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第十七章 PCR基因扩增仪首 页习 题习题参考答案习题 名词解释 选择题 简答题 一、名词解释1PCR技术2TaqDNA聚合酶3水浴锅PCR基因扩增仪4压缩机PCR基因扩增仪5overshooting6undershooting7半导体PCR基因扩增仪8离心式空气加热PCR基因扩增仪9梯度PCR仪10原位PCR仪11原位PCR技术12荧光实时定量PCR技术13位置的边缘效应14模块温控模式15反应管温控模式二、选择题 【A型题】 在五个选项中选出一个最符合题意的答案（最佳答案）。1以下哪种物质在PCR反应中不需要（ ）ATaq DNA聚合酶BdNTPsCMg2+DRNA酶E合适pH缓冲液2以下哪种酶可耐高温（ ）ATaq DNA聚合酶BHind CT4连接酶DRNA酶EKlenow片段3PCR反应正确过程应为（ ）A退火变性延伸B变性退火延伸C退火延伸变性D变性延伸退火E延伸变性退火4 PCR技术的本质是（ ）A 核酸杂交技术B 核酸重组技术C 核酸扩增技术D 核酸变性技术E 核酸连接技术5Taq DNA聚合酶酶促反应最适温度为（ ）A37B5055C7075D8085E94956温度均一性较好的PCR仪为（ ）A水浴锅PCR基因扩增仪和压缩机PCR基因扩增仪B半导体PCR基因扩增仪和离心式空气加热PCR基因扩增仪C压缩机PCR基因扩增仪和半导体PCR基因扩增仪D压缩机PCR基因扩增仪和离心式空气加热PCR基因扩增仪E水浴锅PCR基因扩增仪和离心式空气加热PCR基因扩增仪7一步就可以摸索出最适合反应条件的PCR仪为（ ）A普通PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D荧光PCR仪E实时PCR仪8能在细胞内进行PCR扩增的PCR仪为（ ）A普通PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D荧光PCR仪E实时PCR仪9SteadySlope技术是下列哪一家公司的专利技术（ ）Aeppendorf公司BMJ公司CCepheid公司DRoche公司EABI公司10应用SteadySlope技术的是哪种PCR仪（ ）A普通PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D荧光PCR仪E实时PCR仪11在下列哪种PCR仪扩增样品可以了解样品中DNA原始拷贝数（ ）A普通PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D荧光实时PCR仪E定性PCR仪12以下是经过PCR扩增后得到的Ct值，哪个样品的DNA原始拷贝数最多（ ）A样品A，Ct = 20B样品A，Ct = 22C样品A，Ct = 24D样品A，Ct = 26E样品A，Ct = 2813以空气为加热介质的PCR仪是（ ）A金属板式实时定量PCR仪B96孔板式实时定量PCR仪C离心式实时定量PCR仪D各孔独立控温的定量PCR仪E荧光实时定量PCR仪14以下哪个PCR扩增仪的PCR扩增样品槽被设计为离心转子（ ）AABI 7500BABI 7900CLight CycleTMDSmartCyclerERG300015以下哪个PCR扩增仪使用的是同一个激发光源和检测器（ ）AABI 7500BABI 7900CLight CycleTMDSmartCyclerERG300016可以在同一台定量PCR仪上分别进行不同条件定量PCR反应的是（ ）AABI 7500BABI 7900CLight CycleTMDSmartCyclerERG300017拥有独立智能升降温模块的是（ ）AABI 7500BABI 7900CLight CycleTMDSmartCyclerERG300018容纳样品量大，无需特殊耗材的是（ ）AABI 7500BABI 7900CLight CycleTMDSmartCyclerERG300019PCR基因扩增仪最关键的部分是（ ）A温度控制系统B荧光检测系统C软件系统D热盖E样品基座20“位置的边缘效应”是指（ ）A温度的准确性欠佳B温度的均一性欠佳C边缘升降温速度快D边缘升降温速度慢E梯度模式和标准模式温度不一致21PCR扩增仪升降温速度快有很多优点，以下哪一项应除外（ ）A缩短反应时间B提高工作效率C消除位置的边缘效应D缩短非特异性反应时间E提高反应特异性22在梯度模式下得出最佳反应条件，并以此条件在标准模式下单独做，但结果却不如人意，最有可能的原因是（ ）A样品孔温度与设定温度不一致B样品孔间的温度有差异C样品孔位置的边缘效应较高D升降温速度不够快E不同模式温度特性有差异23定量PCR扩增仪的关机次序一般为（ ）A关软件关PCR仪关电脑B关软件关电脑关PCR仪C关PCR仪关软件关电脑D关PCR仪关电脑关软件E关电脑关PCR仪关软件【X型题】 每题的备选答案中有两个或者两个以上正确答案。1PCR技术每一个循环均包含以下哪些环节（ ）A酶切B变性C退火D延伸E连接2以下哪些酶可用于PCR反应（ ）AKlenowBHind CTaq DNA聚合酶DRNaseEDNase3目前常用的PCR基因扩增仪控温方式有（ ）A水浴锅控温B压缩机控温C半导体控温D离心式空气控温E金属控温4普通PCR基因扩增仪除通常的定性PCR仪外，还包括（ ）A水浴式PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D变温金属块式PCR仪E变温气流式PCR仪5按变温方式不同，PCR基因扩增仪可分为（ ）A水浴式PCR仪B梯度PCR仪C原位PCR仪D变温金属块式PCR仪E变温气流式PCR仪6目前市场上实时荧光定量PCR仪一般有哪些类别（ ）A金属板式实时定量PCR仪B梯度定量PCR仪C原位定量PCR仪D离心式实时定量PCR仪E各孔独立控温的定量PCR仪7下列产品哪些属于金属板式实时定量PCR仪（ ）ALight CycleTM荧光定量PCR仪BABI 7500荧光定量PCR仪CMJ公司Chromo 4荧光定量PCR仪DBio-rad公司iCycler荧光定量PCR仪ERotor-Gene 3000荧光定量PCR仪8下列产品哪些属于离心式实时定量PCR仪（ ）ALight CycleTM荧光定量PCR仪BABI 7500荧光定量PCR仪CMJ公司Chromo 4荧光定量PCR仪DBio-rad公司iCycler荧光定量PCR仪ERotor-Gene 3000荧光定量PCR仪9PCR基因扩增仪的温度控制主要是指（ ）A温度的准确性控制B温度的均一性控制C退火温度控制D升降温速度控制E延伸温度控制10荧光定量PCR仪的荧光检测系统主要包括（ ）A发光二极管B激发光源C检测器D光度计E光电倍增管11荧光定量PCR仪的荧光强度减弱或不稳定，可能的原因有（ ）A滤光片发霉B光源损耗C半导体模块故障D荧光染料污染E光电倍增管灵敏度下降三、简答题1什么是聚合酶链反应（PCR）技术？2PCR基因扩增仪的工作关键是什么？经历了怎样一个发展过程？3PCR基因扩增仪按照变温方式的不同可分哪几类？分别有什么特点。4什么是梯度PCR仪？它有什么优点？5何谓荧光实时定量PCR（RQ-PCR）技术？6实时荧光定量PCR仪有哪些种类，各有什么特点？7PCR基因扩增仪的温度控制包括哪些方面？8为什么反应管温控比模块温控更准确？9实时荧光定量PCR扩增仪的荧光检测系统主要由哪两部分组成？10PCR扩增仪的热盖有什么作用？使用时有何注意点？11简述PCR扩增仪的操作规程。12定量PCR扩增仪常见故障有哪些，如何解决？13简述PCR基因扩增仪的实际应用。习 题 参 考 答 案一、名词解释1PCR技术：通过加热使双链DNA解开螺旋，在退火温度条件下引物同模板DNA杂交，在Taq DNA聚合酶，dNTPs，Mg2+和合适pH缓冲液存在条件下延伸引物，重复上述过程至25-40个循环，达到体外扩增核酸序列的目的。2TaqDNA聚合酶：一种从嗜热水生菌（Thermus aquaticus）分离得到的热稳定DNA依赖的DNA聚合酶。3水浴锅PCR基因扩增仪：属于第一代PCR基因扩增仪，以不同温度的水浴锅串联成一个控温体系。4压缩机PCR基因扩增仪：属于第二代PCR基因扩增仪，由压缩机自动控温，金属导热。5Overshooting：指升温过程中，由于一些加热元件，比如半导体、金属块本身会积蓄能量，虽然温度探头探测到温度到达了设定温度，但半导体、金属块上积蓄的能量仍然会传给PCR体系，造成实际的温度高于设定的温度。6Undershooting：在降温过程中出现一个降温惯性，从而造成实际温度会短时间的低于设定的温度。7半导体PCR基因扩增仪：属于第三代PCR基因扩增仪，由半导体自动控温，金属导热。8离心式空气加热PCR基因扩增仪：属于第三代PCR基因扩增仪，由金属线圈加热，采用空气作为导热媒介。9梯度PCR仪：带梯度PCR功能的基因扩增仪，在反应过程中每个孔的温度控制条件可以在指定范围内按照梯度变化，根据结果，一步就可以摸索出最适合的反应条件。10原位PCR仪：带原位扩增功能的基因扩增仪。11原位PCR技术：即在细胞内进行PCR扩增，组织细胞的形态不被破坏，是原位杂交与PCR技术结合而形成的新技术。12荧光实时定量PCR技术：在PCR反应体系中加入特异性的荧光染料或探针，通过检测荧光信号，实时监测整个PCR反应过程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。13位置的边缘效应：指PCR基因扩增仪最外周的样品孔温度与中间的样品孔有差异，不均一，从而导致外周样品孔的PCR扩增效率不佳，该效应称为“位置的边缘效应”。14模块温控模式：仪器根据探测器直接探测承载样品金属基座的温度进行控制，该模式适用于长时间的静态孵育，如连接、酶切、去磷酸化等。15反应管温控模式：仪器根据探测器所探测到的温控模块的温度由计算机计算出样品管内或PCR板孔内样品液的温度来进行控制。二、选择题【A型题】1D 2A 3B 4C 5C 6E 7B 8C 9A 10B 11D 12A 13C 14C 15C 16D 17D 18B 19A 20B 21C 22E 23A 【X型题】1BCD 2AC 3CD 4BC 5ADE 6ADE 7BCD 8AE 9ABD 10BC 11ABE 三、简答题1什么是聚合酶链反应（PCR）技术？答：PCR技术的本质是核酸扩增技术，通过加热使双链DNA解开螺旋，在退火温度条件下引物同模板DNA杂交，在Taq DNA聚合酶，dNTPs，Mg2+和合适pH缓冲液存在条件下延伸引物，重复上述“变性退火引物延伸”过程至25-40个循环，呈指数级扩大待测样本中的核酸拷贝数，可以在体外对目的核酸进行大量复制。2PCR基因扩增仪的工作关键是什么？经历了怎样一个发展过程？答：PCR基因扩增仪工作关键是温度控制。其发展过程为：水浴锅PCR仪属于第一代PCR基因扩增仪，以不同温度的水浴锅串联成一个控温体系；压缩机PCR仪属于第二代PCR基因扩增仪，由压缩机自动控温，金属导热，控温较第一代PCR基因扩增仪方便；半导体PCR仪属于第三代PCR基因扩增仪，由半导体自动控温，金属导热，控温方便，体积小，相对稳定性好；离心式空气加热PCR仪属于第三代PCR基因扩增仪，由金属线圈加热，采用空气作为导热媒介，温度均一性好，各孔扩增效率高度一致。3PCR基因扩增仪按照变温方式的不同可分哪几类？分别有什么特点。答：PCR基因扩增仪按照变温方式通常有以下三类：（1）水浴式PCR仪：变温快、时间准、温度均一，但体积大，自动化程度不高。（2）变温金属块式PCR仪：通过半导体加热和冷却，并由微机控制恒温和冷热处理过程。装置比较牢固耐用，温度变换平稳，有利于保持Taq DNA聚合酶的活性。（3）变温气流式PCR仪：以空气作为热传播媒介，由大功率风扇及制冷设备提供外部冷空气而制冷。成本较低；安全程度高。微机配上软件，可灵活编程。4什么是梯度PCR仪？它有什么优点？答：梯度PCR仪是由普通PCR仪衍生出的带梯度PCR功能的基因扩增仪。在反应过程中每个孔的温度控制条件可以在指定范围内按照梯度变化，根据结果，一步就可以摸索出最适合的反应条件。使用梯度PCR仪，多次实验可在一台仪器上完成，既节省实验时间，提高实验效率，又节约实验成本。5何谓荧光实时定量PCR（RQ-PCR）技术？答：荧光实时定量PCR（real-time quantitative PCR,RQ-PCR）技术即在PCR反应体系中加入特异性的荧光染料或探针，荧光信号的变化真实的反映了体系中模板的增加，通过检测荧光信号，从而实时监测整个PCR反应过程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析。6实时荧光定量PCR仪有哪些种类，各有什么特点？答：目前市场上实时荧光定量PCR仪一般可分三类。（1）金属板式实时定量PCR仪：可容纳的样本量大，无需特殊耗材，但温度均一性欠佳，有边缘效应，标准曲线的反应条件难以做到与样品完全一致。（2）离心式实时定量PCR仪：能保障标准曲线和样品之间反应条件的一致性。但可容纳样品量少，有的需用特殊毛细管作样品管，增加了使用成本。（3）各孔独立控温的定量PCR仪：各孔独立控温，适合多指标快速检测。但是上样不如传统方法方便，而且需要独特的扁平反应管，使用成本较高。7PCR基因扩增仪的温度控制包括哪些方面？答：PCR基因扩增仪的温度控制是决定PCR反应能否成功的关键，主要包括温度的准确性、均一性以及升降温速度等方面。（1）温度的准确性是指样品孔温度与设定温度的一致性；（2）温度的均一性是指样品孔间的温度差异，关系到不同样品孔之间反应结果的一致性；（3）升降温的速度：升降温速度快，可以缩短反应进行的时间，提高工作效率，并提高PCR反应特异性。对梯度PCR仪来说，除此以外，还必须考虑仪器在梯度模式和标准模式下是否具有同样的温度特性。8为什么反应管温控比模块温控更准确？答：反应管温控模式下，仪器根据探测器所探测到的温控模块的温度由计算机计算出样品管内或PCR板孔内样品液的温度来进行控制。由于精确的算法能自动补偿时间，确保反应混合物按照程序设定的时间维持预设温度，所以准确度更高。9实时荧光定量PCR扩增仪的荧光检测系统主要由哪两部分组成？答：实时荧光定量PCR扩增仪的荧光检测系统主要包括激发光源和检测器。（1）激发光源：一般为卤钨灯光源或发光二极管（LED）光源。（2）检测器：常用的是超低温CCD成像系统和光电倍增管（PMT）。10PCR扩增仪的热盖有什么作用？使用时应注意什么？答：目前PCR仪通常都配备热盖，可使样品管顶部温度达到150左右，避免蒸发的反应液凝集于管盖而改变PCR反应体积。无需加石蜡油