Question

Taq DNA聚合酶是从一种耐高温细菌中分离提取的。该菌是1966年从美国黄石国家公园的一个热泉中发现的。实验表明，PCR反应时变性温度为80～100℃，50个循环后，Taq DNA聚合酶仍有65％的活性。Taq DNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR反应的前提条件，也是PCR反应能迅速发展和广泛应用的原因。Taq DNA聚合酶还具有逆转录活性，其作用类似逆转录酶。Taq DNA聚合酶表现为对依赖，该酶的催化活性对浓度非常敏感。测定结果为浓度在2.0 m mol／L时该酶催化活性最高，此浓度能最大限度地激活Taq DNA聚合酶的活性，浓度过高就会抑制酶活性，因而的浓度在不同的反应体系中应适当调整，优化浓度。Taq DNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性，而无3′→5′外切酶活性，它不具有校正活性。因而在PCR反应中如发生某些碱基的错配，该酶是没有校正功能的。Taq DNA聚合酶的碱基错配概率为2.1×。

（1）Taq DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，因此PCR扩增时可以________加入，________（填“需要”或“不需要”）再添加。

（2）影响PCR反应的影响因素除引物、反应温度和时间、TaqDNA聚合酶浓度外，从材料中可知，还应有________________。

（3）这种嗜热细菌能够在热泉中生存，这是________________的结果。

（4）PCR反应中由碱基错配引起的变异属于________________，假设对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所有DNA的扩增片段与原DNA相应片段相同的占________________。

Answer 1

答案：
解析：

（1）一次性；不需要（2）浓度（3）长期自然选择（4）基因突变；1／2 点拨：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，它能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制上百万份，其利用了DNA的热变性原理，离不开Taq DNA聚合酶。 （1）据题意知：PCR反应时变性温度为80～100℃，50个循环后Taq DNA聚合酶仍有65％的活性，而PCR一般经历三十多次循环，Taq DNA聚合酶一次加入即可，不需再添加。 （2）考查PCR的条件：引物、反应温度和时间、酶浓度等，由于Taq DNA聚合酶的本质是蛋白质，除受温度、酸碱度影响外，还受金属离子影响，如。 （3）高温环境定向选择耐高温的生物生存。 （4）基因突变是基因内部某一位点出现碱基的替换、增添或缺失，若一个DNA分子第一次复制时一条链发生碱基错配，以后复制过程中，凡以该条链半保留复制产生的DNA均属突变的DNA，占总DNA的1／2。