Question

15．DNA測(cè)序是生命科學(xué)常規(guī)技術(shù)，可用于人類基因組和其他許多動(dòng)物、植物和微生物物種的完整DNA序列的測(cè)定．鏈終止DNA測(cè)序法主要步驟是：先向DNA復(fù)制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物，以得到各種不同長(zhǎng)度的脫氧核苷酸鏈；再通過(guò)電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對(duì)應(yīng)堿基的位置（如圖）．請(qǐng)分析回答：

（1）圖中“加熱變性”的過(guò)程實(shí)質(zhì)是使氫鍵斷裂，人體細(xì)胞中完成該過(guò)程必需有解旋酶的催化．
（2）DNA聚合酶的作用是將單個(gè)的脫氧核苷酸聚合成鏈．
（3）若用上述測(cè)序方法讀出新鏈中堿基T的位置，則必須加入帶標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸類似物．
（4）采用上述鏈終止法測(cè)定人類基因組DNA中的全部堿基排序，你認(rèn)為至少要按圖中所示模式操作3次．

Answer 1

分析 鏈終止DNA測(cè)序法的主要內(nèi)容步驟是：先向DNA復(fù)制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物（如圖中的ddAMP），以得到各種不同長(zhǎng)度的脫氧核苷酸鏈；再通過(guò)電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對(duì)應(yīng)堿基的位置．電泳主要是依據(jù)不同物質(zhì)的分子量不同而將彼此分離．

解答 解：（1）讓DNA分子的兩條鏈分開(kāi)，在體外是采用加熱變性的方法，在活細(xì)胞內(nèi)依靠DNA解旋酶，它們的實(shí)質(zhì)都是使氫鍵斷裂．
（2）DNA聚合酶的作用是將單個(gè)的脫氧核苷酸聚合成鏈．
（3）堿基T所在的核苷酸為胸腺嘧啶脫氧核苷酸，若用上述測(cè)序方法讀出新鏈中堿基T的位置，則必須加入帶標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸類似物．
（4）按上圖模式每操作1次，能夠測(cè)出一條鏈中1種堿基的位置，DNA分子中有4種堿基，操作3次就能測(cè)出DNA一條鏈上3種堿基的位置，空位自然是第4種堿基．再根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可推知DNA片段上另一條鏈的堿基順序．所以從理論上講，只要按上圖模式操作3次，就能測(cè)定一段雙鏈DNA中的全部堿基順序．
故答案為：
（1）氫鍵     解旋酶       
（2）將單個(gè)的脫氧核苷酸聚合成鏈 
（3）胸腺嘧啶脫氧核苷酸      
（4）3

點(diǎn)評(píng) 本題鏈終止DNA測(cè)序法為背景，結(jié)合題圖，考查DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)、DNA復(fù)制的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，識(shí)記DNA復(fù)制的條件，能根據(jù)題干信息答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．