Question

【題目】PCR技術(shù)成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)手段，其原理是DNA半保留復(fù)制。

（一）在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制（如下圖），在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。

①PCR的全中文名是_____________________，是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。

②若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制4次以后，若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后需要________個(gè)引物。

③某樣品DNA分子中共含5 000個(gè)堿基對(duì)，堿基數(shù)量滿足：A+T/G+C＝2/3，若經(jīng)4次循環(huán)，至少需要向試管中加入________個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對(duì)應(yīng)的片段)

（二）下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作。

①圖中實(shí)驗(yàn)材料A為洋蔥。研磨前加入的B為洗滌劑和食鹽，加入洗滌劑的目的是________________；加入食鹽的目的是________________。

②通過上述所示步驟得到濾液C后，再向?yàn)V液中加入2 mol/L的NaCl溶液，再過濾得到濾液D，向?yàn)V液D中加入蒸餾水的目的是________________。

Answer 1

【答案】多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) 231－2 30000 溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放 有利于DNA的溶解 降低NaCl濃度 ，有利于DNA析出

【解析】

PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)，原理是DNA復(fù)制，需要的條件有：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。DNA粗提取和鑒定的原理：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/LNaCl中溶解度最低），利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的；DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離；蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)DNA沒有影響，大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60—80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會(huì)變性，洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對(duì)DNA沒有影響；在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

（一）①PCR的全中文名是多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。

②PCR 技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因時(shí)，緩沖液中需要加入的引物個(gè)數(shù)計(jì)算公式為2n+1-2，因此若該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后需要231-2個(gè)引物。

③某樣品DNA分子中共含5000個(gè)堿基對(duì)，堿基數(shù)量滿足：（A+T）/（G+C）=2/3，則（A+T）占?jí)A基總數(shù)的2/5，又A=T，則A、T各占?jí)A基總數(shù)的1/5，因此該DNA分子含有腺嘌呤數(shù)目為5000×2×1/5=2000個(gè)，若經(jīng)4次循環(huán)，至少需要向試管中加入（24-1）×2000=30000個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。

（二）①圖中實(shí)驗(yàn)材料A為洋蔥，研磨前加入的B為洗滌劑和食鹽，其中洗滌劑的作用是溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的作用是溶解DNA。

②通過上述所示步驟得到濾液C后，再向?yàn)V液中加入2mol/L的NaCl溶液，再過濾得到濾液D，向?yàn)V液D中加入蒸餾水的目的是降低DNA的溶解度，有利于DNA析出。