Question

在遺傳病及刑偵破案中常需要對樣品DNA進(jìn)行分析，PCR技術(shù)能快速擴(kuò)增DNA片段，在幾個小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝，有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進(jìn)行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題。

　 (1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物Ⅱ，并在復(fù)性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。

　 (2)在相應(yīng)的橫線上寫出循環(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，請分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點(diǎn)：__________________，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________。

　 (4)PCR反應(yīng)過程的前提條件是________，PCR技術(shù)利用了DNA的________原理解決了這個問題。

　 (5)在對樣品DNA分析過程中發(fā)現(xiàn)，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質(zhì)是________。

 

Answer 1

(1)5′—G—A—OH　HO—A—G—5′

　

　 (2)3′—C—C……A—G—5′　3′—C—C……A—G—5′

　 3′—C—C……A—G—5′→3′—C—C……A—G—5′→

　 (3)每個DNA分子各有一條鏈含³²P　1/2ⁿ　(4)DNA解旋　熱變性　(5)蛋白酶

 

（1）DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，所以引物就提供了3′端，子鏈延伸方向為5′→3′，引物Ⅰ與b鏈部分堿基互補(bǔ)，引物Ⅱ則與a鏈部分堿基互補(bǔ)，且連接到a鏈的3′端，故引物Ⅱ的結(jié)構(gòu)為5′—G—A—OH，HO—A—G—5′。復(fù)性結(jié)果為：3′—C—C……A—G—5′

　 (2)經(jīng)過一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個DNA分子分別含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。

　 (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DNA分子各有一條鏈含³²P，若復(fù)制n次，產(chǎn)生子鏈共2ⁿ·2，其中只有DNA母鏈不含³²P，則其所占比例為2/(2ⁿ·2)＝1/2ⁿ。

　 (4)DNA復(fù)制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對原則進(jìn)行的。因此，首先要解旋，使兩條母鏈的堿基暴露出來，才能按照堿基互補(bǔ)配對原則把相應(yīng)的堿基一個個地連接起來。只有解旋后，再以母鏈為模板合成一小段引物，引物才起作用。DNA分子在80℃～100℃的溫度范圍內(nèi)變性，雙鏈解開成單鏈，當(dāng)溫度慢慢降低時，又能重新結(jié)合形成雙鏈。

　 (5)本題考查了DNA中雜質(zhì)蛋白質(zhì)的去除，利用酶的專一性，應(yīng)加入蛋白酶。