Question

如圖表示在生物體外獲取DNA（或目的基因）的兩種方式．

圖一示經(jīng)PCR技術(shù)擴(kuò)增獲取DNA的過程．PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫．PCR方法模仿體內(nèi)DNA的復(fù)制過程，首先使DNA變性（加熱至94℃），兩條鏈解開為單鏈；然后冷卻（至55℃）使引物（DNA復(fù)制時(shí)所需的約20個(gè)核苷酸的短鏈）與單鏈相應(yīng)堿基互補(bǔ)序列結(jié)合；再在熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）作用下進(jìn)行延伸（加熱至72℃），即以4種脫氧核苷酸為原料，在引物的引導(dǎo)下合成與模板互補(bǔ)的DNA新鏈．如果2條DNA單鏈各補(bǔ)上一條新鏈即成2個(gè)DNA．如此反復(fù)循環(huán)，DNA以指數(shù)形式擴(kuò)增．上述過程可以在PCR擴(kuò)增儀中自動(dòng)完成．
圖二示逆轉(zhuǎn)錄形成DNA的過程．即以mRNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA．
請(qǐng)據(jù)圖分析回答：
（1）圖一中的DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是

 

，它與人體內(nèi)的DNA聚合酶相比具有

 

特性．
（2）圖一A中的DNA解鏈過程在人體內(nèi)可由

 

催化完成．C過程復(fù)制方式的特點(diǎn)是

 

，該過程需要

 

和能量等基本條件．
（3）圖二E中的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式與圖一C中的不同之處是

 

．假設(shè)圖一中的一個(gè)模板DNA分子中有800個(gè)堿基對(duì)，其中含有腺嘌呤600個(gè)，若通過PCR技術(shù)共消耗周圍環(huán)境中游離的胞嘧啶脫氧核苷酸6200個(gè)，則該模板DNA在PCR擴(kuò)增儀中已經(jīng)復(fù)制了

 

次．

Answer 1

考點(diǎn)：PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用,中心法則及其發(fā)展

專題：

分析：分析題圖可知，圖一是PCR擴(kuò)增DNA片段，PCR技術(shù)是模擬DNA分子體內(nèi)復(fù)制的原理，PCR技術(shù)利用DNA分子熱變性的原理通過控制溫度控制DNA分子的解聚和結(jié)合，體內(nèi)DNA分子的解旋是在解旋酶的作用下完成的，由于PCR通過高溫實(shí)現(xiàn)DNA分子的解聚，因此DNA聚合酶具有熱穩(wěn)定性；與體內(nèi)DNA分子的復(fù)制一樣，PCR擴(kuò)增DNA分子也是半保留復(fù)制方式，需要模板、原料、酶和能量等基本條件；圖二是以RNA為模板合成DNA的過程，即逆轉(zhuǎn)錄過程，由于DNA分子中具有特有的堿基T，RNA分子具有堿基U，因此DNA分子復(fù)制和RNA逆轉(zhuǎn)錄過程遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不完全相同．

解答： 解：（1）DNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)；PCR擴(kuò)增DNA片段的DNA聚合酶是耐高溫的DNA聚合酶，具有熱穩(wěn)定性．
（2）人體內(nèi)DNA分子復(fù)制過程中DNA的解旋過程由解旋酶催化完成，DNA分子復(fù)制方式是半保留復(fù)制，需要模板、原料、酶和能量等基本條件．
（3）圖二中的E是逆轉(zhuǎn)錄過程，是以RNA為模板合成DNA的過程，遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則U與A配對(duì)，A與T配對(duì)，G與C配對(duì)，圖一C是以DNA為模板合成DNA過程，遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是A與T配對(duì)，G與C配對(duì)；圖一中的一個(gè)模板DNA分子中有800個(gè)堿基對(duì)，其中含有腺嘌呤600個(gè)，則含有胞嘧啶為200，通過PCR技術(shù)共消耗周圍環(huán)境中游離的胞嘧啶脫氧核苷酸6200個(gè)，則所有DNA分子中的胞嘧啶脫氧核苷酸的數(shù)量為6400個(gè)，因此在PCR擴(kuò)增儀中復(fù)制形成了6400÷200=32個(gè)DNA分子，2⁵=32，即完成了5次復(fù)制．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)   熱穩(wěn)定（或耐高溫）
（2）解旋酶    半保留復(fù)制   模板、原料、酶
（3）E中是U-A，C中是T-A   5

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于體內(nèi)DNA分子復(fù)制、PCR擴(kuò)增DNA片段、逆轉(zhuǎn)錄形成DNA分子的比較及堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的應(yīng)用，把握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系是本題考查的重點(diǎn)．