Question

【題目】PCR技術成為分子生物學實驗室的一種常規手段，其原理是DNA半保留復制。

（一）在試管中進行DNA的人工復制（如下圖），在很短的時間內，將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質不再受限于活的生物體。

①PCR的全中文名是_____________________，是一種體外迅速擴增DNA片段的技術。

②若將一個用15N標記的DNA分子放入試管中，以14N標記的脫氧核苷酸為原料，連續復制4次以后，若繼續循環，該DNA片段共經過30次循環后需要________個引物。

③某樣品DNA分子中共含5 000個堿基對，堿基數量滿足：A+T/G+C＝2/3，若經4次循環，至少需要向試管中加入________個腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應的片段)

（二）下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關操作。

①圖中實驗材料A為洋蔥。研磨前加入的B為洗滌劑和食鹽，加入洗滌劑的目的是________________；加入食鹽的目的是________________。

②通過上述所示步驟得到濾液C后，再向濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液，再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是________________。

Answer 1

【答案】多聚酶鏈式反應 231－2 30000 溶解細胞膜，有利于DNA的釋放 有利于DNA的溶解 降低NaCl濃度 ，有利于DNA析出

【解析】

PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術，原理是DNA復制，需要的條件有：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩定DNA聚合酶（Taq酶）。DNA粗提取和鑒定的原理：DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（DNA在0.14mol/LNaCl中溶解度最低），利用這一特點，選擇適當的鹽濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質沉淀，或者相反，以達到分離目的；DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質則溶于酒精，利用這一原理，可以將DNA與蛋白質進一步的分離；蛋白酶能水解蛋白質，但是對DNA沒有影響，大多數蛋白質不能忍受60—80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會變性，洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響；在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

（一）①PCR的全中文名是多聚酶鏈式反應。

②PCR 技術大量擴增目的基因時，緩沖液中需要加入的引物個數計算公式為2n+1-2，因此若該DNA片段共經過30次循環后需要231-2個引物。

③某樣品DNA分子中共含5000個堿基對，堿基數量滿足：（A+T）/（G+C）=2/3，則（A+T）占堿基總數的2/5，又A=T，則A、T各占堿基總數的1/5，因此該DNA分子含有腺嘌呤數目為5000×2×1/5=2000個，若經4次循環，至少需要向試管中加入（24-1）×2000=30000個腺嘌呤脫氧核苷酸。

（二）①圖中實驗材料A為洋蔥，研磨前加入的B為洗滌劑和食鹽，其中洗滌劑的作用是溶解細胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的作用是溶解DNA。

②通過上述所示步驟得到濾液C后，再向濾液中加入2mol/L的NaCl溶液，再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是降低DNA的溶解度，有利于DNA析出。