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

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 C．高压灭菌 B．用酒精擦洗 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。 5 / 9 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 C．四种脱氧核苷酸 B．DNA聚合酶 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 6 / 9 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 7 / 9 (2)耐高温的Taq DNA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H 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D3 8 / 9