(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链总数的比例为　　　　。

答案:(1)氢　变性　解旋

　　(2) 4种三磷酸脱氧核苷酸　碱基互补配对原则

　　(3)温度　引物　

　　(4)1/16

解析:DNA双螺旋的打开过程,在细胞内需要在解旋酶的作用下才能进行,而这一过程在PCR反应中,则是利用DNA分子的热变性原理进行的,这一过程在PCR反应中称为变性。PCR反应的实质就是完成了DNA的复制过程,因此需要DNA模板、酶、原料(三磷酸脱氧核苷酸)、适宜的温度、引物、一定的缓冲溶液等条件,并严格遵循碱基互补配对原则进行。因为DNA分子的复制是半保留复制,因此,一个DNA分子经4次复制后会形成16个DNA分子,含32条脱氧核苷酸链,其中包含2条用15N标记过的脱氧核苷酸链和30条含14N的脱氧核苷酸链,因此,15N标记的脱氧核苷酸链占1/16。

三、综合应用

12.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。

(1)DNA的两条链是反向平行的,通常将磷酸基团的末端称为5'端,当引物与DNA母链遵循　　　　　　　　　　的原则结合后,DNA聚合酶就能从引物的3'端开始延伸DNA链。

(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到　　　　　　　　　　　　　　　　,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫　　　　　　　　　。

(3)PCR的每次循环可以分为　　　　　　　　　　　三步。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有　　　个这样的DNA片段。

(4)简述PCR技术的主要应用。

答案:(1)碱基互补配对　

　　(2)耐高温的Taq DNA聚合酶　选择培养基　

　　(3)变性、复性和延伸　32　

　　(4)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等。

解析:因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。DNA复制时两条链均作为模板,进行半保留复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25=32(个)。PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。