Question

多聚酶链式反应(PCR)是一种体外扩增DNA片段的技术。可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。回答以下问题:

(1)细胞内DNA复制过程中,引物的作用是             ,而且DNA复制的前提是      。

(2)PCR利用了      原理,可通过控制温度来控制双链的解旋与结合。

(3)PCR技术用到的酶是    ,与细胞内DNA复制时发挥相同作用的酶相比区别在于         。

(4)下面表格是DNA体内复制与PCR反应的部分比较结果。通过比较分析,请推导出PCR反应合成DNA子链时能量来源于                                                     。

	原料	ATP
DNA体内复制	四种脱氧核苷酸	需要
PCR反应	脱氧胞苷三磷酸、脱氧腺苷三磷酸 脱氧胸苷三磷酸、脱氧鸟苷三磷酸	不需要

(5)假如PCR反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性,且引物不被切除,则经过n次循环,具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为    。

Answer

(1)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 解开双链(或打开氢键)

(2)DNA的热变性

(3)Taq DNA聚合酶 耐高温

(4)所用原料水解产生相应脱氧核苷酸时所释放的能量

(5)

【解析】(1)DNA具有双螺旋结构,复制时遵循碱基互补配对原则,所以打开氢键,DNA聚合酶方可在引物的引导下从引物3'端开始连接脱氧核苷酸。(2)PCR技术就是模拟细胞内DNA复制的一项技术,只不过该技术中双链的解旋与结合是通过温度来控制的,原因在于DNA具有热变性。(3)Taq DNA聚合酶具有耐高温的特性。(4)DNA无论是体内复制还是体外复制,子链合成过程中都要消耗能量,而PCR反应不加入ATP供能,且加入的原料也不是四种脱氧核苷酸,可见PCR所用原料在水解成相应脱氧核苷酸时,能释放出等同于ATP水解的能量。(5)DNA复制n次产生2n个DNA,共有2n+1条脱氧核苷酸链,由于母链不具有放射性,所以具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为=。