学年高中生物选修一 双基限时练13Word格式.docx

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3．PCR过程中变性温度为（　　）

A．94℃B．72℃

C．50℃D．80℃

解析　在PCR过程中，当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链，称为变性，下降至50℃左右时，引物与单链DNA结合，温度上升至72℃左右时，合成新的DNA链。

答案　A

4．DNA复制过程的前提条件是（　　）

A．获得引物B．催化合成DNA子链

C．解旋D．四种脱氧核苷酸

解析　DNA复制是以两条母链为模板，按碱基互补配对原则进行，因此，首先要解旋，才能进行DNA复制的其他过程。

答案　C

5．引物的作用是（　　）

A．打开DNA双链

B．催化合成DNA子链

C．使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始延伸DNA子链

D．提供模板

解析　DNA复制过程中，引物与DNA母链结合，DNA聚合酶从引物3′端开始延伸DNA，从而决定了DNA合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。

6．PCR一般要经过三十多次循环，从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将（　　）

A．仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸

B．与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸

C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸

D．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链

解析　由引物Ⅰ延伸合成的DNA子链，碱基序列与非模板链相同。

第二轮循环时，应与非模板链一样，与引物Ⅱ结合，进行DNA子链的延伸。

7．TaqDNA聚合酶特点是（　　）

A．耐强酸B．耐强碱

C．耐高温D．最适温度37℃

解析　PCR技术中要在90℃以上使DNA变性从而解开双螺旋，因此需要在该反应中的酶要能忍耐90℃左右高温，1966年，在美国黄石公园找到的水生耐热细菌中分离出的耐高温的TaqDNA聚合酶恰好满足了该条件。

8．关于DNA复制，下列叙述正确的是（　　）

A．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5′端延伸DNA链

B．DNA复制不需要引物

C．引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合

D．DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸

解析　DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，DNA合成方向为从子链5′端→3′端。

9．DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是（　　）

解析　DNA扩增过程中，DNA以指数型增长。

10．PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，极其微量的污染即可造成假阳性的产生。

防止污染的办法不包括（　　）

A．将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行

B．吸样枪吸样要慢，吸样时尽量一次性完成，枪头小套、小离心管应一次性使用，以免交叉污染

C．所有的PCR试剂都应放置于大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染机会

D．PCR试剂、PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存，不应放于同一冰盒或同一冰箱

解析　PCR试剂应小瓶分装，以避免多次取样造成污染。

11．下列不属于PCR技术的优点的是（　　）

A．简单，易于操作　　　　B．原理复杂

C．实用性强，灵敏度高D．快速、高效，并可自动化

解析　PCR技术原理很复杂，但操作却十分简单，快速、高效、灵活和易于操作是PCR的突出优点。

12．多聚酶链式反应（PCR技术）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。

下列关于PCR技术叙述不正确的是（　　）

A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术

B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板

C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增

D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变

解析　由于PCR技术就是体外大量扩增DNA的技术，即以少量DNA制备大量DNA的技术，A项正确；

PCR技术的原理就是DNA复制，反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，所需原料是脱氧核苷酸，并以指数方式扩增，B项正确，C项错误；

应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变，D项正确。

13．PCR技术的操作步骤依次是（　　）

A．高温变性、中温延伸、低温复性

B．高温变性、低温复性、中温延伸

C．中温延伸、高温变性、低温复性

D．中温延伸、低温复性、高温变性

解析　PCR技术的操作步骤是高温变性、低温复性、中温延伸。

14．在PCR扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中（　　）

①模板DNA　②模板RNA　③DNA解旋酶　④耐高温的DNA聚合酶　⑤引物　⑥PCR缓冲液　⑦脱氧核苷酸贮备液　⑧核苷酸贮备液

A．①④⑤⑥⑦B．①③④⑤⑥⑧

C．②③④⑤⑥⑦D．①④⑥⑦⑧

解析　DNA的复制需要模板、原料、能量和酶，在外界扩增DNA时不需要加入解旋酶，因高温能使氢键断裂，但需要加入模拟细胞环境的缓冲液，故需要加入的是①④⑤⑥⑦，A项正确。

15．PCR操作中，从第二轮循环开始扩增的DNA片段（　　）

A．固定长度B．一端固定

C．都不固定D．不能确定

解析　进入第二轮循环后，引物除与原始模板结合外，还与新合成的模板链结合，由于新模板链的5′端是固定的，新合成的子链的终点也就是固定的，保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内，这正是需要扩增的特定片段。

二、非选择题

16．近十年来，PCR技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（如图），在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。

（1）加热使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为________，细胞中在________的作用下使此键断裂。

（2）当温度降低时，引物与模板________端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2个DNA分子，此过程中原料是________，遵循的原则是__________________。

（3）PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即：

液体环境、适宜的________和________。

前者靠PCR仪自动调控，后者由________维持。

（4）DNA的复制需要引物，其主要原因是________。

A．可加快DNA的复制速度

B．引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合

C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链

D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链

解析　本题考查体内DNA复制与PCR技术的原理以及基本条件，需将两者比较分析后进行作答。

（1）PCR技术利用热变性原理使DNA双链间的氢键断裂，称为变性。

（2）PCR技术扩增DNA与细胞内DNA复制所需原料一样，为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸，遵循的原则是碱基互补配对原则。

引物与模板的3′端结合后，DNA聚合酶才发挥作用。

（3）PCR技术与体内DNA复制不完全相同，除了需要模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要液体环境、适宜的温度和酸碱度，适宜的温度靠PCR仪自动调控，而酸碱度靠缓冲液来维持。

（4）引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸的起始位点，而DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化DNA链的延伸，故选D。

答案　

（1）氢　变性　解旋酶

（2）3′　四种脱氧核苷酸　碱基互补配对原则

（3）温度　酸碱度　缓冲液

（4）D

17．TaqDNA聚合酶是从一种嗜热细菌中分离提取的，该菌是1966年从美国黄石国家森林公园的一处热泉中发现的。

实验表明，PCR反应时变性温度为95℃，50个循环后，TaqDNA聚合酶仍有65%的活性。

TaqDNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件，也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。

TaqDNA聚合酶还具有逆转录活性，其作用类似于逆转录酶。

TaqDNA聚合酶表现为Mg2＋依赖，该酶的催化活性对Mg2＋浓度非常敏感。

测定结果为MgCl2浓度在2.0mmol/L时该酶催化活性最高，此浓度能最大限度地激活TaqDNA聚合酶的活性，Mg2＋过高就抑制酶活性，因而MgCl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整，优化浓度。

TaqDNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性，而无3′→5′外切酶活性，它不具有校对活性。

因而在PCR中如发生某些碱基的错配，该酶是没有校正功能的。

TaqDNA聚合酶的碱基错配几率为2.1×

10－4。

（1）TaqDNA聚合酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以________加入，________（填“需要”或“不需要”）再添加。

（2）影响PCR反应的因素除引物、反应温度、时间和TaqDNA聚合酶浓度外，从材料中可知，还应有________。

（3）这种嗜热细菌能够在热泉中生存，这是________的结果。

（4）PCR中由碱基错配引起的变异属于________。

假设对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所有DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占________。

解析　本题主要考查学生分析问题，获取信息，解决问题的能力，TaqDNA聚合酶在PCR操作中温度不会使之变性失活，从题中所给数据可知，Mg2＋对该酶活性有影响，进而影响PCR操作进程。

答案　

（1）一次性　不需要

（2）Mg2＋浓度

（3）长期自然选择

（4）基因突变　

18．Kornberg曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP和DNA聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主（细菌）体内繁殖。

请据此回答下列问题：

（1）该实验说明的问题是________________________________________________________________________。

（2）加入ATP的目的是________________________________________________________________________，

说明该过程是________________________________________________________________________。

加入DNA聚合酶的目的是__________________________________________________