Question

1．资料显示，近10年来，PCR技术（DNA聚合酶链反应技术）成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体．请据图回答：

（1）加热至94℃的目的是使DNA样品的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶碱基互补配对原则的作用来完成的．
（2）新合成的DNA分子与模板DNA完全相同的原因是DNA分子独特的双螺旋结构、复制过程中遵循碱基互补配对原则．
（3）在人体细胞内，DNA的复制发生的场所为细胞核和线粒体．

Answer 1

分析 1、细胞中DNA复制与PCR技术的比较：

		细胞内DNA复制	体外DNA扩增（PCR）
不同点	解旋	在解旋酶作用下边解旋边复制	80～100℃高温解旋，双链完全分开
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	温度	体内温和条件	高温
相同点		①需提供DNA模板 ②四种脱氧核苷酸为原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端

2、DNA分子复制的计算规律：
（1）已知DNA的复制次数，求子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数或所占的比例：
一个双链DNA分子，复制n次，形成的子代DNA分子数为2ⁿ个．根据DNA分子半保留复制特点，不管亲代DNA分子复制几次，子代DNA分子中含有亲代DNA单链的DNA分子数都只有两个，占子代DNA总数的2÷2ⁿ．
（2）已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数，求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数：
设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2ⁿ-1）×m个．
设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA完成第n次复制，需游离的该核苷酸数目为2^n-1×m个．

解答 解：（1）加热至94℃的目的是使DNA样品的氢键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶的作用来完成的．通过分析得出新合成的DNA分子中，A=T，C=G，这个事实说明DNA分子的合成遵循碱基互补配对原则．
（2）DNA分子能准确复制的原因是：DNA分子中独特的双螺旋结构（或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制）；复制过程中严格遵循碱基互补配对原则．
（3）在人体细胞内，DNA的复制主要发生在细胞核中，此外在线粒体中也能进行．
故答案为：
（1）氢   解旋酶    碱基互补配对原则    
（2）DNA分子独特的双螺旋结构   复制过程中遵循碱基互补配对原则   
（3）细胞核和线粒体

点评 本题考查DNA复制的相关知识，要求考生识记DNA复制的概念、过程、特点、准确复制的原因及结果，掌握其中的相关计算，能运用其延伸规律准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．