Question

12．資料顯示，近10年來(lái)，PCR技術(shù)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)）成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段．該技術(shù)利用了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)不再受限于獲得生物體，請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）加熱至94℃的目的是使樣品中DNA的氫鍵斷裂，這一過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)解旋酶的作用完成的．
（2）通過(guò)生化分析得出新合成的DNA分子中，A=T，G=C，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明DNA分子合成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
（3）在新合成的DNA分子中，（A+T）/（G+C）的比率與DNA樣品中的一樣，這說(shuō)明新DNA分子是以DNA樣品為模板的復(fù)制產(chǎn)物．
（4）通過(guò)PCR技術(shù)，是DNA分子大量復(fù)制時(shí)，若將一個(gè)用¹⁵N標(biāo)記的DNA樣品分子（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)制到第五代之后，含¹⁵N標(biāo)記的DNA分子鏈數(shù)占全部DNA總鏈數(shù)的比例為$\frac{1}{16}$．
（5）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)人是否感染了乙肝，你認(rèn)為可用PCR技術(shù)擴(kuò)增他血液中的D．
A、白細(xì)胞DNA     B、病毒的蛋白質(zhì)    C、紅細(xì)胞DNA     D、病毒的核酸．

Answer 1

分析 細(xì)胞中DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的比較：

		細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制	體外DNA擴(kuò)增（PCR）
不同點(diǎn)	解旋	在解旋酶作用下邊解旋邊復(fù)制	80～100℃高溫解旋，雙鏈完全分開(kāi)
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	溫度	體內(nèi)溫和條件	高溫
相同點(diǎn)		①需提供DNA模板 ②四種脫氧核苷酸為原料 ③子鏈延伸的方向都是從5'端到3'端

解答 解：（1）加熱至94℃的目的是使樣品中DNA的氫鍵斷裂，這一過(guò)程在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò)解旋酶的作用完成的．
（2）通過(guò)生化分析得到新合成的DNA分子中，A=T，G=C，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明DNA分子合成遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則．
（3）新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同的原因是：DNA分子獨(dú)特的雙螺旋結(jié)構(gòu)為復(fù)制提供了準(zhǔn)確的模板；通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)保證了復(fù)制能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行．
（4）PCR技術(shù)的原理是DNA分子的復(fù)制，而DNA復(fù)制方式為半保留復(fù)制，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)，共復(fù)制了4次，則含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÷（2⁴×2）=$\frac{1}{16}$．
（5）PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，用于體外擴(kuò)增DNA序列，所以可以用PCR擴(kuò)增血液中病毒的核酸以便于檢測(cè)．
故答案為：
（1）解旋酶
（2）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則
（3）以DNA樣品為模板的復(fù)制產(chǎn)物
（4）$\frac{1}{16}$
（5）D

點(diǎn)評(píng) 本題考查PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記PCR技術(shù)的條件、方式及準(zhǔn)確復(fù)制的原因，能與掌握基因工程的操作步驟，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．