Question

（思維拓展題）聚合酶鏈式反應（PCR技術）是在實驗室中以少量樣品DNA制備大量DNA的生化技術，反應系統中包括微量樣品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的四種脫氧核苷酸及ATP等。反應中新合成的DNA又可以作為下一輪反應的模板，故DNA數以指數方式擴增，其簡要過程如圖所示。

（1）若把一個用¹⁵N標記的某個DNA樣品，以¹⁴N的脫氧核苷酸為原料，經過PCR儀五次循環后，將產生個DNA分子，其中含¹⁴N標記的DNA分子占全部DNA總數的比例為________。在研究¹⁵N標記的一個DNA分子中，發現有35％腺嘌呤，則由¹⁵N標記的這個分子中的一條鏈上，鳥嘌呤含量的最大值可占此鏈堿基數的________。

（2）分別以不同生物的DNA樣品為模板合成的各個新DNA之間存在差異，這些差異是________。

（3）請指出PCR技術與轉錄過程的三個不同之處：

①________。

②________。

③________。

Answer 1

答案：
解析：

答案（1）32　100％　30％ 　　（2）堿基（脫氧核苷酸）的數目、比例和排列順序不同 　　（3）①PCR技術以DNA的兩條單鏈為模板合成子代DNA，轉錄以DNA的一條單鏈為模板合成RNA　②PCR技術的原料為脫氧核苷酸，轉錄的原料是核糖核苷酸　③二者反應時的催化酶不同（或其他合理答案） 　　解題探究：（1）PCR儀每循環一次就是完成一次的復制，所以經過PCR儀五次循環后，產生的DNA分子為25＝32個；由于以14N的脫氧核苷酸為原料，所以所得的DNA分子都含有14N；在DNA分子中，A占35％，則T＝A也占35％，在一條單鏈中的堿基數占所有DNA分子的，所以若實現鳥嘌呤最多，則占50％－35％＝15％，占此單鏈DNA的15％/＝30％。（2）不同生物的DNA差異是由于組成DNA的堿基（脫氧核苷酸）的數目、比例和排列順序不同。（3）PCR技術實質就是DNA復制，與特錄過程不同的是模板、原料、酶等（見答案）。 　　歸納總結：本題以選修內容（DNA和蛋白質技術）結合必修內容（遺傳的分子基礎）來考查學生對基礎知識的理解應用，特別要求學生掌握DNA復制過程中堿基互補配對的有關計算，以及DNA復制和轉錄過程。