Question

在作DNA亲子鉴定时，从测试者的血滴或口腔粘膜细胞或培育的组织内提取DNA，用限制性内切酶将DNA样本切成小段后分离，再使用特别的“探针”去寻找基因．相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光照射下，便会显示出由DNA探针凝聚在一起的黑色条码．每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合．反复几次，每一种探针用于寻找DNA不同部位并形成独特的条码，可达到甚至超过99.9%的分率．请回答下列问题：
（1）限制性内切酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现酶的

 

．
（2）特别的“探针”去寻找基因，所利用的原理是

 

．
（3）每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合，为什么？

 

（4）在DNA鉴定过程中，需大量的DNA，PCR技术（聚合酶链式反应）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）．在很短的时间内将DNA扩增几百倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体．
①A过程表示

 

．
②某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足

A+T

G+C

=

1

2

，若经5次循环，获得32个与样品相同的DNA分子，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）
③“PCR”与人体内DNA复制相比，有何特殊之处？

 

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：根据题意和图示分析可知：图示为采用PCR技术（聚合酶链式反应）扩增样品DNA的过程，其中①是高温变性过程，该过程中氢键断裂，DNA分子解旋为单链；②是低温复性的过程，该过程中一对因为与模板结合形成局部双链结构；③是中温延伸过程．据此答题．

解答： 解：（1）限制酶能将DNA样本切成特定小段，这主要体现了限制酶的专一性，即能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）探针是指用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链DNA片段．根据DNA分子杂交原理，利用特别的“探针”能去寻找基因．
（3）由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲，因此每个人的条码一半与母亲的条码吻合，另一半与父亲吻合．
（4）①A是高温变性过程，该过程中氢键断裂，DNA分子解旋为单链．
②由于某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足

A+T

G+C

=

1

2

，所以A=T=1000个，G=C=2000个．若经5次循环，获得32个与样品相同的DNA分子，至少需要向试管中加入1000×（32-1）=31000个腺嘌呤脱氧核苷酸．
③“PCR”的原理是DNA复制，但其与人体内DNA复制相比，特殊之处有“PCR”在体外发生；需要热稳定DNA聚合酶；不需要解旋酶等．
故答案为：
（1）专一性    
（2）DNA分子杂交
（3）这是由于体细胞中的染色体有一半来自母亲，另一半来自父亲
（4）①解旋
②31000
③“PCR”在体外发生、酶在高温下起作用

点评：本题以亲子鉴定为背景，结合题图，考查基因工程、PCR技术等知识，要求考生识记基因工程的原理、工具、操作步骤及应用；识记PCR技术的原理及过程，能与体内DNA复制过程进行比较，属于考纲识记和理解层次的考查．