Question

近20年来，PCR技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如图），在短时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

（1）加热使DNA双链间的______键完全打开，称为_______；而在细胞中是在_______酶的作用下进行的。

（2）如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入__________种特定的引物。当温度降低至55℃时，引物与两条“舒展”的模板的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的__________端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是_________。

（3）PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的_________和________，前者由________自动调控，后者则靠_______来维持。

（4）通过PCR技术使DNA分子大量复制，如果将一个用¹⁵N标记的DNA分子放入试管中，以¹⁴N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，则¹⁵N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是____________。

Answer

（1）氢 解旋 解旋 （2）两  3′ 从子链的5′端向3′端延伸 （3）温度 酸碱度  PCR仪 缓冲液 （4）1/8

【解析】

试题分析：PCR中，加热能使DNA双链间的氢键打开，即解旋；而在细胞中，解旋是在解旋酶的作用下进行的。如果只需要大量克隆模板DNA中间的某个特定区段，应该加入两种特定的引物。当温度降低至55℃时，引物与两条“舒展”的模板的特定位置结合，在DNA聚合酶的作用下，只能在引物的3′端连接脱氧核苷酸，两条子链都是从子链的5′端向3′端方向延伸。PCR技术的必需条件，除了模板（已知核苷酸序列的DNA）、原料（脱氧核苷酸）、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的温度、酸碱度，温度由PCR仪自动调控，而PH靠缓冲液来维持。将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，得到24=16个DNA，根据半保留复制特点，16个DNA中有2个含有15N （一条链为15N，另一条链为14N），所以15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例是2/16=1/8。

考点：本题考查PCR技术和DNA复制的相关知识。