新新学案高三生物一轮复习 专题5 5DNA和蛋白质技术 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课时作业 新人教版选修1.doc

课题2 多聚酶链式反应扩增dna片段 学业水平层次(a)1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扩增对象是核糖核苷酸序列【解析】pcr是一种体外迅速扩增dna片段的技术，故d错。【答案】d2下列关于dna复制和pcr的描述中，正确的是()adna聚合酶不能从头开始合成dna，只能从5端延伸dna链bdna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dpcr扩增的对象是核糖核苷酸序列【解析】由于dna聚合酶不能从头开始合成dna，只能从3端延伸dna链，故dna复制需要引物，而且它与dna母链通过碱基互补配对结合。pcr扩增的对象是dna，而不是rna。【答案】c3在pcr实验操作中，下列说法不正确的是()a在微量离心管中添加各种试剂时，只需要一个枪头b离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢c用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合d离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果【解析】在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换，确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果。【答案】a4下列操作过程的叙述中错误的是()apcr实验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bpcr所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化cpcr所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存d在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换【解析】pcr所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后，应放在冰块上缓慢融化，这样才能不破坏缓冲液中稳定性较差的成分，同样保护酶的活性不被破坏。【答案】b5退火温度是影响pcr特异性的较重要的因素。变性后温度快速冷却至4060 ，可使引物和模板发生结合。pcr的结果可不考虑原来解旋开的两个dna模板链的重新结合，原因不包括()a由于模板dna比引物复杂得多b引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞c加入引物的量足够多而模板链数量少d模板链加热解旋已经变性不可能再次结合【解析】dna分子在94 左右的温度范围内双螺旋结构解体，双链打开，在dna分子复制时提供模板，这个过程称为变性。当温度缓慢降低到4060 时，两条解聚的单链分别与引物结合，称为退火，故d项阐述错误。【答案】d能力提升层次(b)6在pcr扩增的实验中，加入一种提取物(一种模板dna片段)，但实验得到的产物却有2种dna。其原因可能是()a引物不足btaqdna聚合酶发生变异c基因污染 d温度过高【解析】这是由于实验操作不当，混入了杂质dna，造成污染的结果。因此，在pcr实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、使用一次性吸液枪头、灭菌等。【答案】c7使用pcr仪的具体实验操作顺序应为()设计好pcr仪的循环程序按配方准备好各组分用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分进行pcr反应离心使反应液集中在离心管底部a bc d【解析】pcr反应的操作步骤一般分为准备(包括配制配方及将各配方放于实验台上)移液混合离心反应。因pcr仪是一种自动控制温度的仪器，设计好循环程序就可以进行反应了。【答案】c8pcr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仍与引物结合进行dna子链的延伸b与引物结合进行dna子链的延伸c同时与引物和引物结合进行子链延伸d无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链【解析】当由引物延伸而成的dna单链作模板时，此单链引物端为5瑞，因此与它互补的子链应从另一端开始合成，即由引物结合延伸dna的子链。【答案】b9(2015长沙高二检测)pcr利用了dna热变性的原理，pcr仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器，对pcr过程中“温度的控制”的说法错误的是()a酶促反应需要高的温度，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cdna聚合酶具有耐高温的能力ddna解旋酶具有耐高温的能力【解析】pcr是体外dna扩增，dna双链的解开不需要解旋酶，靠高温使其变性，双链螺旋结构解体，双链分开，在复性后，在耐高温的dna聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的dna，因此延伸的温度要大于复性温度而小于变性温度。【答案】d10pcr是一种体外快速扩增dna的方法，用于放大特定的dna片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个。pcr需要模板dna、引物、脱氧核苷酸和dna聚合酶等条件。如图为模板dna分子及2种引物，请据图回答相关问题：(1)pcr的全称是_。pcr与体内dna复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在pcr技术中先用95 高温处理的目的是_，而这一过程在细胞内是通过_实现的。(2)在pcr技术中所需要的引物实质上是一种_。请在图中绘出引物结合的位置。(3)若将1个dna分子拷贝10次，则需要在缓冲液中至少加人_个引物。(4)dna子链复制的方向是_，这是由于_ _。【解析】pcr技术又称多聚酶链式反应。在pcr技术中，用95 高温处理的目的是使dna分子中的氢键断裂，两条链解开，即使dna分子变性。引物是一种单链dna或rna分子，它能与解开的dna母链的3端结合，为dna聚合酶提供吸附位点，使dna聚合酶从引物的3端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了dna子链复制的方向是从5端到3端。在dna分子扩增时，需要2种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的dna子链数目，即221022112(个)。【答案】(1)多聚酶链式反应使dna变性(使dna的两条链解开)解旋酶的催化(2)单链dna或rna分子如图所示(3)2112(4)从5端到3端dna聚合酶只能从引物的3端开始连接单个脱氧核苷酸分子拓展探究层次(c)11一个由15n标记的dna分子，放在没有标记的环境中培养，利用pcr循环5次后，15n标记的dna分子占总数的()a1/10b1/5c1/6d1/25【解析】一个dna分子利用pcr技术循环5次后产生的dna分子数目为25。而dna的复制是半保留复制，其特点是新形成的dna双链，一条是来自母链，另一条是新形成的子链。这样最初由15n标记的dna分子复制后，其标记的两条链就分别进入两个子代dna分子中，这样两个子代dna分子被标记了。以后均是在没有标记的环境中培养，不论经过多少次复制，最初标记的两条链始终存在于两个dna分子中，这样经过5次循环后，15n标记的dna分子占总数的2/251/16。【答案】c12“x基因”是dna分子上一个有遗传效应的片段，若要用pcr技术特异性地拷贝“x基因”，需在pcr反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的dna分子，如图2所示，其中第种dna分子有几个()a2b4c6d8【解析】pcr技术扩增时，由两种引物决定所扩增的片段的特定序列，上一次循环的产物为下一次循环的模板。第一次循环形成和，第二次循环形成、四个dna，以此类推4次循环后共形成16个dna，其中、各一个，、各三个，共8个。【答案】d13下图中pcr第二轮产物a、b、c、d分别是以pcr第一轮产物的哪一条单链dna为模板复制产生的()a bc d【解析】以链为模板复制而来的dna应只含有引物(a)；以链为模板复制而来的只有引物(d)；b、c是以、为模板复制而来的。【答案】d14多聚酶链式反应(pcr)是一种体外扩增dna片段的技术。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。回答以下问题：(1)细胞内dna复制过程中，引物的作用是_，而且dna复制的前提是_。(2)pcr利用了_原理，可通过控制温度来控制双链的解旋与结合。(3)pcr技术用到的酶是_，与细胞内dna复制时发挥相同作用的酶相比区别在于_。(4)下面表格是dna体内复制与pcr反应的部分比较结果。通过比较分析，请推导出pcr反应合成dna子链时能量来源于_。原料atpdna体内复制四种脱氧核苷酸需要pcr反应脱氧胞苷三磷酸、脱氧腺苷三磷酸脱氧胸苷三磷酸、脱氧鸟苷三磷酸不需要(5)假如pcr反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性，且引物不被切除，则经过n次循环，具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为_。【解析】(1)dna具有双螺旋结构，复制时遵循碱基互补配对原则，所以打开氢键，dna聚合酶方可在引物的引导下从引物3端开始连接脱氧核苷酸。(2)pcr技术就是模拟细胞内dna复制的一项技术，只不过该技术中双链的解旋与结合是通过温度来控制的，原因在于dna具有热变性。(3)taqdna聚合酶具有耐高温的特性。(4)dna无论是体内复制还是体外复制，子链合成过程中都要消耗能量，而pcr反应不加入atp供能，且加入的原料也不是四种脱氧核苷酸，可见pcr所用原料在水解成相应脱氧核苷酸时，能释放出等同于atp水解的能量。(5)dna复制n次产生2n个dna，共有2n1条脱氧核苷酸链，由于母链不具有放射性，所以具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为。【答案】(1)使dna聚合酶能够从引物的3端开始连接脱氧核苷酸解开双链(或打开氢键)(2)dna的热变性(3)taq dna聚合酶耐高温(4)所用原料水解产生相应脱氧核苷酸时所释放的能量(5)15多聚酶链式反应(pcr技术)是在实验室中以少量样品dna制备大量dna的生化技术，反应系统中包括微量样品dna、dna聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸等。反应中新合成的dna又可以作为下一轮反应的模板，其简要过程如图所示。(1)某个dna样品有1 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基agtc1234，则经过pcr仪五次循环后，将产生_个dna分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是_个。(2)分别以不同生物的dna样品为模板合成的各个新dna之间存在差异，这些差异是_。(3)由于dna分子上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的，因此人类可以利用pcr技术合成的dna进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的dna，并进行pcr扩增，取其中一样本dna用限制性核酸内切酶切成待测的小片段，放进凝胶内，用电泳推动dna小片段分离，再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在x光下，便会显示由dna探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合，另一半与其父亲的条码吻合。限制性核酸内切酶能将dna样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的_。a专一性b高效性c多样性 d作用条件温和2002年，我国第一张18个位点的“基因身份证明”诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？_，理由是_。孩子的父亲是_。(4)请指出pcr技术与转录过程的三个不同之处：_；_；_。【解析】本题考查了pcr技术的应用及相关计算与识图能力。(1)该dna样品复制5次，产生dna分子数为2532个，dna样品中ta200个，则样品复制5次，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少为200(251)6 200个。(2)不同生物的dna样品中，脱氧核苷酸(碱基)数目、比例和排列顺序不同。(3)限制性核酸内切酶能识别双链dna分子中特定核苷酸序列，并在特定部位进行切割，这就说明酶具有专一性；人的“基因身份证明”是根据dna上的遗传信息制成的，而每个人的dna在不同生长发育阶段和不同组织细胞中是基本相同的。判断孩子的父亲主要是从孩子和四个样本dna条码的吻合程度来分析，只有b的一条条码和孩子的一条条码吻合。(4)pc