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DNA是主要遗传物质,能够储存足够量的遗传信息,这此遗传信息就蕴藏在4种脱氧核苷酸的排列顺序之中。如何才能测定某段DNA分子的序列信息呢?
DNA测序技术到目前为止已经发展了三代。第一代DNA测序技术是1975年由桑格和考尔森开创的链终止法又称Sanger法。在1977年,桑格测定了第一个基因组序列,噬菌体X174,全长5375个碱基。自此,人类获得了窥探生命遗传差异本质的能力,并以此为开端步入基因组学时代。这种方法至今还在广泛使用。研究人员在Sanger法的多年实践之中不断对其进行改进。在2001年完成的首个人类基因组图谱就是以改进了的Sanger法进行测序的。
Sanger法核心原理:由于双脱氧核苷酸(ddNTP)的2′和3′都不含羟基,其在DNA的合成过程中不能形成磷酸二酯键,因此可以中断DNA分子合成反应,在四个含有4种脱氧核苷酸(dNTP)的DNA体外合成反应体系中分别加入一定比例带有放射性同位素标记的ddNTP(分别为:ddATP,ddCTP,ddGTP和ddTTP)。在PCR过程中复制随机终止,产生四组不同长度的一系列终止处带有标记的DNA片段。然后在变性凝胶(加入尿素等碱性物质)_上进行电泳和放射自显影后,可以根据电泳带的位置确定待测分子的DNA序列,具体过程见下图。

注:ddA是ddATP的缩写形式请回答问题:
(1)上图横线中应该加入的物质是 DNA聚合酶DNA聚合酶。
(2)材料中还提到“在变性凝胶上进行电……”请结合所学知识解释“变性”含义,以及为什么要变性处理 变性:破坏DNA分子中的氢键,使DNA分子由双链变成单链。变性的目的:避免模板链对实验结果的影响变性:破坏DNA分子中的氢键,使DNA分子由双链变成单链。变性的目的:避免模板链对实验结果的影响。
(3)如果电泳结果如图所示,请同学们写出待测DNA分子的序列 AGTCDAGCTTAG TCAGCTCGAATCAGTCDAGCTTAG TCAGCTCGAATC。
(4)第一代测序技术(Sanger法)能不能测定序列信息完全未知的DNA,为什么?不能;因为Sanger法实施过程中需要引物,而引物的设计也是根据已知序列设计的,所以对于序列信息完全未知的DNA是无法进行测序的不能;因为Sanger法实施过程中需要引物,而引物的设计也是根据已知序列设计的,所以对于序列信息完全未知的DNA是无法进行测序的。
【考点】DNA分子的复制过程.
【答案】DNA聚合酶;变性:破坏DNA分子中的氢键,使DNA分子由双链变成单链。变性的目的:避免模板链对实验结果的影响;AGTCDAGCTTAG TCAGCTCGAATC;不能;因为Sanger法实施过程中需要引物,而引物的设计也是根据已知序列设计的,所以对于序列信息完全未知的DNA是无法进行测序的
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/26 17:0:2组卷:30引用:2难度:0.6
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