Question

【题目】PCR技术成为分子生物学实验室的一种常规手段，其原理是DNA半保留复制。

（一）在试管中进行DNA的人工复制（如下图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。

①PCR的全中文名是_____________________，是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。

②若将一个用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4次以后，若继续循环，该DNA片段共经过30次循环后需要________个引物。

③某样品DNA分子中共含5 000个碱基对，碱基数量满足：A+T/G+C＝2/3，若经4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)

（二）下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。

①图中实验材料A为洋葱。研磨前加入的B为洗涤剂和食盐，加入洗涤剂的目的是________________；加入食盐的目的是________________。

②通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________。

Answer 1

【答案】多聚酶链式反应 231－2 30000 溶解细胞膜，有利于DNA的释放 有利于DNA的溶解 降低NaCl浓度 ，有利于DNA析出

【解析】

PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术，原理是DNA复制，需要的条件有：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。DNA粗提取和鉴定的原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/LNaCl中溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离；蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响，大多数蛋白质不能忍受60—80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性，洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

（一）①PCR的全中文名是多聚酶链式反应。

②PCR 技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2，因此若该DNA片段共经过30次循环后需要231-2个引物。

③某样品DNA分子中共含5000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）/（G+C）=2/3，则（A+T）占碱基总数的2/5，又A=T，则A、T各占碱基总数的1/5，因此该DNA分子含有腺嘌呤数目为5000×2×1/5=2000个，若经4次循环，至少需要向试管中加入（24-1）×2000=30000个腺嘌呤脱氧核苷酸。

（二）①图中实验材料A为洋葱，研磨前加入的B为洗涤剂和食盐，其中洗涤剂的作用是溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的作用是溶解DNA。

②通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是降低DNA的溶解度，有利于DNA析出。