Question

如图为细胞内DNA复制过程示意图，该过程在体外也可进行，以获得大量相同的DNA片段，该项技术称之为PCR技术，又称多聚酶链式反应，请分析回答：

（1）PCR过程与细胞内DNA复制相比，主要有两点不同：

 

、

 

．
（2）PCR技术过程的三个步骤：

 

、

 

、

 

．
（3）假设PCR过程中，只用一条DNA片段作为模板，请计算30次循环后，反应物中大约有多少个这样的DNA片段？

 

．
（4）PCR技术能在几小时内将极微量的DNA片段特异性地扩增上百万倍，从而解决了样品中DNA含量低，难以分离的难题．试举两例，说明PCR技术的应用．

 

（5）在PCR过程中，DNA聚合酶的作用是把单个的

 

聚合为

 

，其移动的方向把子链沿

 

延伸．

Answer 1

考点：DNA分子的复制,PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：本题考查PCR技术有关知识，DNA的两条链是反向平行的，通常将含有游离的磷酸基团的末端称为5′端，而DNA聚合酶从引物的3′开始延伸DNA链；在体外扩增DNA时不用解旋酶而是用热变性处理的方法打开DNA双链，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶；PCR的每次循环可以分为变性、复性和延伸三个步骤，n次循环后得到2ⁿ个DNA片段．PCR技术有广泛的应用，可以用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、克隆基因等方面．

解答： 解：（1）PCR过程与细胞内DNA复制相比，主要有两点不同：①PCR过程的引物是一小段单链DNA或RNA，而细胞内DNA复制的引物是RNA；②PCR过程是高温变性解旋，不需要解旋酶．
（2）PCR的每次循环可以分为变性、复性和延伸三步．
（3）由于一条DNA片段作为模板，能产生2个DNA片段，所以30次循环后，反应物中大约有2³⁰个这样的DNA片段．
（4）PCR技术有广泛的应用，可以用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、克隆基因等方面．
（5）在PCR过程中，DNA聚合酶的作用是把单个的脱氧核苷酸聚合为脱氧核苷酸链．由于DNA分子中，通常将含有游离的磷酸基团的末端称为5′端，另一端为3′，DNA聚合酶从引物的3′开始延伸DNA链，即把子链沿5′→3′延伸．
故答案为：
（1）PCR过程的引物是一小段单链DNA或RNA，而细胞内DNA复制的引物是RNA　PCR过程是高温变性解旋，不需要解旋酶　
（2）变性　复性　延伸
（3）2³⁰　
（4）刑侦案件、亲子鉴定、疑难疾病的诊断、基因序列分析等
（5）脱氧核苷酸   脱氧核苷酸链   5′→3′

点评：本题考查PCR技术与体内DNA复制的比较，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络结构的能力；能运用所学知识要点，准确判断问题的能力．