Question

【題目】請(qǐng)根據(jù)基因工程相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）科學(xué)家用一種體外復(fù)制DNA的方法獲得了大量的目的基因，該方法稱為___________。待擴(kuò)增的DNA分子在該反應(yīng)中做為___________；引物與待擴(kuò)增的DNA分子結(jié)合的過(guò)程稱為___________；該反應(yīng)需要的酶是___________，該酶起作用的階段稱為___________。若引物的堿基序列為5’-AAGCT-3’和5’-CCCGG-3’，待擴(kuò)增DNA分子的一條鏈的堿基序列如下所示，請(qǐng)用下劃線在此序列上標(biāo)明擴(kuò)增出的DNA片段：

5’-TACGACCCGGTGTC......AAAGTTAGCTTAGTCA-3’

（2）用EcoR I單獨(dú)、或用EcoR I與Hind III聯(lián)合切割擴(kuò)增出的DNA分子，獲得的DNA片段經(jīng)電泳技術(shù)檢測(cè)（生物大分子在一定pH條件下，通常帶電荷，將其置于電場(chǎng)中，會(huì)以一定的速度在凝膠中向與其電荷性質(zhì)相反的電極遷移，即電泳。核酸磷酸基團(tuán)帶負(fù)電荷，可向陽(yáng)極移動(dòng)，在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力和凝膠阻力下在凝膠中產(chǎn)生不同遷移率，遷移的距離主要取決于核酸分子大小。），結(jié)果如下圖，最左邊為DNA Marker（已知長(zhǎng)度和含量的標(biāo)準(zhǔn)DNA片段混合物），bp代表堿基對(duì)。根據(jù)此結(jié)果，該DNA分子的長(zhǎng)度約為________個(gè)堿基對(duì)。請(qǐng)?jiān)诶L圖區(qū)繪制一條直線代表擴(kuò)增出的DNA分子，并在其上標(biāo)出EcoR I、Hind III的識(shí)別序列位置及其之間的距離。

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（3）PCR技術(shù)和凝膠電泳等技術(shù)結(jié)合，可以用于鑒定特定的DNA分子，從而可用于兇殺破案。某兇殺事件中相關(guān)人員血液中提取的DNA電泳等操作結(jié)果如下圖。

上圖結(jié)果顯示被告人是否是殺人犯?__________（填“是”／或“否”）

Answer 1

【答案】PCR 模板 退火 Taq 酶（Taq DNA聚合酶） 延伸5’-TACGACCCGGTGTC......AAAGTTAGCTTAGTCA-3’ 1000 或者 是

【解析】

PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，利用的原理是DNA復(fù)制，需要條件有模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），過(guò)程包括：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；②低溫退火：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。

（1）科學(xué)家用一種體外復(fù)制DNA的方法獲得了大量的目的基因，該方法稱為PCR。待擴(kuò)增的DNA分子在該反應(yīng)中做為模板；引物與待擴(kuò)增的DNA分子結(jié)合的過(guò)程稱為退火；該反應(yīng)需要的酶是Taq DNA聚合酶，該酶起作用的階段稱為延伸。引物與模板鏈配對(duì)，因此若引物的堿基序列為5’-AAGCT-3’和5’-CCCGG-3’，待擴(kuò)增DNA分子的一條鏈的堿基序列為：5’-TACGACCCGGTGTC......AAAGTTAGCTTAGTCA-3’。

（2）根據(jù)題圖可知，用EcoR I單獨(dú)切割后，形成的DAN片段長(zhǎng)度為400Kb和600Kb，而用EcoR I與Hind III聯(lián)合切割后形成的片段大小為600Kb、300Kb、100Kb，說(shuō)明該DNA分子片段大小為1000Kb，故該DNA分子的長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)；根據(jù)酶切片段長(zhǎng)度可知，該DNA上有EcoR I一個(gè)酶切位點(diǎn)，可將該DNA切割為400Kb和600Kb的片段，而EcoR I與Hind III聯(lián)合切割后形成的片段大小為600Kb、300Kb、100Kb，說(shuō)明Hind III可在400Kb片段上切割，故EcoR I、Hind III的識(shí)別序列位置及其之間的距離為：。

（3）據(jù)圖可知，被告衣服上的血和被害人的血中提取的DNA電泳結(jié)果相符，顯示被告衣服上的血來(lái)自被害人，說(shuō)明被告人是殺人犯。