Question

【題目】PCR（Polymerase Chain Reaction）即聚合酶鏈式反應，是一項DNA體外合成放大技術，能快速特異地在體外擴增任何目的DNA�；卮鹣铝杏嘘P該技術的知識：

（1）下圖為PCR原理示意圖，據圖回答問題。

基因工程中，利用PCR技術來__________，PCR技術依據的原理是DNA的半保留復制，生物體內也能完成DNA的復制，但有所不同，圖中A過程稱為__________，在生物體內需要__________才能完成。圖中B和C過程的完成需要__________等條件。

（2）現有目的基因“X基因”，它是DNA分子上一個有遺傳效應的片段，若要用PCR技術特異性地拷貝“X基因”，需在PCR反應中加入兩種引物，兩種引物及其與模板鏈的結合位置如圖1所示。經4輪循環(huán)后產物中有五種不同的DNA分子，如圖2所示。

至少需要循環(huán)__________輪，圖2所示的五種不同的DNA分子在產物中才都會出現。經4輪循環(huán)后，圖中④所示的DNA分子數分別占DNA分子總數的比例為__________，從理論上推測，第四輪循環(huán)產物中不含有引物1的DNA片段所占的比例為__________。

Answer 1

【答案】 擴增和獲取目的基因 解旋（變性） DNA解旋酶 樣品DNA的兩條鏈為模板、引物、四種脫氧核苷酸、Taq酶 3輪 3/16 1/16

【解析】試題分析：PCR技術的過程：①高溫變性：DNA解旋過程（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）；②低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。據圖分析，圖中A表示高溫變性，B表示低溫復性，C表示中溫延伸。

（1）基因工程中，可以利用PCR技術擴增和獲取目的基因；根據以上分析已知，A表示高溫變性過程，即DNA分子在高溫下的解旋過程，該過程在生物體內需要DNA解旋酶的催化；圖中B和C過程表示復性和延伸的過程，即以DNA鏈為模板合成子代DNA的過程，該過程需要的條件有：樣品DNA的兩條鏈為模板、引物、四種脫氧核苷酸、Taq酶等。

（2）由圖分析可知：X基因第1次復制得到兩個兩種：①和②；X基因第2次復制得到四個四種：①復制得①和③、②復制得②和④；X基因第3次復制得到八個五種：①復制得①和③、③復制得③和⑤、②復制得②和④、④復制得④和⑤，因此至少需要循環(huán)3輪，圖2所示的五種不同的DNA分子在產物中才都會出現；X基因第4次復制得到16個五種：①復制得①和③、兩個③復制得兩個③和兩個⑤、兩個④復制得兩個④和兩個⑤、兩個⑤得到4個⑤，因此經4輪循環(huán)后，圖中④所示的DNA分子數分別占DNA分子總數的比例為3/16，從理論上推測，第四輪循環(huán)產物中不含有引物1的DNA片段所占的比例為1/16。