Question

【題目】PCR技術(shù)廣泛用于對(duì)少量DNA樣品的大量擴(kuò)增過(guò)程中，尤其在法醫(yī)鑒定中有重要的意義。PCR擴(kuò)增過(guò)程示意圖如圖，請(qǐng)回答下列問題：

（1）PCR技術(shù)的原理是_____________。PCR反應(yīng)中需要加入緩沖液、引物、模板DNA、 ________、______。

（2）圖中步驟1代表_______，步驟2代表_________，步驟3代表延伸，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。

（3）引物1和引物2的堿基序列__________（相同/不同）。若一個(gè)DNA分子在PCR中經(jīng)歷n輪循環(huán)，理論上需要消耗_______個(gè)引物,由引物形成子鏈的延伸方向是___________________。

（4）PCR擴(kuò)增時(shí)，退火溫度的設(shè)定是成敗的關(guān)鍵，退火溫度過(guò)高會(huì)破壞__________之間的堿基配對(duì)。退火溫度的設(shè)定與引物長(zhǎng)度、堿基組成有關(guān)，長(zhǎng)度相同但GC含量高的引物需要設(shè)定______________（更高/更低）的退火溫度。如果PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，則可以采取的改進(jìn)措施有__________（填序號(hào)：①升高退火溫度②降低退火溫度③重新設(shè)計(jì)引物）。

Answer 1

【答案】DNA的半保留復(fù)制 四種脫氧核苷酸 TaqDNA聚合酶 變性 復(fù)性 不同 2n+1-2 由5'→3' 引物與模板 更高 ②③

【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；②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。 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。

（1）PCR技術(shù)的原理是DNA的半保留復(fù)制。PCR反應(yīng)中需要加入緩沖液、引物、模板DNA、四種脫氧核苷酸、DNA聚合酶( Taq酶)。

（2）圖中步驟1、2、3分別代表變性、復(fù)性、延伸，這三個(gè)步驟組成一輪循環(huán)。

（3）引物1和引物2的堿基序列不同。若一個(gè)DNA分子在PCR中經(jīng)歷n輪循環(huán)，理論上需要消耗2n+1-2個(gè)引物，由引物形成子鏈的延伸方向是由5'→3'。

（4）退火表示引物與模板相連，若退火溫度過(guò)高會(huì)破壞引物與模板的堿基配對(duì)，由于G-C之間有三個(gè)氫鍵 A-T之間有兩個(gè)氫鍵，所以G-C含量越高的引物，退火溫度越高。

（5）) PCR反應(yīng)得不到任何擴(kuò)增產(chǎn)物，可能是退火溫度過(guò)高，導(dǎo)致引物與模板不能相連；或引物間相互配對(duì)，引物自連，不能與模板相連，因此，可通過(guò)降低退人溫度或重新設(shè)計(jì)引物進(jìn)行改進(jìn)。