Question

聚合酶链式反应（PCR）是生物学家在实验室以少量样品制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品基因、DNA聚合酶、引物、四种脱氧核苷酸等．反应中新和成的DNA又可作为下一轮循环反应的模板，其过程如图所示，据图回答下面的问题：
（1）为什么通过此反应产生的DNA与样品完全一样

 

．
（2）每次循环反应完成时产生两分子DNA，如果该DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C=1：2：3：4，则五次循环后将产生

 

个DNA，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是

 

个．
（3）指出此过程与转录过程的三个不同点：①

 

．②

 

．③

 

．

Answer 1

考点：PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
2、原理：DNA复制．
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开．

解答： 解：（1）新产生的DNA是以样品DNA为模板合成的，因此通过此反应产生的DNA与样品完全一样．
（2）该DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A：G：T：C=1：2：3：4，则另一条单链上碱基A：G：T：C=3：4：1：2，双链DNA中A：G：T：C=2：3：2：3，因此该DNA分子中含有胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为200个，五次循环后将产生2⁵=32个DNA，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是（32-1）×200=6200个．
（3）PCR过程与转录过程的三个不同点：
①模板不同，PCR以DNA的两条单链为模板，转录时以DNA的一条单链为模板．
②所用的原料不同，PCR原料为四种脱氧核苷酸，转录的原理是四种核糖核苷酸．
③催化反应的酶不同，PCR所用的酶是DNA聚合酶，转录所用的酶是RNA聚合酶．
故答案为：
（1）新产生的DNA是以样品DNA为模板合成的
（2）32     6200
（3）①模板不同，PCR以DNA的两条单链为模板，转录时以DNA的一条单链为模板
②所用的原料不同，PCR原料为四种脱氧核苷酸，转录的原理是四种核糖核苷酸
③催化反应的酶不同，PCR所用的酶是DNA聚合酶，转录所用的酶是RNA聚合酶

点评：本题结合图解考查PCR技术、DNA分子结构的主要特点等知识，要求考生识记PCR技术的概念、原理、条件及过程等知识；识记DNA分子结构的主要特点，掌握碱基互补配对原则，能运用其延伸规律答题；识记转录过程的条件，能与PCR技术进行比较．