7.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术.它能以极少量的DNA为模板,在几个小时内复制出上百万份相同的DNA片段.请根据所学知识回答有关PCR技术的基本原理和应用问题.
(1)在80~100℃时,DNA双螺旋结构将解体,双链分开,这个过程称为变性.当温度缓慢降低后,两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链,称为复性.PCR利用DNA的热变性原理,通过控制温度控制双链的结聚与结合.
(2)为了解决高温导致DNA聚合酶是失活的问题,促成PCR技术的自动化,20世纪80年代科学家从水生耐热细菌Taq中分离得到了耐高温的DNA聚合酶.实验室中微生物的筛选,是人为提供有利于目的菌株生长的条件,同时抑制或阻止其他微生物生长,用于筛选目的菌株的培养基称为选择培养基.
(3)PCR反应的条件:稳定的缓冲液环境、DNA模板、分别与两条模板链结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶、能严格控制温度变化的温度设备.
(4)PCR一般要经历30多次循环,每次循环可以分为变性、复性、延伸三步.从第二次循环开始,上一次循环的产物也作为模板参与反应.DNA聚合酶只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列,使这段固定长度的序列呈指数扩增.如果在PCR反应中只有一个DNA片段,在6次循环后,反应体系中共有64个这样的DNA分子.
(5)简述目前PCR技术的具体应用(至少两点)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆、DNA序列测定.
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