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【题目】在进行DNA亲子鉴定时,需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增,获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图,图中黑色长方形是引物)。

(1)图中的变性、延伸分别是指________________________________________________________

(2)假设PCR反应中的DNA模板为P,第一轮循环的产物2个子代DNA为N1,第二轮循环的产物4个子代DNA为N2,N1、N2中含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。

(3)某样品DNA分子中共含3 000个碱基对,碱基数量满足(A+T)/(G+C)=1/2,若经5次循环,至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)

(4)若下图为第一轮循环产生的产物,请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

________

【答案】模板DNA双链解聚形成单链 在DNA聚合酶的作用下,原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链 2 2 31000

【解析】

本题旨在考查PCR技术的相关知识;利用 DNA双链复制的原理,将基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数方式增加。利用PCR技术扩增目的基因的前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是:目的基因DNA受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下进行延伸,如此重复循环多次。由于延伸后得到的产物同样可以和引物结合,因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍,即成指数形式扩增

(1)变性的实质是DNA双链解旋;延伸的实质是以DNA单链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链的过程。

(2)由于PCR原理为DNA双链复制,其特点是半保留复制,所以无论复制几次,模板链一直存在于2DNA分子中。

(3)(A+T)/(G+C)=1/2可知A∶T∶G∶C=1∶1∶2∶2,所以A的比例为1/6,在一个DNA分子中的数量为3000×2×(1/6)=1000个,5次循环的DNA数为32个,所以以原料合成的DNA数相当于32-1=31个,至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1000=31000个。(4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。

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(1)本实验的自变量是________________________

(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因索之一,大多数神经元细胞产生和维持静息电位的主要原因是靠____________,据图分析,当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经细胞的兴奋性水平____________

(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激____________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动,判断理由是________________________

(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在____________合成。在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过____________方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一。

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