Question

PCR技術(shù)是分子生物實(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，請(qǐng)回答：
（1）PCR新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同的原因是

 

和

 

．
（2）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

 

．
（3）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)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的

 

A．白細(xì)胞DNA   B．病毒蛋白質(zhì) 　   C．血漿抗體  　 D．病毒核酸
（4）若PCR過(guò)程中使用了兩個(gè)引物A和B，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

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：DNA分子的復(fù)制

專題：

分析：DNA分子復(fù)制的計(jì)算規(guī)律：
（1）已知DNA的復(fù)制次數(shù)，求子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)或所占的比例：
一個(gè)雙鏈DNA分子，復(fù)制n次，形成的子代DNA分子數(shù)為2ⁿ個(gè)．根據(jù)DNA分子半保留復(fù)制特點(diǎn)，不管親代DNA分子復(fù)制幾次，子代DNA分子中含有親代DNA單鏈的DNA分子數(shù)都只有兩個(gè)，占子代DNA總數(shù)的2÷2ⁿ．
（2）已知DNA分子中的某種脫氧核苷酸數(shù)，求復(fù)制過(guò)程中需要的游離脫氧核苷酸數(shù)：
設(shè)一個(gè)DNA分子中有某核苷酸m個(gè)，則該DNA復(fù)制n次，需要該游離的該核苷酸數(shù)目為（2ⁿ-1）×m個(gè)．
設(shè)一個(gè)DNA分子中有某核苷酸m個(gè)，則該DNA完成第n次復(fù)制，需游離的該核苷酸數(shù)目為2^n-1×m個(gè)．

解答： 解：（1）DNA分子能準(zhǔn)確復(fù)制的原因是：DNA分子中獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)（或以模板DNA分子的一條鏈為模板進(jìn)行半保留復(fù)制）；復(fù)制過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
（2）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)，共復(fù)制了4次，形成2⁴=16個(gè)DNA分子，即32條鏈，根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，含¹⁵N標(biāo)記的DNA分子單鏈數(shù)為2，占全部DNA總單鏈數(shù)的比例為

2

32

=

1

16

．
（3）要檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，可以用PCR擴(kuò)增血液中的病毒核酸．
（4）根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，第四輪循環(huán)共形成2⁴=16個(gè)DNA分子，其中

15

16

只有一個(gè)DNA分子不含引物A，因此含有引物A的DNA片段所占的比例為

15

16

．
故答案為：
（1）DNA分子中獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)（或以模板DNA分子的一條鏈為模板進(jìn)行半保留復(fù)制）    復(fù)制過(guò)程中嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
（2）

1

16

（3）D
（4）

15

16

點(diǎn)評(píng)：本題考查DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA復(fù)制的概念、過(guò)程、特點(diǎn)、準(zhǔn)確復(fù)制的原因及結(jié)果，掌握其中的相關(guān)計(jì)算，能運(yùn)用其延伸規(guī)律準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．