Question

19．DNA亲子鉴定测试原理是：从被测试者的血滴或口腔黏膜细胞或者培育的组织内提取DNA，用限制性内切酶将DNA样本切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的“探针”去寻找基因．相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码．每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合．反复几次过程，每一种探针用于寻找DNA的不同部位并形成独特的条码，便可得到超过99.9%的分辨概率． 请回答：
（1）限制性内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的   （A）
A．专一性    B．高效性  C．多样性    D．作用条件温和
（2）“探针”是指    （D）
A．某一个完整的目的基因                        B．目的基因片段的特定DNA
C．与目的基因相同的特定双链DNA           D．与目的基因互补的特定单链DNA
（3）条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合．为什么？组成每对同源染色体的两个DNA分子，一个来自母亲，一个来自父亲
（4）样品DNA经PCR技术扩增，可以获取大量DNA分子克隆．其原理是利用DNA分子半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如图）．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动的生物体．
①图中A过程表示DNA解旋．
②某样品DNA中共含3000个碱基对，碱基数量满足：（A+T）：（G+C）=$\frac{1}{2}$，现欲得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入99000个dATP．
③A过程在温度高达90～95℃时才能完成，说明DNA分子具有稳定性．
④由图中信息分析可知，催化C过程的酶是DNA聚合酶，它与正常细胞里的酶区别是酶耐高温．

Answer 1

分析 解答本题需识记有关PCR技术的相关知识：
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、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）限制酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现了限制酶的专一性，即能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）探针是指用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段．根据DNA分子杂交原理，利用特别的“探针”能去寻找基因．
（3）由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲，因此每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合．
（4）①A是高温变性过程，该过程中氢键断裂，DNA分子解旋为单链．
②由于某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足$\frac{A+T}{G+C}=\frac{1}{2}$，所以A=T=1000个，G=C=2000个．现欲得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入1000×（100-1）=99000个腺嘌呤脱氧核苷酸．
③A过程为高温使DNA变性的过程，此过程在温度高达90～95℃时才能完成，说明DNA分子具有稳定性．
④由图中信息分析可知，C过程为延伸过程，即合成DNA的过程，催化C过程的酶是DNA聚合酶，它与正常细胞里的酶区别是该酶耐高温．
故答案为：
（1）A
（2）D
（3）组成每对同源染色体的两个DNA分子，一个来自母亲，一个来自父亲
（4）①DNA解旋
②99000
③稳定
④DNA聚合酶   酶耐高温

点评 本题考查PCR技术的相关知识，对于此类试题，学生需对相关知识进行归纳总结，构建一定的知识网络，本题意在考查考生的识记能力和理解能力．