Question

3．PCR技術有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進行研究的問題，而被廣泛應用，此過程需要一種TaqDNA聚合酶。請回答有關問題：

(1)體內DNA復制過程中用解旋酶打開雙鏈DNA，而PCR技術中應用__________。

(2)TaqDNA聚合酶是從水生耐熱細菌Taq中分離的。①為什么Taq細菌能從熱泉中被篩選出來呢？__________________。

②TaqDNA聚合酶的功能是__________。

③TaqDNA聚合酶的化學本質為蛋白質，可用__________法和__________法進行分離。

④為了使TaqDNA聚合酶能夠多次反復利用，可采用__________技術，常用的方法為__________。

(3)從土壤中分離分解尿素的細菌時，應采取的措施是__________________，原因是__________________。

(4)相對于細菌分離，DNA分子的分離和提取操作要復雜得多。

①在DNA提取中兩次用到蒸餾水，其目的分別是________________、________________。

②實驗中能否以哺乳動物成熟的紅細胞為實驗材料？為什么？________________________。

(5)與體內DNA復制相比較，PCR反應要在__________中才能進行，并且要嚴格控制__________條件。

(6)PCR中加入的引物有__________種，加入引物的作用是__________。

Answer 1

答案：(1)高溫使DNA分子熱變性

(2)①熱泉70～80 ℃的高溫條件淘汰了絕大多數微生物

②催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵

③凝膠色譜　電泳

④固定化酶　化學結合法、物理吸附法

(3)將細菌在培養基中培養，其中唯一的氮源是尿素　只有能分解尿素的細菌才能在該培養基上生長和繁殖

(4)①使血細胞破裂，釋放出DNA分子　稀釋NaCl溶液，使DNA分子析出

②不能，哺乳動物成熟的紅細胞中無DNA分子

(5)一定的緩沖溶液　溫度

(6)2　作為DNA復制的起點

解析：(1)PCR技術中用高溫使DNA分子中的氫鍵打開，從而解旋。(2)①利用細菌特有的特性而與其他細菌區分開來，Taq細菌具有耐高溫的特性，放在高溫環境下，其他絕大多數細菌死亡，而Taq細菌得以保留。②在DNA分子復制中，TaqDNA聚合酶將兩個脫氧核苷酸的脫氧核糖和另一脫氧核苷酸的磷酸連接形成磷酸二酯鍵。③蛋白質的分離可以根據其分子大小和帶電的多少使之分離，即凝膠色譜法和電泳法。④固定化酶的優點即為可重復利用，由于酶分子小，可以用化學結合法，也可用物理吸附法，而不用包埋法。(3)在分離分解尿素的細菌時，應在培養基中加入尿素這一種氮源而使不能利用尿素的細菌不能生存。(4)①在使用蒸餾水時，第一次使血細胞破裂，第二次使NaCl溶液濃度降低至0.14 mol/L。(5)PCR反應是在一定的緩沖溶液中進行的，并需嚴格控制好溫度條件。(6)PCR中與體內DNA復制過程中的原料是完全相同的，并加入小段DNA或RNA作為引物。引導DNA復制，可以使游離的脫氧核苷酸與之結合形成磷酸二酯鍵，成為DNA復制的起點。