Question

19．DNA親子鑒定測試原理是：從被測試者的血滴或口腔黏膜細胞或者培育的組織內(nèi)提取DNA，用限制性內(nèi)切酶將DNA樣本切成特定的小片段，放進凝膠內(nèi)，用電泳推動DNA小片段分離，再使用特別的“探針”去尋找基因．相同的基因會凝聚在一起，然后利用特別的染料在X光下，便會顯示由DNA探針凝聚于一起的黑色條碼．每個人的條碼一半與其母親的條碼吻合，另一半與其父親的條碼吻合．反復幾次過程，每一種探針用于尋找DNA的不同部位并形成獨特的條碼，便可得到超過99.9%的分辨概率． 請回答：
（1）限制性內(nèi)切酶能將DNA樣品切成特定的小片段，這主要體現(xiàn)了酶的   （A）
A．專一性    B．高效性  C．多樣性    D．作用條件溫和
（2）“探針”是指    （D）
A．某一個完整的目的基因                        B．目的基因片段的特定DNA
C．與目的基因相同的特定雙鏈DNA           D．與目的基因互補的特定單鏈DNA
（3）條碼一半與其母親的條碼吻合，另一半與其父親的條碼吻合．為什么？組成每對同源染色體的兩個DNA分子，一個來自母親，一個來自父親
（4）樣品DNA經(jīng)PCR技術擴增，可以獲取大量DNA分子克隆．其原理是利用DNA分子半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制（如圖）．在很短的時間內(nèi)，將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活動的生物體．
①圖中A過程表示DNA解旋．
②某樣品DNA中共含3000個堿基對，堿基數(shù)量滿足：（A+T）：（G+C）=$\frac{1}{2}$，現(xiàn)欲得到100個與樣品相同的DNA，至少需要向試管中加入99000個dATP．
③A過程在溫度高達90～95℃時才能完成，說明DNA分子具有穩(wěn)定性．
④由圖中信息分析可知，催化C過程的酶是DNA聚合酶，它與正常細胞里的酶區(qū)別是酶耐高溫．

Answer 1

分析 解答本題需識記有關PCR技術的相關知識：
1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術．
2、原理：DNA復制．
3、前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
4、過程：①高溫變性：DNA解旋過程；②低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開．

解答 解：（1）限制酶能將DNA樣本切成特定小段，這主要體現(xiàn)了限制酶的專一性，即能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．
（2）探針是指用放射性同位素（或熒光分子）標記的含有目的基因單鏈DNA片段．根據(jù)DNA分子雜交原理，利用特別的“探針”能去尋找基因．
（3）由于體細胞中的染色體有一半來自母親，另一半來自父親，因此每個人的條碼一半與母親的條碼吻合，另一半與父親吻合．
（4）①A是高溫變性過程，該過程中氫鍵斷裂，DNA分子解旋為單鏈．
②由于某樣品DNA分子中共含3000個堿基對，堿基數(shù)量滿足$\frac{A+T}{G+C}=\frac{1}{2}$，所以A=T=1000個，G=C=2000個．現(xiàn)欲得到100個與樣品相同的DNA，至少需要向試管中加入1000×（100-1）=99000個腺嘌呤脫氧核苷酸．
③A過程為高溫使DNA變性的過程，此過程在溫度高達90～95℃時才能完成，說明DNA分子具有穩(wěn)定性．
④由圖中信息分析可知，C過程為延伸過程，即合成DNA的過程，催化C過程的酶是DNA聚合酶，它與正常細胞里的酶區(qū)別是該酶耐高溫．
故答案為：
（1）A
（2）D
（3）組成每對同源染色體的兩個DNA分子，一個來自母親，一個來自父親
（4）①DNA解旋
②99000
③穩(wěn)定
④DNA聚合酶   酶耐高溫

點評 本題考查PCR技術的相關知識，對于此類試題，學生需對相關知識進行歸納總結，構建一定的知識網(wǎng)絡，本題意在考查考生的識記能力和理解能力．