Question

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

 

与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA分子就可以从其的3，开始复制．
（2）PCR利用了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细菌从其它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）目前PCR技术的主要应用在

 

等方面．

Answer 1

考点：PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：本题考查PCR技术有关知识，DNA的两条链是反向平行的，通常将含有游离的磷酸基团的末端称为5′端，而DNA聚合酶从引物的3′开始延伸DNA链；在体外扩增DNA时不用解旋酶而是用热变性处理的方法打开DNA双链，因此需要使用耐高温的DNA聚合酶；PCR的每次循环可以分为变性、复性和延伸三个步骤，n次循环后得到2ⁿ个DNA片段．PCR技术有广泛的应用，可以用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、克隆基因等方面．

解答： 解：（1）DNA分子中，通常将含有游离的磷酸基团的末端称为5′端，另一端为3′，当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶从引物的3′开始延伸DNA链．
（2）PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，因此需要耐高温的DNA聚合酶；将Taq细菌从其它普通的微生物中分离出来应该用选择培养基．
（3）PCR的每次循环可以分为变性、复性和延伸三步；一个DNA片段为模板在5次循后形成的DNA分子数是2⁵=32个DNA分子．
（4）PCR技术有广泛的应用，可以用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、克隆基因等方面．
故答案为：
（1）引物          
（2）热稳定DNA聚合酶   选择培养基
（3）变性、复性、延伸    32
（4）遗传病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆、DNA测序

点评：对于PCR的过程和应用的理解掌握是本题考查的重点．