【題目】閱讀資料，回答問(wèn)題。

DNA是主要遺傳物質(zhì)，能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息，這此遺傳信息就蘊(yùn)藏在4種脫氧核苷酸的排列順序之中。如何才能測(cè)定某段DNA分子的序列信息呢?

DNA測(cè)序技術(shù)到目前為止已經(jīng)發(fā)展了三代。第一代DNA測(cè)序技術(shù)是1975年由桑格和考爾森開創(chuàng)的鏈終止法又稱Sanger法。在1977年，桑格測(cè)定了第一個(gè)基因組序列，噬菌體X174，全長(zhǎng)5375個(gè)堿基。自此，人類獲得了窺探生命遺傳差異本質(zhì)的能力，并以此為開端步入基因組學(xué)時(shí)代。這種方法至今還在廣泛使用。研究人員在Sanger法的多年實(shí)踐之中不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。在2001年完成的首個(gè)人類基因組圖譜就是以改進(jìn)了的Sanger法進(jìn)行測(cè)序的。

Sanger法核心原理：由于雙脫氧核苷酸(ddNTP)的2′和3′都不含羥基，其在DNA的合成過(guò)程中不能形成磷酸二酯鍵，因此可以中斷DNA分子合成反應(yīng)，在四個(gè)含有4種脫氧核苷酸(dNTP)的DNA體外合成反應(yīng)體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標(biāo)記的ddNTP(分別為：ddATP，ddCTP，ddGTP和ddTTP)。在PCR過(guò)程中復(fù)制隨機(jī)終止，產(chǎn)生四組不同長(zhǎng)度的一系列終止處帶有標(biāo)記的DNA片段。然后在變性凝膠(加入尿素等堿性物質(zhì))_上進(jìn)行電泳和放射自顯影后，可以根據(jù)電泳帶的位置確定待測(cè)分子的DNA序列，具體過(guò)程見(jiàn)下圖。

注：ddA是ddATP的縮寫形式請(qǐng)回答問(wèn)題：

(1)上圖橫線中應(yīng)該加入的物質(zhì)是___________。

(2)材料中還提到“在變性凝膠上進(jìn)行電……”請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)解釋“變性”含義，以及為什么要變性處理。___________

(3)如果電泳結(jié)果如上圖所示，請(qǐng)同學(xué)們寫出待測(cè)DNA分子的序列______。

(4)第一代測(cè)序技術(shù)(Sanger法)能不能測(cè)定序列信息完全未知的DNA，為什么? _________

【答案】DNA聚合酶 變性：破壞DNA分子中的氫鍵，使DNA分子由雙鏈變成單鏈。變性的目的：避免模板鏈對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 AGTCDAGCTTAG TCAGCTCGAATC 不能；因?yàn)?/span>Sanger法實(shí)施過(guò)程中需要引物，而引物的設(shè)計(jì)也是根據(jù)已知序列設(shè)計(jì)的，所以對(duì)于序列信息完全未知的DNA是無(wú)法進(jìn)行測(cè)序的。

【解析】

PCR技術(shù)：

1、概念：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DNA的核酸合成技術(shù)。

2、原理：DNA復(fù)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(duì)引物。

4、條件：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）。

5、過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。

(1)DNA體外復(fù)制所需的條件是模板DNA、dNTP、一對(duì)引物、DNA聚合酶，故上圖橫線中應(yīng)該加入的物質(zhì)是DNA聚合酶。

(2) 變性是指破壞DNA分子中的氫鍵，使DNA分子由雙鏈變成單鏈。變性的目的是避免模板鏈對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

(3)根據(jù)如上圖所示電泳結(jié)果可以讀取的序列AGTCDAGCTTAG，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，可判斷互補(bǔ)鏈的序列為TCAGCTCGAATC。

(4)第一代測(cè)序技術(shù)(Sanger法)不能測(cè)定序列信息完全未知的DNA，因?yàn)?/span>Sanger法實(shí)施過(guò)程中需要引物，而引物的設(shè)計(jì)也是根據(jù)已知序列設(shè)計(jì)的，所以對(duì)于序列信息完全未知的DNA是無(wú)法進(jìn)行測(cè)序的。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下面圖一為某高等動(dòng)物精原細(xì)胞分裂過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)同源染色體對(duì)數(shù)的變化曲線，圖二表示該動(dòng)物的某細(xì)胞分裂示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是

A.CD段含有4個(gè)染色體組，核DNA分子有12個(gè)

B.DE和GH段發(fā)生的原因都是由于細(xì)胞一分為二

C.染色體的交叉互換和自由組合發(fā)生在FG段，此階段的核DNA含量是CD段的一半

D.若圖二表示的細(xì)胞是次級(jí)精母細(xì)胞，則該時(shí)期為曲線圖的HI段

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙、丙三人在一次社區(qū)健康日活動(dòng)中檢測(cè)出尿糖超標(biāo)，為進(jìn)一步弄清是否患糖尿病，依據(jù)規(guī)范又進(jìn)行了血液檢測(cè)。圖1、圖2所示為空腹及餐后測(cè)定的血糖及胰島素濃度。糖尿病血糖濃度標(biāo)準(zhǔn)為：空腹≥7.0 mmol/L，餐后2h≥11.1 mmol/L，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）正常人進(jìn)食后血糖濃度上升，胰島素分泌增多。胰島素可促進(jìn)血糖進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)__________、合成糖原或轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘俏镔|(zhì)，并抑制__________及非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖；同時(shí)胰島A細(xì)胞分泌__________受抑制，使血糖濃度下降。

（2）據(jù)圖初步判斷__________是糖尿病患者，需復(fù)查血糖。患者常因血糖濃度升高致細(xì)胞外液滲透壓升高，__________產(chǎn)生渴感，表現(xiàn)為多飲。

（3）除糖尿病外，尿糖超標(biāo)的原因還可能有__________（填序號(hào)）。

①一次性攝糖過(guò)多②低血糖患者③抗利尿激素分泌不足④腎小管重吸收功能障礙

（4）結(jié)合圖1、圖2分析，乙出現(xiàn)上述檢測(cè)結(jié)果的原因可能有__________（填序號(hào)）。

①自身抗體與胰島素結(jié)合

②自身效應(yīng)T細(xì)胞持續(xù)殺傷胰島B細(xì)胞

③自身抗體競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合靶細(xì)胞膜上的胰島素受體

④胰島B細(xì)胞膜上載體對(duì)葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)能力下降

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖表示真核細(xì)胞的翻譯過(guò)程，據(jù)圖分析，下列表述不正確的是

A.1表示mRNA，2表示多肽鏈，3表示核糖體

B.翻譯過(guò)程中核糖體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是從左向右

C.1個(gè)mRNA分子可同時(shí)作為多個(gè)蛋白質(zhì)分子合成的模板

D.翻譯過(guò)程中每個(gè)tRNA和mRNA上的堿基序列是完全互補(bǔ)的

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖是人體免疫反應(yīng)過(guò)程的部分模式圖，I~VII表示不同種類的細(xì)胞，a~h表示不同化學(xué)物質(zhì)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）

A.圖中g表示抗體，d和f中都含白細(xì)胞介素—2

B.圖中只有VII細(xì)胞具有合成并分泌抗體的功能

C.細(xì)胞Ⅲ能夠識(shí)別被感染細(xì)胞表面的抗原—MHC復(fù)合體

D.每個(gè)V、VI、VII細(xì)胞的表面都帶有能識(shí)別特異性抗原的受體

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖表示核移植與克隆動(dòng)物的相關(guān)圖解，有關(guān)敘述中不正確的是（ ）

A.圖示過(guò)程說(shuō)明高度分化的動(dòng)物細(xì)胞仍具有發(fā)育的全能性

B.用于核移植的供體細(xì)胞①一般都選用傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞

C.采集的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到的②時(shí)期表示減數(shù)第二次分裂中期

D.選用去核卵母細(xì)胞的主要原因是其細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞核的全能性表達(dá)

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】果蠅是遺傳學(xué)研究中的模式生物，其性別決定類型為XY型。已知果蠅棒狀眼（B)對(duì)正常眼(b)為顯性,請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）某些果蠅棒狀眼性狀的出現(xiàn),是因?yàn)槠潴w內(nèi)的棒狀眼基因具有______的功能，該功能通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)現(xiàn)。翻譯過(guò)程需要特異性識(shí)別氨基酸的______作為運(yùn)載工具。

（2）某基因型為XBXb的果蠅受精卵，第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞一個(gè)正常，另一個(gè)丟失了一條X染色體,導(dǎo)致該受精卵發(fā)育成一個(gè)左側(cè)軀體正常而右側(cè)軀體為雄性（X0型為雄性）的嵌合體，則該嵌合體果蠅右眼性狀為______。

（3）研究發(fā)現(xiàn)某表現(xiàn)型正常的果蠅種群基因庫(kù)中存在隱性致死突變基因（胚胎致死）。研究人員構(gòu)建了一個(gè)棒狀眼雌果蠅CIB品系XeBXb，其細(xì)胞中的一條X染色體上攜帶隱性致死基因e，且該基因與棒狀眼基因B完全連鎖（不發(fā)生交叉互換），如圖所示。e在純合（XeBXeB、XeBY)時(shí)能使胚胎致死，此外無(wú)其他遺傳效應(yīng)。為檢測(cè)經(jīng)相關(guān)射線輻射后的正常眼雄果蠅甲產(chǎn)生的精子中X 染色體上是否發(fā)生了其他隱性致死突變（純合時(shí)致死，不考慮兩種隱性致死突變間的相互作用），實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將雄果蠅甲與CIB品系雌果蠅交配，得到F1。

②在F1中選取大量棒狀眼雌果蠅，與多個(gè)正常眼且細(xì)胞未發(fā)生致死突變的雄果蠅進(jìn)行雜交，統(tǒng)計(jì)F2的雌雄數(shù)量比。

預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：

如果F2中雌雄比例為_____，則經(jīng)輻射處理的雄果蠅甲產(chǎn)生的精子中X染色體上未發(fā)生其他隱性致死突變；如果F2中全為_____(填“雌”或“雄”）果蠅,則經(jīng)輻射處理的雄果蠅甲產(chǎn)生的精子中X染色體上發(fā)生了其他隱性致死突變。

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)定向誘導(dǎo)分化出人造組織器官進(jìn)行自體移植，可以解決臨床上存在的供體器官不足和移植后免疫排斥的問(wèn)題，下圖表示胚胎干細(xì)胞分離和定向誘導(dǎo)分化的流程圖，其中①～④為細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，Ⅰ～Ⅳ為操作過(guò)程，下列敘述與圖中相符的是( )

A.圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有體細(xì)胞核移植技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

B.圖中ES細(xì)胞是由③分離來(lái)的，此外還可以從原始性腺中分離

C.ES細(xì)胞在滋養(yǎng)層細(xì)胞上會(huì)向不同類型的組織細(xì)胞分化

D.過(guò)程V的結(jié)果多種多樣的原因在于ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性

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科目：高中生物 來(lái)源： 題型：

【題目】甲圖是某一動(dòng)物體內(nèi)5個(gè)不同時(shí)期細(xì)胞的示意圖；乙圖表示某高等哺乳動(dòng)物減數(shù)分裂過(guò)程簡(jiǎn)圖，其中ABCDEFG表示細(xì)胞，①②③④表示過(guò)程；丙圖表示在細(xì)胞分裂時(shí)期細(xì)胞內(nèi)每條染色體上DNA的含量變化曲線。請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：

（1）若是人的皮膚生發(fā)層細(xì)胞，則該細(xì)胞可能會(huì)發(fā)生類似圖甲中___________（填字母）所示的分裂現(xiàn)象，其中DNA數(shù)和染色體數(shù)之比為2：1的是____________（填字母）。

（2）著絲點(diǎn)的分裂發(fā)生在乙圖______________（填字母）細(xì)胞中。

（3）乙圖中導(dǎo)致染色體數(shù)目減半的過(guò)程是____________（填序號(hào)），其導(dǎo)致染色體數(shù)目減半的原因是___________________________。

（4）基因的分離定律和自由組合定律發(fā)生在圖丙中的__________段。

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