高中教育最新高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题2多聚酶链式反应扩增dna片段练习1.docx
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高中教育最新高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题2多聚酶链式反应扩增dna片段练习1
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【高中教育】最新高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题2多聚酶链式反应扩增dna片段练习1
______年______月______日
____________________部门
1．PCR技术控制DNA的解聚与结合是利用DNA的（ ）
A．特异性 B．稳定性
C．热变性D．多样性
解析：
DNA分子在80～100℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。
答案：
C
2．关于DNA片段PCR扩增实验的描述中不正确的是（ ）
A．加入的Taq聚合酶耐高温
B．不同大小DNA在电场中迁移速率不同
C．此过程需要DNA连接酶
D．扩增区域由2个引物来决定
解析：
PCR是体外DNA扩增技术，该技术是在高温条件下进行的，因此需要耐高温Taq聚合酶，故A正确；DNA大小不同，在电场中的迁移速率不同，故B正确；PCR不需要DNA连接酶，但需要热稳定DNA聚合酶，故C错误；PCR技术需要一定的条件，其中一对引物就是条件之一，故D正确。
答案：
C
3．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：
当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时，此单链引物端为5′端，因此与它互补的子链应从另一端开始合成，即由引物Ⅱ结合延伸DNA的子链。
答案：
B
4．下列有关PCR描述，不正确的是（ ）
A．是一种酶促反应
B．引物决定了扩增的特异性
C．扩增对象是DNA序列
D．扩增对象是氨基酸序列
解析：
PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，故D错。
答案：
D
5．根据教材知识，回答下列问题：
（1）在________的温度范围内，DNA的________解体，________分开，这个过程称为________。
（2）PCR反应需要的条件：
缓冲溶液、DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，其原因是_______________________。
（3）在PCR反应中与解旋酶作用相同的操作是________。
（4）PCR一般要经过三十多次循环，每次循环可分为________、________和________三步。
（5）若扩增30次，产生DNA片段________条。
解析：
PCR技术中，一般不采用解旋酶处理，而是采用DNA热变性处理；在95℃左右（80～100℃）DNA变性，氢键断裂，双螺旋打开，类似于生物体内解旋酶的作用；产生单链后，DNA单链与引物结合，然后利用四种脱氧核苷酸，经过延伸，完成DNA扩增的一次循环。
答案：
（1）80～100℃ 双螺旋结构 双链 变性
（2）PCR反应本质是DNA复制，其需要条件类似于生物体内DNA的复制
（3）94℃左右DNA变性
（4）变性 复性 延伸
（5）230
1．下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（ ）
A．受热变性破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．引物与单链相应互补序列结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高
解析：
DNA解成单链可用热变性方法或解旋酶处理，受热变性破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，A正确；引物为一段DNA序列，引物与单链相应互补序列结合是依靠碱基互补配对原则完成，B正确；延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸，C错误；PCR技术需要高温解成单链，故PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高，D正确。
答案：
C
2．PCR技术最突出的优点是（ ）
A．原理简单
B．原料易找
C．TaqDNA聚合酶有耐热性
D．快速、高效、灵活、易于操作
答案：
D
3．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
答案：
B
4．聚合酶链式反应（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、低温退火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技术的叙述，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
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：
PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸，不是核糖核苷酸。
答案：
C
5．PCR实验室中使用的微量离心管、缓冲溶液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是（ ）
A．反复洗涤 B．用酒精擦洗
C．高压灭菌D．在－20℃下储存
解析：
为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验室中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。
PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20℃储存。
使用前，将所需的试剂从冰箱内拿出，放在冰块上缓慢融化。
答案：
C
6．如图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程，其原理与细胞内DNA复制类似。
下列叙述错误的是（ ）
A．从理论上推测，第二轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4
B．在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段
C．引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因
D．耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3′端
解析：
基因扩增中引物通常是一小段DNA或RNA片段，从理论上推测，第二轮中含引物A的比例为3/4，第三轮中占7/8，A正确；由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，B错误；引物A和引物B必须与目的基因配对，如果引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因，C正确；由于复制过程子链的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸，所以耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3′端，D正确。
答案：
B
7．如图是cDNA形成过程和PCR扩增过程示意图。
下列相关分析正确的是（ ）
A．PCR技术利用了RNA双链复制的原理
B．催化①过程的酶是RNA聚合酶
C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温
D．④过程发生的变化是引物与互补DNA链结合
解析：
PCR技术利用了DNA双链复制的原理，A错误；①过程为逆转录过程，故催化①过程的酶是逆转录酶，B错误；催化②过程（DNA复制）需要的酶是DNA聚合酶，催化⑤过程（DNA单链延伸）的酶也是DNA聚合酶，⑤过程进行的温度是70℃，因此催化⑤过程的DNA聚合酶耐高温，C错误；④为复性过程，发生的变化是引物与互补DNA链结合，D正确。
答案：
D
8．DNA检测技术可应用于亲子鉴定、遗传病检测等领域。
DNA检测离不开对样品DNA的PCR扩增。
不同样品DNA的扩增过程或条件不同的是（ ）
A．引物B．DNA聚合酶
C．四种脱氧核苷酸D．预变性的温度
解析：
不同的样品DNA有不同的核苷酸序列，由于引物能与模板DNA（样品DNA）按照碱基互补配对原则结合，因此不同样品DNA所需的引物有不同的核苷酸序列。
答案：
A
9．引物一般不是指（ ）
A．引物是指一小段DNA或RNA
B．它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对
C．PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸
D．合成子链的原料
答案：
D
10．PCR利用了DNA的热变性原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。
下列对PCR过程中“温度的控制”的说法，错误的是（ ）
A．PCR反应需要高温，是为了确保模板是单链
B．延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度
C．要用耐高温的DNA聚合酶
D．需要耐高温的解旋酶
答案：
D
11．多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。
（1）DNA的两条链是反向平行的，通常将__________的末端称为5′端，当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的__________开始延伸DNA链。
（2）PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。
到20世纪80年代，科学家从一种Taq细菌中分离到____________________，它的发现和应用解决了上述问题。
要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来，所用的培养基叫__________。
（3）PCR的每次循环可以分为__________三步。
假设在PCR反应中，只有一个DNA片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有__________个这样的DNA片段。
（4）请用简图表示出一个DNA片段在PCR反应中第二轮的产物。
（5）简述PCR技术的主要应用。
解析：
（2）因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。
用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。
（3）DNA复制两条链均作为模板，进行半保留复制，所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25＝32个。
（4）新合成的DNA链带有引物，而最初的模板DNA的两条链中只有一条带有引物。
（5）PCR技术可以对DNA分子进行扩增，所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。
答案：
（1）磷酸基团 3′端
（2）耐高温的TaqDNA聚合酶 选择培养基
（3）变性、复性和延伸 32 （4）如图所示：
（5）遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等。
12．PCR技术是将某一特定DNA片段在体外酶的作用下，复制出许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段。
它的基本过程如下：
注：
图中“▄”表示每次扩增过程中需要的引物（用P代表）。
每个引物含20个脱氧核苷酸，并分别与DNA片段两端碱基互补，其作用是引导合成DNA子链
请据图分析回答：
（1）PCR技术的原理是模拟生物体内________________的过程。
（2）PCR扩增过程中对DNA片段进行高温加热处理，其目的是_______________________，其作用相当于细胞内________酶的作用。
（3）在③适温延伸过程中，必需加一特定的DNA聚合酶，从图示中可判断，该酶与一般人体细胞中的DNA聚合酶相比，最主要的特点是_____________________________________________________。
（4）假如引物都用3H标记，从理论上计算，DNA片段经3次扩增所得的8个DNA分子中，含有3H标记的DNA分子占________%。
（5）假定DNA片段含200对脱氧核苷酸，经3次扩增，从理论上计算，除需要引物14个外，还需要游离的脱氧核苷酸________个。
解析：
PCR技术是一种在体外模拟生物细胞内DNA复制的过程，在这一过程中存在DNA分子变性（高温使双链解旋）、复性（低温引物与单链结合）、延伸（中温复制延伸），其中高温下双链解旋相当于解旋酶的作用。
PCR过程中所使用的DNA聚合酶必须要能够耐高温。
由于每一个DNA分子都要和引物结合，所以每一个DNA分子中都要含有引物；每个DNA都含有400个脱氧核苷酸，则计算式为：
400×8－400－20×14＝2520。
答案：
（1）DNA复制
（2）使DNA双链解开成为单链 解旋
（3）耐高温 （4）100 （5）2520
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