液相當(dāng)于核基質(zhì)。4PCR循環(huán)之前，常要進(jìn)行一次預(yù)變性，預(yù)變性的目的是什么？提示：預(yù)變性的目的是增加大模板DNA徹底變性的概率。5利用PCR技術(shù)擴(kuò)增1個(gè)DNA分子n次，所得DNA分子中，不含引物的脫氧核苷酸鏈所占的比例是多少？含引物的DNA分子所占的比例是多少？提示：1/2n；100%。跟隨名師解疑難1細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制與體外DNA擴(kuò)增(PCR技術(shù))的比較項(xiàng)目細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制PCR不同點(diǎn)解旋解旋酶，邊解旋邊復(fù)制80100 高溫解旋，雙鏈完全分開(kāi)酶DNA解旋酶、DNA聚合酶、DNA連接酶TaqDNA聚合酶引物RN

4、ADNA或RNA溫度體內(nèi)溫和條件高溫子鏈合成一條鏈連續(xù)(先導(dǎo)鏈)，另一條鏈不連續(xù)，先合成片段，再由DNA連接酶連接(滯后鏈)兩條子鏈均連續(xù)合成相同點(diǎn)提供DNA模板四種脫氧核苷酸作原料子鏈延伸的方向都是從5端到3端2PCR反應(yīng)過(guò)程(1)變性：當(dāng)溫度上升到90 以上時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈，如圖：(2)復(fù)性：系統(tǒng)溫度下降至50 左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，如下圖：(3)延伸：當(dāng)系統(tǒng)溫度上升至72 左右，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、G、C)在DNA聚合酶的作用下，據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈，如下圖：特別提醒PCR反應(yīng)的結(jié)果PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)都

5、包括變性、復(fù)性、延伸三步。兩引物之間的固定長(zhǎng)度的DNA序列呈指數(shù)擴(kuò)增。實(shí)驗(yàn)操作及DNA含量的測(cè)定自讀教材夯基礎(chǔ)1實(shí)驗(yàn)操作程序2DNA含量的測(cè)定(1)原理：利用DNA在260_nm的紫外線波段的吸收峰曲線來(lái)測(cè)定相應(yīng)含量。(2)計(jì)算公式：DNA含量(g/mL)50(260 nm的讀數(shù))稀釋倍數(shù)。跟隨名師解疑難1實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)(1)為避免外源DNA等因素的污染，實(shí)驗(yàn)中使用的一些用具在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌。(2)所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在20 儲(chǔ)存。(3)在微量離心管中添加反應(yīng)成分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭必須更換。所有成分都加入后，通過(guò)手指輕輕彈擊管的側(cè)壁，使反應(yīng)液混合均勻。2

6、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)DNA在260 nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰，可以利用DNA的這一特點(diǎn)進(jìn)行DNA含量的測(cè)定，以判斷DNA片段的擴(kuò)增是否成功。具體方法如下：(1)稀釋：取2 L PCR反應(yīng)液，加入98 L蒸餾水，即將樣品進(jìn)行50倍稀釋。(2)對(duì)照調(diào)零：以蒸餾水作為空白對(duì)照，在波長(zhǎng)260 nm處，將紫外分光光度計(jì)的讀數(shù)調(diào)節(jié)至零。(3)測(cè)定：取DNA稀釋液100 L至比色杯中，測(cè)定260 nm處的光吸收值。(4)計(jì)算：檢測(cè)DNA片段的擴(kuò)增情況，可以通過(guò)計(jì)算DNA含量來(lái)評(píng)價(jià)擴(kuò)增的效果，計(jì)算公式為：DNA含量(g/mL)50(260 nm的讀數(shù))稀釋倍數(shù)如果擴(kuò)增不成功，則要分析失敗原因?？赡艿脑蛴校?/p>

7、漏加了PCR的反應(yīng)成分，各反應(yīng)成分的用量不當(dāng)，PCR程序設(shè)置不當(dāng)?shù)取Ｌ貏e提醒公式中的50代表在波長(zhǎng)260 nm紫外波段照射下，吸收峰為1時(shí)，DNA含量為50 g/mL。PCR技術(shù)的原理例1 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過(guò)程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：95 下變性(使模板DNA解旋)55 下復(fù)性(引物與DNA模板鏈結(jié)合)72 下延伸(形成新的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)PCR過(guò)程的敘述中錯(cuò)誤的是()A變性過(guò)程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對(duì)之間的氫鍵，生物體內(nèi)復(fù)制時(shí)是通過(guò)解旋酶實(shí)現(xiàn)的B復(fù)性過(guò)程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補(bǔ)配對(duì)原則完成的C延伸過(guò)程中需要DNA

8、聚合酶和四種核糖核苷酸DPCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比所需要酶的最適溫度較高解析變性是為了使DNA內(nèi)部的氫鍵斷裂，雙螺旋打開(kāi)，體內(nèi)復(fù)制時(shí)借助解旋酶來(lái)實(shí)現(xiàn)；借助堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，引物可與DNA模板鏈結(jié)合；延伸時(shí)是形成新的DNA分子，需要以脫氧核苷酸為原料；PCR過(guò)程的溫度高，會(huì)導(dǎo)致一般的DNA聚合酶失活，需特定的耐高溫DNA聚合酶。答案C歸納拓展(1)DNA母鏈的3端對(duì)應(yīng)著子鏈的5端，即DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械摹?2)解旋酶的作用是使DNA兩條鏈的氫鍵斷開(kāi)，而DNA聚合酶與DNA連接酶都是催化形成磷酸二酯鍵的。(3)DNA聚合酶是將單個(gè)核苷酸加到已有的單鏈片段的3端上，需要模板；而DNA連接酶連

9、接的是兩條DNA片段的缺口，不需要模板。PCR反應(yīng)過(guò)程及產(chǎn)物例2 在遺傳病及刑偵破案中常需要對(duì)樣品DNA進(jìn)行分析，PCR技術(shù)能快速擴(kuò)增DNA片段，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝，有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問(wèn)題。據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：a鏈 5GGTC35GGOH(引物)b鏈3CCAG5(引物) 95 5GGTC33CCAG5 55 5GGTC33CCAG5 5GGOH 72 _ _(1)在相應(yīng)的橫線上寫(xiě)出引物，并在復(fù)性這一步驟中將引物置于合適的位置。(2)在相應(yīng)的橫線上寫(xiě)出循環(huán)一次后生成的DNA分子。(3)若將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標(biāo)記，請(qǐng)分析循

10、環(huán)一次后生成的DNA分子的特點(diǎn)是_；循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為_(kāi)。解析(1)DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，只能從3端延伸DNA鏈，引物就提供了3端。子鏈延伸方向?yàn)?3，引物與b鏈部分堿基互補(bǔ)，引物則與a鏈部分堿基互補(bǔ)，且連接到a鏈的3端，故引物的結(jié)構(gòu)為5GAOH，復(fù)性結(jié)果為：HOAG55GGTC3。(2)經(jīng)過(guò)一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個(gè)DNA分子分別含有引物和引物。(3)由于作為原料的四種脫氧核苷酸被32P標(biāo)記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個(gè)DNA各有一條鏈含32P，若復(fù)制n次，產(chǎn)生子鏈共2n2，其中只有親本的兩條母鏈不含32P，則其所占比例為

11、2/(2n2)1/2n。答案(1)5GAOHa鏈5GGTC3 HOAG5(2)5GGTC33CCAG5 3CCAG55GGTC3(3)每個(gè)DNA分子各有一條鏈含32P標(biāo)記1/2n隨堂基礎(chǔ)鞏固1下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A一條DNA母鏈只有一個(gè)3端，即羥基末端BDNA的兩個(gè)3端位于相反的兩端CTaq DNA聚合酶只能與引物的3端結(jié)合并延伸子鏈DDNA的合成方向是從子鏈3端向5端延伸的解析：選D我們通常將DNA單鏈的羥基(OH)末端稱為3端，而磷酸基團(tuán)的末端稱為5端，一個(gè)DNA分子有兩個(gè)3端和兩個(gè)5端，它們分別位于DNA分子的兩端，即每一端都有一個(gè)3端和一個(gè)5端。Taq DNA聚合酶只能與引物的3端結(jié)合

12、并開(kāi)始延伸DNA鏈，即子鏈總是從5端向3端延伸。2標(biāo)準(zhǔn)的PCR過(guò)程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步，這三大步需要的溫度依次是()A92 、50 、72 B72 、50 、92 C50 、92 、72 D80 、50 、72 解析：選A當(dāng)溫度上升到90 (9096 )以上時(shí)，雙鏈DNA解聚為單鏈，稱之為變性；當(dāng)溫度下降到50 (4060 )左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合，稱為復(fù)性；當(dāng)溫度上升到72 左右(7075 )時(shí)，溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、C、G)在Taq DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈，稱為延伸。3使用PCR儀的具體實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)為(

13、)設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序按配方準(zhǔn)備好各組分用微量移液器在微量離心管中依次加入各組分進(jìn)行PCR反應(yīng)離心使反應(yīng)液集中在離心管底部A DC D解析：選CPCR反應(yīng)的操作步驟一般分為準(zhǔn)備(包括配制配方及將各配方放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上)移液混合離心反應(yīng)。因PCR儀是一種自動(dòng)控制溫度的儀器，設(shè)計(jì)好循環(huán)程序就可以進(jìn)行反應(yīng)了。4下列對(duì)操作過(guò)程的敘述，錯(cuò)誤的是()APCR反應(yīng)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌BPCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在20 儲(chǔ)存CPCR所用的緩沖液和酶從冰箱拿出之后，迅速融化D在微量離心管中添加反應(yīng)成分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的吸液槍頭都必須更換解

14、析：選C為了防止外源DNA等因素的污染，PCR反應(yīng)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌；所用的緩沖液及酶應(yīng)分裝成小份保存，并使用一次性吸液槍頭，即A、B、D均正確。在冰箱中放置的緩沖液和酶取出后應(yīng)放在冰塊上緩慢融化，而不能迅速融化，故C錯(cuò)誤。5PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，下圖表示合成過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖分析回答問(wèn)題：(1)A過(guò)程高溫使DNA變性解聚，對(duì)該過(guò)程原理的敘述，正確的是_。A該過(guò)程用到耐高溫的解旋酶破壞氫鍵B該過(guò)程用到限制酶破壞磷酸二酯鍵C該過(guò)程不需要解旋酶的作用D該過(guò)程與人體細(xì)胞的過(guò)程完全相同(2)C過(guò)程要用

15、到的酶是_。這種酶在高溫下仍保持活性，因此在PCR擴(kuò)增時(shí)可以_加入，_(填“需要”或“不需要”)再添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有：_。(3)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“94 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_。解析：PCR技術(shù)用高溫使DNA兩條鏈解開(kāi)，該過(guò)程不需要解旋酶的作用。C過(guò)程是鏈的延伸，需要DNA聚合酶參與；PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有：DNA模板，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物，四種脫氧核苷酸，同時(shí)通過(guò)控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行等。循環(huán)3次共形成8個(gè)DNA

16、分子，其中兩個(gè)DNA分子含15N標(biāo)記，占總數(shù)的25%。答案：(1)C(2)DNA聚合酶一次不需要DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸、同時(shí)要控制好溫度(3)25%課時(shí)跟蹤檢測(cè)(滿分50分時(shí)間25分鐘)一、選擇題(每小題3分，共24分)1下列有關(guān)PCR技術(shù)的敘述，不正確的是()APCR技術(shù)利用的是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則BPCR技術(shù)可用于基因診斷，判斷親緣關(guān)系等CPCR技術(shù)需在體內(nèi)進(jìn)行DPCR技術(shù)可分為變性、復(fù)性、延伸三個(gè)階段解析：選CPCR技術(shù)是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的簡(jiǎn)稱，是在體外快速大量復(fù)制DNA片段的一種新技術(shù)。2PCR一般要經(jīng)過(guò)三十多次循環(huán)，從第二輪循環(huán)開(kāi)始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也

17、作為模板參與反應(yīng)，由引物延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)將()A仍與引物結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸B與引物結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸C同時(shí)與引物和引物結(jié)合進(jìn)行子鏈延伸D無(wú)需與引物結(jié)合，在酶的作用下從頭合成子鏈解析：選B當(dāng)由引物延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)，此單鏈引物端為5端，因此與它互補(bǔ)的子鏈應(yīng)從另一端開(kāi)始合成，即與引物結(jié)合延伸DNA的子鏈。3在PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)中，引物是很重要的。下列屬于引物特點(diǎn)的是()引物長(zhǎng)度一般是80100個(gè)堿基對(duì)(bp)為宜DNA聚合酶能從引物的5端開(kāi)始延伸DNA鏈引物是一小段DNA或RNA引物能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)ABC D解析：選B引物長(zhǎng)度一般以2030個(gè)堿基對(duì)

18、(bp)為宜，包括引物和引物兩種。引物太短或太長(zhǎng)，都可能降低產(chǎn)物的特異性。引物是一小段DNA或RNA，它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)；DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，只能從3端延伸DNA鏈，當(dāng)引物與DNA母鏈結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3端開(kāi)始延伸DNA鏈。4在PCR擴(kuò)增DNA的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)設(shè)計(jì)，一分子DNA經(jīng)30次循環(huán)后，應(yīng)得到約230個(gè)DNA分子，但結(jié)果只有約210個(gè)DNA分子。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是()循環(huán)次數(shù)不夠Taq DNA 聚合酶活力不夠或其活性受到抑制引物不能與母鏈結(jié)合系統(tǒng)設(shè)計(jì)欠妥A DC D解析：選B解答本題應(yīng)從PCR擴(kuò)增過(guò)程的條件進(jìn)行分析：循環(huán)次數(shù)過(guò)少，產(chǎn)物的

19、量比預(yù)期的少；Taq DNA聚合酶活力不夠或其活性受到抑制，導(dǎo)致催化效率降低，得到的產(chǎn)物比預(yù)期的少；如果引物設(shè)計(jì)不合理，則無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)增；PCR系統(tǒng)設(shè)置不妥，達(dá)不到預(yù)期的效果。5下列有關(guān)PCR技術(shù)的敘述，不正確的是()A聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是用DNA聚合酶在體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)B在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，DNA的復(fù)制過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制類似CPCR反應(yīng)需在一定的緩沖溶液中進(jìn)行，只需提供DNA模板以及四種脫氧核苷酸即可DPCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)均分為變性、復(fù)性和延伸三個(gè)階段解析：選CPCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行，需提供DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧

20、核苷酸、耐熱的DNA聚合酶，同時(shí)通過(guò)控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。6右面為DNA變性和復(fù)性示意圖，下列相關(guān)說(shuō)法不正確的是()A向右的過(guò)程為加熱(80100 )變性的過(guò)程B向左的過(guò)程是DNA雙鏈緩慢降溫復(fù)性C變性與在生物體內(nèi)解旋過(guò)程的條件、實(shí)質(zhì)都相同D圖中DNA片段共有2個(gè)游離的磷酸基、2個(gè)3端解析：選CDNA體外的變性同體內(nèi)的解旋實(shí)質(zhì)是相同的，都是使氫鍵斷裂，DNA雙螺旋打開(kāi)，只是體內(nèi)需解旋酶，體外是高溫條件。7復(fù)性溫度是影響PCR特異性的較重要因素。變性后溫度冷卻至4060 ，可使引物和模板發(fā)生結(jié)合。PCR的結(jié)果可不考慮原來(lái)解旋開(kāi)的兩個(gè)DNA模板鏈的重新結(jié)合，原因不包括()A由于模板D

21、NA比引物復(fù)雜得多B引物和模板之間的碰撞結(jié)合機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模板互補(bǔ)鏈之間的碰撞C加入引物的量足夠多而模板鏈數(shù)量少D模板鏈加熱解旋已經(jīng)變性不可能再次結(jié)合解析：選D復(fù)性的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)，解旋后DNA分子變成單鏈，堿基序列未發(fā)生改變，冷卻后仍可以進(jìn)行復(fù)性。8.“X基因”是DNA分子上一個(gè)有遺傳效應(yīng)的片段，若要用PCR技術(shù)特異性地拷貝“X基因”，需在PCR反應(yīng)中加入兩種引物，兩種引物及其與模板鏈的結(jié)合位置如圖1所示。經(jīng)4輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的DNA分子，如圖2所示，其中第種DNA分子有幾個(gè)()圖1圖2A2 D4C6 D8解析：選DPCR技術(shù)擴(kuò)增時(shí)，由兩種引物決定所擴(kuò)增的片段的特定序列，上一次循環(huán)

22、的產(chǎn)物為下一次循環(huán)的模板。第一次循環(huán)形成和，第二次循環(huán)形成四個(gè)DNA，以此類推4次循環(huán)后共形成16個(gè)DNA，其中各一個(gè)，各三個(gè)，共8個(gè)。二、非選擇題(共26分)9(13分)資料顯示，近十年來(lái)，PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)成為分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制的特性，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖)，在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍甚至幾十億倍，使分子生物實(shí)驗(yàn)所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)加熱至95的目的是使DNA樣品的_鍵斷裂，此過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)_酶的作用來(lái)完成的。(2)新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同的原因

23、是_和_。(3)通過(guò)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時(shí)，若將一個(gè)用15N標(biāo)記的模板DNA分子(第一代)放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制到第五代時(shí)，含15N標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)占全部DNA總單鏈數(shù)的比例為_(kāi)。(4)PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來(lái)了便利，而且改進(jìn)了檢測(cè)細(xì)菌和病毒的方法。若要檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可用PCR技術(shù)擴(kuò)增他血液中的()A白細(xì)胞DNA D病毒的蛋白質(zhì)C血漿中的抗體 D病毒的核酸解析：通過(guò)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時(shí)，同樣遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其復(fù)制方式仍然是半保留復(fù)制；復(fù)制到第5代即復(fù)制了4次；檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，可以通過(guò)

24、檢測(cè)該人的血液中是否含有病毒核酸來(lái)判定。答案：(1)氫解旋(2)DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)復(fù)制過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)(4)D10(13分)請(qǐng)回答PCR技術(shù)方面的有關(guān)問(wèn)題：(1)利用 PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制類似(如下圖所示)。圖中引物為單鏈 DNA 片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。從理論上推測(cè)，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例為_(kāi)。在第_輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的 DNA 片段。(2)設(shè)計(jì)引物是 PCR 技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)都不合理(如下圖)，請(qǐng)分別說(shuō)明理由。第 1 組：_；

25、第 2 組：_。(3)PCR 反應(yīng)體系中含有熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶，下面的表達(dá)式不能正確反映 DNA 聚合酶的功能，這是因?yàn)開(kāi)。解析：(1)依據(jù)圖解特點(diǎn)，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中可以得到16個(gè)DNA分子，其中有15個(gè)含引物A的單鏈，以及一個(gè)不含引物A的模板鏈。從圖解原DNA與引物A、B的比例關(guān)系分析，經(jīng)三次復(fù)制后開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段。(2)比較第一組引物的堿基順序，可以發(fā)現(xiàn)引物與引物有兩對(duì)堿基能發(fā)生互補(bǔ)配對(duì)形成局部雙鏈結(jié)構(gòu)而失效；而第二組引物中，引物折疊后會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而導(dǎo)致失效。(3)在PCR反應(yīng)體系中，引物首先與模板DNA單鏈互補(bǔ)配對(duì)形成局部雙鏈DNA片段，然后在DNA聚合

26、酶的作用下將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到引物鏈上。答案：(1)三(2)引物和引物局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效引物自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效(3)DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375