【正确答案】PCR技术是根据天然DNA的复制机制在体外通过酶促反应有选择地大量扩增(包括分离)一段目的基因的技术。其基本原理是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在下,依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应。DNA聚合酶以单链DNA为模板,借助一小段双链DNA来启动合成,通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链DNA模板中的一段互补序列结合,形成部分双链。在适宜的温度和环境下,DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3'-OH末端,并以此为起始点,沿模板5'→3'方向延伸,合成一条新的DNA互补链。
PCR由变性→退火→延伸三个基本反应步骤构成:(1)模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;(2)模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;(3)引物的延伸:DNA模板-引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链重复循环变性一退火一延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4分钟,2~3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。
其应用主要是以下几个方面:(1)科学研究:基因克隆;DNA测序;分析突变;基因重组与融合;检测基因的修饰;鉴定与调控蛋白质结构的DNA序列;转座子插入位点的绘图;合成基因的构建;构建克隆或表达载体;检测某基因的内切酶多态性等。(2)临床诊断:细菌;病毒;螺旋体;支原体;衣原体;立克次氏体;分枝杆菌等病原体的鉴定;人类遗传病的鉴定;诊断遗传疾患。监测临床标本中病原体的核酸序列。对法医学标本做遗传学鉴定。分析激活癌基因中的突变情况。生成克隆化双链DNA中的特异序列作为探针。
【答案解析】[考点]PCR技术及其应用。聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR),是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法,因此也称为基因的体外扩增法。是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点。具有广泛的应用。