Question

6．在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题．据图回答相关问题：

（1）在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复制这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置．
（2）在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子．
（3）若将作为原料的四种脱氧核苷酸用³²P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：每个DNA分子各有一条链含³²P，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为$\frac{1}{{2}^{n}}$．
（4）PCR反应过程的前提条件是DNA解旋，PCR技术利用DNA的热变性原理解决了这个问题．
（5）在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是蛋白酶．

Answer 1

分析 PCR技术：
1、概念：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．
2、原理：DNA复制．
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开．

解答 解：（1）由图可知，引物Ⅱ为5’-G-A-OH．
（2）循环一次后生成的DNA分子如下：．
（3）若将作为原料的四种脱氧核苷酸用³²P标记，根据DNA半保留复制特点可知，循环一次后，每个DNA分子各有一条链含³²P，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为$\frac{2}{{2}^{n+1}}$=$\frac{1}{{2}^{n}}$．
（4）PCR反应过程的前提条件是DNA解旋，PCR技术利用DNA的热变性原理解决了这个问题．
（5）在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，根据酶的专一性原理，要去除这些组蛋白可加入蛋白酶．
故答案为：
（1）5’-G-A-OH   5’-G-G…T-C-3’
HO-A-G-5’

（3）每个DNA分子各有一条链含³²P    $\frac{1}{{2}^{n}}$
（4）DNA解旋    热变性
（5）蛋白酶

点评 本题考查PCR技术的相关知识，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及过程，能与体内DNA复制进行比较，再结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查．