Question

Taq DNA聚合酶是從一種耐高溫細(xì)菌中分離提取的。該菌是1966年從美國黃石國家公園的一個(gè)熱泉中發(fā)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)表明，PCR反應(yīng)時(shí)變性溫度為80～100℃，50個(gè)循環(huán)后，Taq DNA聚合酶仍有65％的活性。Taq DNA聚合酶的熱穩(wěn)定性是該酶用于PCR反應(yīng)的前提條件，也是PCR反應(yīng)能迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的原因。Taq DNA聚合酶還具有逆轉(zhuǎn)錄活性，其作用類似逆轉(zhuǎn)錄酶。Taq DNA聚合酶表現(xiàn)為對依賴，該酶的催化活性對濃度非常敏感。測定結(jié)果為濃度在2.0 m mol／L時(shí)該酶催化活性最高，此濃度能最大限度地激活Taq DNA聚合酶的活性，濃度過高就會(huì)抑制酶活性，因而的濃度在不同的反應(yīng)體系中應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，優(yōu)化濃度。Taq DNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性，而無3′→5′外切酶活性，它不具有校正活性。因而在PCR反應(yīng)中如發(fā)生某些堿基的錯(cuò)配，該酶是沒有校正功能的。Taq DNA聚合酶的堿基錯(cuò)配概率為2.1×。

（1）Taq DNA聚合酶在高溫下仍能保持活性，因此PCR擴(kuò)增時(shí)可以________加入，________（填“需要”或“不需要”）再添加。

（2）影響PCR反應(yīng)的影響因素除引物、反應(yīng)溫度和時(shí)間、TaqDNA聚合酶濃度外，從材料中可知，還應(yīng)有________________。

（3）這種嗜熱細(xì)菌能夠在熱泉中生存，這是________________的結(jié)果。

（4）PCR反應(yīng)中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于________________，假設(shè)對一個(gè)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，第一次循環(huán)時(shí)某一模板鏈上發(fā)生堿基錯(cuò)配，則擴(kuò)增若干次后檢測所有DNA的擴(kuò)增片段與原DNA相應(yīng)片段相同的占________________。

Answer 1

答案：
解析：

（1）一次性；不需要（2）濃度（3）長期自然選擇（4）基因突變；1／2 點(diǎn)撥：PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制上百萬份，其利用了DNA的熱變性原理，離不開Taq DNA聚合酶。 （1）據(jù)題意知：PCR反應(yīng)時(shí)變性溫度為80～100℃，50個(gè)循環(huán)后Taq DNA聚合酶仍有65％的活性，而PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán)，Taq DNA聚合酶一次加入即可，不需再添加。 （2）考查PCR的條件：引物、反應(yīng)溫度和時(shí)間、酶濃度等，由于Taq DNA聚合酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，除受溫度、酸堿度影響外，還受金屬離子影響，如。 （3）高溫環(huán)境定向選擇耐高溫的生物生存。 （4）基因突變是基因內(nèi)部某一位點(diǎn)出現(xiàn)堿基的替換、增添或缺失，若一個(gè)DNA分子第一次復(fù)制時(shí)一條鏈發(fā)生堿基錯(cuò)配，以后復(fù)制過程中，凡以該條鏈半保留復(fù)制產(chǎn)生的DNA均屬突變的DNA，占總DNA的1／2。