Question

【題目】Sanger法DNA測序技術的核心原理：由于雙脫氧核苷酸（ddNTP）的2＇和3＇都不含羥基，其在DNA的合成過程中不能形成磷酸二酯鍵，因此可以中斷DNA分子合成反應。在四個含有4種脫氧核苷酸（dNTP）的DNA體外合成反應體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標記的ddNTP（分別為：ddATP，ddCTP，ddGTP和ddTTP），在PCR過程中復制隨機終止，產生四組不同長度的一系列終止處帶有標記的DNA片段。然后在變性凝膠（加入尿素等堿性物質）上進行電泳和放射自顯影后，可以根據電泳帶的位置確定待測分子的DNA序列，具體過程見下圖。

注：ddA是ddATP的縮寫形式。

（1）上圖Ⅰ過程橫線①中應該加入的物質是_____________，dNTP中dATP與ATP在組成上的區(qū)別是_____________，為什么該過程中需要添加引物？_____________

（2）材料中提到“在變性凝膠上進行電泳…”，請解釋“變性”_____________，為什么要變性處理？_____________

（3）如果電泳結果如圖所示，請寫出待測DNA分子的序列_____________。

（4）某同學要通過PCR技術獲得被32P標記且以堿基“C”為末端、不同長度的子鏈DNA片段，在反應管中已經有模板、引物、酶和相應緩沖液等等，還需加入哪些原料_____________。

Answer 1

【答案】耐高溫的DNA聚合酶 dATP中五碳糖為脫氧核糖、ATP中五碳糖為核糖 DNA聚合酶只能將游離的脫氧核苷酸添加到已有的核酸片段上 破壞DNA分子中的氫鍵，獲得單鏈 避免模板鏈對結果的影響 dATP、dGTP、dTTP、dCTP、ddCTP

【解析】

PCR技術：

1、概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術。

2、原理：DNA復制。

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引物。

4、條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）

5、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）；低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈。

（1）圖1過程Ⅰ橫線①處加入的物質是催化脫氧核苷酸形成長鏈的Taq酶，所以是耐高溫的DNA聚合酶；dATP中五碳糖為脫氧核糖、ATP中五碳糖為核糖；該過程需要添加引物的原因是DNA聚合酶只能將游離的脫氧核苷酸添加到已有核酸片段上。

（2）題干中“在變性凝膠上進行電泳……”中“變性”是指破壞DNA分子中氫鍵，獲得單鏈，其目的是避免模板鏈對結果的影響（或使模板鏈與子鏈分離，使電泳結果直接反映子鏈的長度，便于讀序）。

（3）根據電泳結果的先后順序，寫出DNA分子序列：。

（4）要通過PCR技術擴增的原料有dATP、dGTP、dTTP、dCTP，獲得被32P標記且以堿基“C”為末端、不同長度的子鏈DNA片段還需要原料ddCTP，所以需要加入dATP、dGTP、dTTP、dCTP、ddCTP。