3．PCR技术有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，此过程需要一种TaqDNA聚合酶。请回答有关问题：(1)

Question

3 ． PCR 技术有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，此过程需要一种 Taq DNA 聚合酶。请回答有关问题：

(1) 体内 DNA 复制过程中用解旋酶打开双链 DNA ，而 PCR 技术中应用 __________ 。

(2) Taq DNA 聚合酶是从水生耐热细菌 Taq 中分离的。 ① 为什么 Taq 细菌能从热泉中被筛选出来呢？ __________________ 。

② Taq DNA 聚合酶的功能是 __________ 。

③ Taq DNA 聚合酶的化学本质为蛋白质，可用 __________ 法和 __________ 法进行分离。

④ 为了使 Taq DNA 聚合酶能够多次反复利用，可采用 __________ 技术，常用的方法为 __________ 。

(3) 从土壤中分离分解尿素的细菌时，应采取的措施是 __________________ ，原因是 __________________ 。

(4) 相对于细菌分离， DNA 分子的分离和提取操作要复杂得多。

① 在 DNA 提取中两次用到蒸馏水，其目的分别是 ________________ 、 ________________ 。

② 实验中能否以哺乳动物成熟的红细胞为实验材料？为什么？ ________________________ 。

(5) 与体内 DNA 复制相比较， PCR 反应要在 __________ 中才能进行，并且要严格控制 __________ 条件。

(6)PCR 中加入的引物有 __________ 种，加入引物的作用是 __________ 。

Answer 1

答案： (1) 高温使 DNA 分子热变性

(2) ① 热泉 70 ～ 80 ℃ 的高温条件淘汰了绝大多数微生物

② 催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键

③ 凝胶色谱　电泳

④ 固定化酶　化学结合法、物理吸附法

(3) 将细菌在培养基中培养，其中唯一的氮源是尿素　只有能分解尿素的细菌才能在该培养基上生长和繁殖

(4) ① 使血细胞破裂，释放出 DNA 分子　稀释 NaCl 溶液，使 DNA 分子析出

② 不能，哺乳动物成熟的红细胞中无 DNA 分子

(5) 一定的缓冲溶液　温度

(6)2 　作为 DNA 复制的起点

解析： (1)PCR 技术中用高温使 DNA 分子中的氢键打开 ， 从而解旋。 (2) ① 利用细菌特有的特性而与其他细菌区分开来 ， Taq 细菌具有耐高温的特性 ， 放在高温环境下 ， 其他绝大多数细菌死亡 ， 而 Taq 细菌得以保留。 ② 在 DNA 分子复制中 ， Taq DNA 聚合酶将两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一脱氧核苷酸的磷酸连接形成磷酸二酯键。 ③ 蛋白质的分离可以根据其分子大小和带电的多少使之分离 ， 即凝胶色谱法和电泳法。 ④ 固定化酶的优点即为可重复利用 ， 由于酶分子小 ， 可以用化学结合法 ， 也可用物理吸附法 ，而不用包埋法。 ( 3) 在分离分解尿素的细菌时 ， 应在培养基中加入尿素这一种氮源而使不能利用尿素的细菌不能生存。 (4) ① 在使用蒸馏水时 ， 第一次使血细胞破裂 ， 第二次使 NaCl 溶液浓度降低至 0.14 mol/L 。 (5)PCR 反应是在一定的缓冲溶液中进行的 ， 并需严格控制好温度条件。 (6)PCR 中与体内 DNA 复制过程中的原料是完全相同的 ， 并加入小段 DNA 或 RNA 作为引物。引导 DNA 复制 ， 可以使游离的脱氧核苷酸与之结合形成磷酸二酯键 ， 成为 DNA 复制的起点。