Question

【題目】研究表明，無論是真核生物還是原核生物細胞中，DNA復制的起始必須先合成一段長度約為10個核苷酸左右的RNA分子作為引物．下圖是驗證DNA復制需要RNA分子作為引物的實驗過程，M13噬菌體是一種單鏈環狀DNA病毒，侵入大腸桿菌后能復制形成雙鏈環狀DNA，利福平是一種RNA聚合酶抑制劑．請分析回答：

（1）M13噬菌體的單鏈環狀DNA復制開始時，首先需要通過轉錄過程合成一小段RNA，轉錄過程需要的原料是 ． 若M13噬菌體的單鏈環狀DNA中各種堿基的含量為：a%A，b%G，c%T和d%C，則雙鏈環狀DNA中，堿基A的含量為 ．
（2）與實驗一相比，實驗二無M13雙鏈環狀DNA的原因是 ， 實驗三有M13雙鏈環狀DNA的原因是 ．
（3）生物體內DNA復制過程中，子鏈延伸需要引物的原因是 ， 子鏈片段在作用下連接起來．
（4）PCR技術通常需要長度為20～30個核苷酸的DNA片段作為引物，如果引物過短，則對擴增結果的影響是 ．

Answer 1

【答案】
（1）核糖核苷酸；
（2）利福平抑制了大腸桿菌細胞內RNA聚合酶的活性，無法合成RNA作為復制的引物；加入利福平之前，大腸桿菌細胞內已經合成的RNA仍能作為復制的引物
（3）DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續結合到已有的核酸片段上；DNA連接酶
（4）會擴增出更多的非目標DNA分子
【解析】解：（1）轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，轉錄過程需要的原料是核糖核苷酸；在雙鏈DNA分子中，互補堿基兩兩相等，A=T，若M13噬菌體的單鏈環狀DNA中各種堿基的含量為：a%A，b%G，c%T和d%C，則雙鏈環狀DNA中，堿基A的含量為（a%+c%）÷2．（2）根據實驗分析：與實驗一相比，實驗二利福平抑制了大腸桿菌細胞內RNA聚合酶的活性，無法合成RNA作為復制的引物，故無M13雙鏈環狀DNA；而實驗三加入利福平之前，大腸桿菌細胞內已經合成的RNA仍能作為復制的引物，故有M13雙鏈環狀DNA合成．（3）生物體內DNA復制過程中，DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續結合到已有的核酸片段上，故子鏈延伸需要引物，子鏈片段在DNA連接酶作用下連接起來．（4）PCR技術通常需要長度為20～30個核苷酸的DNA片段作為引物，如果引物過短，則根據堿基配對原則，會擴增出更多的非目標DNA分子．
所以答案是：（1）核糖核苷酸 （2）利福平抑制了大腸桿菌細胞內RNA聚合酶的活性，無法合成RNA作為復制的引物 加入利福平之前，大腸桿菌細胞內已經合成的RNA仍能作為復制的引物（3）DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續結合到已有的核酸片段上 DNA連接酶（4）會擴增出更多的非目標DNA分子
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解DNA分子的復制的相關知識，掌握DNA的復制是以親代DNA分子兩條鏈為模板，合成子代DNA的過程．