Question

【题目】在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图，图中黑色长方形是引物)。

(1)图中的变性、延伸分别是指___________________、_____________________________________。

(2)假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环的产物2个子代DNA为N1，第二轮循环的产物4个子代DNA为N2，N1、N2中含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。

(3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足（A＋T）/（G＋C）＝1/2，若经5次循环，至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)

(4)若下图为第一轮循环产生的产物，请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

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Answer 1

【答案】模板DNA双链解聚形成单链 在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链 2 2 31000

【解析】

本题旨在考查PCR技术的相关知识；利用 DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物同样可以和引物结合，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。

(1)变性的实质是DNA双链解旋；延伸的实质是以DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链的过程。

(2)由于PCR原理为DNA双链复制，其特点是半保留复制，所以无论复制几次，模板链一直存在于2个DNA分子中。

(3)由(A＋T)/(G＋C)＝1/2可知A∶T∶G∶C＝1∶1∶2∶2，所以A的比例为1/6，在一个DNA分子中的数量为3000×2×(1/6)＝1000个，5次循环的DNA数为32个，所以以原料合成的DNA数相当于32－1＝31个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1000＝31000个。(4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。