Question

PCR技术是模拟体内DNA复制的方式在体外选择性地将DNA某个特殊区域进行扩增的技术。DNA扩增过程的产物有长产物片段和短产物片段两种其形成过程如下图所示。请回答下列问题：

（1）DNA分子具有方向性，通常将其羟基末端称为3端磷酸基团末端称为5端。DNA复制时子链延伸的方向是__________（填“5′→3′”或“3′→5′”）。由于DNA聚合酶不能直接催化两个单核苷酸之间反应，因此DNA复制需要一段单链DNA或RNA作为___________。

（2）如果扩增序列为下图所示的两段序列之间的DNA片段请从下表列出的引物中选出一对合适的引物___________。

5′- GACCTGTGGAAGC…… CATACGGGATTG-3′

3′- CTGGACACCTTCG…… GTATGCCCTAAC-5′

引物Ⅰ	引物Ⅱ
甲	5′-GACCTGTGGAAGC	A	5′-CATACGGGATTG
乙	5′-CTGGACACCTTCG	B	5′-GTATGCCCTAAC
丙	5′-CGAAGGTGTCCAG	C	5′-GTTAGGGCTTAC
丁	5′-GCTTCCACAGGTC	D	5′-CAATCCCGTATG

（3）下面为某同学利用PCR仪进行PCR的操作步骤请完善相关步骤内容。

a．按配方准备好各组分。

b．用微量移液器向微量离心管中依次加人各组分：模板DNA4种脱氧核苷三磷酸、_______、引物、缓冲液等。

c．__________使反应液集中在微量离心管底部。

d．将微量离心管放入PCR仪设计好PCR仪的循环程序。

e．进行PCR反应。

（4）PCR的产物片段中，只有______________才是符合要求的目标产物。若将一个源DNA进行PCR反应，从理论上推测第30轮循环产物中不符合要求的DNA片段有___________个。

Answer

5′→3 ′ 引物 甲和D DNA聚合酶（热稳定的DNA聚合酶） 离心 （双链）短产物片段 60

【解析】

PCR是利用DNA在体外摄氏95°高温时变性会变成单链，低温（经常是60°C左右）时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至DNA聚合酶最适反应温度（72°C左右），DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5'-3')的方向合成互补链。

（1）DNA的两条链反向平行。DNA复制时子链延伸的方向是5′→3 ′。由于DNA聚合酶不能直接催化两个单核苷酸之间反应，因此DNA复制需要一段单链DNA或RNA作为引物，当引物与模板链结合后，单个的脱氧核苷酸才能结合上来。

（2）引物与DNA的模板链的3 ′端能够配对，如果扩增序列为图所示的两段序列之间的DNA片段，则合适的引物为甲和D。

（3）PCR是在体外进行DNA复制的技术。DNA复制需要模板、原料、引物、DNA聚合酶等。离心使反应液集中在微量离心管底部。将微量离心管放入PCR仪设计好PCR仪的循环程序。

（4）DNA是双链，PCR的产物片段中，只有（双链）短产物片段才是符合要求的目标产物。DNA进行半保留复制，若将一个源DNA进行PCR反应，从理论上推测第30轮循环产物中不符合要求的DNA片段有60个。