Question

2．在遺傳病及刑偵破案中常需要對(duì)樣品DNA進(jìn)行分析。PCR技術(shù)能快速擴(kuò)增DNA片段，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝，有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問(wèn)題。據(jù)圖回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)在相應(yīng)的橫線上寫(xiě)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(xiě)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(qǐng)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_(kāi)_________。

(4)PCR反應(yīng)過(guò)程的前提條件是__________，PCR技術(shù)利用了DNA的__________原理解決了這個(gè)問(wèn)題。

(5)在對(duì)樣品DNA分析過(guò)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

答案：(1)5′—G—A—OH

HO—A—G—5′

5′—G—G…T—C—3′　3′—C—C……A—G—5′

　　　　　　72 ℃

(2)3′—C—C……A—G—5′

　5′—G—G……T—C—3′

　5′—G—G……T—C—3′

　3′—C—C……A—G—5′

(3)每個(gè)DNA分子各有一條鏈含³²P　1/2ⁿ

(4)DNA解旋　熱變性

(5)蛋白酶

解析：(1)DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，所以引物就提供了5′端，子鏈延伸方向?yàn)?′→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，復(fù)性結(jié)果為：

5′—G—G……T—C—3′

HO—A—G—5′

(2)經(jīng)過(guò)一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個(gè)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(gè)DNA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?xún)蓷l母鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)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(lái)，才能按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則把相應(yīng)的堿基一個(gè)個(gè)地連接起來(lái)。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(kāi)成單鏈，當(dāng)溫度慢慢降低時(shí)，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(zhuān)一性，加入蛋白酶即可去除。

規(guī)律方法：引物的作用是提供DNA聚合酶的起點(diǎn)3′端，DNA體外擴(kuò)增同細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制一樣都是半保留復(fù)制，DNA分子的兩條母鏈分別作為模板，合成新的DNA鏈。