Question

【題目】基因工程實驗中經常需要對未知DNA序列進行測序，英國科學家Sanger因發明了鏈終止DNA測序法而獲諾貝爾獎。其主要內容步驟是：先向DNA復制體系中加入能夠終止新鏈延伸的某種脫氧核苷酸類似物，以得到各種不同長度的脫氧核苷酸鏈；再通過電泳呈帶（按分子量大小排列），從而讀出對應堿基的位置（如下圖）。請分析回答：

（1）若在活細胞內發生圖中“加熱變性”的結果，必需有____________的參與。

（2）假設一條模板鏈中含N個胸腺嘧啶脫氧核苷酸，通過上述操作能得到________種長度不同的脫氧核苷酸鏈。

（3）所得到的各種長度不同的脫氧核苷酸鏈之所以能通過電泳而分離開來，主要是依據它們的_________________________差異。

（4）若用上述測序方法讀出新鏈中堿基G的位置，則必須加入帶標記的_________類似物。

（5）采用上述鏈終止法測定某一雙鏈DNA中的全部堿基排序，你認為至少要按圖中所示模式操作____________次。

Answer 1

【答案】解旋酶 N 分子量 鳥嘌呤核苷酸 3

【解析】

DNA是雙鏈結構，兩個鏈間通過氫鍵連接，在復制時是半保留復制。

（1）DNA分子兩條鏈之間通過氫鍵連接，所以實驗操作的第一步是通過加熱破壞從而使DNA分子的雙鏈打開，在細胞中這是在解旋酶的作用下完成的。

（2）因為模板鏈中有N個胸腺嘧啶脫氧核苷酸，標記物是腺嘌呤脫氧核苷酸，而A=T，所以通過圖中操作能得到N種長度不同的脫氧核苷酸鏈。

（3）各種長度不同的脫氧核苷酸鏈的分子量不同，所以能通過電泳而分離開來。

（4）G所在和核苷酸是鳥嘌呤核苷酸，因此若用上述測序方法讀出新鏈中堿基G的位置，則必須加入帶標記的鳥嘌呤核苷酸。

（5）由于經過3次操作可以測出DNA片段的一條鏈上三種堿基的位置，剩下空位就是第四種堿基的位置；再根據堿基互補配對原則，可推知DNA另一條鏈的堿基順序．因此，采用鏈終止法測定一段DNA雙鏈中的全部堿基順序，最少要按圖中所示模式操作3次。