【创新设计】高中生物 4.2 分子生物学技术规范训练 苏教版选修1.doc

第二节 分子生物学技术(时间：30分钟满分：50分)考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难pcr技术的原理2、4pcr技术的过程1、35pcr技术的应用678一、选择题(共5小题，每小题4分，共20分)1下列有关pcr技术的叙述，不正确的是 ()。apcr技术经过变性、退火、延伸3个阶段bpcr技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等cpcr技术需在体内进行dpcr技术利用碱基互补配对的原则解析pcr一般要经历30多次循环，每次循环可以分为变性、退火和延伸三步。pcr技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等。pcr技术是在体外进行的。答案c2pcr技术是现代分子生物学实验工作的基本方法之一，区别于细胞内dna复制，它利用的原理是 ()。adna的半保留复制 b碱基互补配对c转录和翻译 ddna热变性原理解析在80100 的温度范围内，dna的双螺旋结构将解旋，双链分开，这个过程称为变性。当温度缓慢降低后，两条彼此分离的dna链又会重新结合成双链。pcr利用了dna的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚和结合。答案d3标准的pcr过程一般分为变性、退火、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是 ()。a94 、56 、72 b72 、56 、94 c56 、94 、72 d80 、56 、72 解析当温度上升到90 (9096 )以上时，双链dna解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50 (4060 )左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合；当温度上升到72 (7075 )时，溶液中的四种脱氧核苷酸在taq聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的dna链，称为延伸。答案a4变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。引起变性的因素很多，升高温度、过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。pcr的反应过程中，引起变性的因素是 ()。aph过高 bph过低c升高温度 d加入酒精解析各选项的条件均能导致dna分子变性，但在pcr反应中，变性后还要进行退火和延伸等过程，过酸、过碱、酒精等能够导致反应过程中的酶变性失活，使dna扩增不能进行，因此，在pcr反应中，选用升高温度使dna变性。答案c5下列关于pcr引物的说法中，不正确的是()。a引物是pcr过程中与模板dna部分序列互补，并能引导模板dna的互 补链合成的脱氧核苷酸序列b引物常根据需要扩增的目标dna的碱基序列用化学合成的方法获得cdna聚合酶只能使dna链从引物的3端开始向引物的5端延伸d引物的3端必须具有游离的oh基团解析在dna分子扩增时，dna聚合酶不能从头开始合成dna，只有从3端延伸dna链，因此需要引物。当引物与dna母链结合后，dna聚合酶就能从引物的3端开始延伸dna了。答案c二、非选择题(共30分)6(8分)pcr技术是一种dna体外扩增技术。1988年，pcr仪问世，并被广泛应用于基因扩增和dna序列测定。右图所示是pcr技术示意图。请回答下列问题。(1)引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段_。(2)将双链dna_，使之变性，从而导致_。(3)引物延伸需提供_作为原料。解析(1)引物是一小段单链dna或rna。(2)dna变性的温度是94 ，使双链dna分离成两条单链。(3)dna扩增的原料是四种脱氧核苷酸。答案(1)单链dna或rna(2)加热到94 双链dna分离成两条单链(3)四种脱氧核苷酸7(11分)用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行pcr扩增。下列表1和表2分别表示用pcr扩增固氮基因的反应体系及反应条件。pcr反应体系的配方缓冲液5 l脱氧核苷酸1 l引物a0.5 l引物b0.5 ldna聚合酶0.5 u模板dna12 l加去离子水至50 l表1反应条件温度时间变性95 30 s退火55 30 s延伸72 1 min30次循环后适宜510 min保温4 2 h表2(1)请指出dna分子在体内复制所需的条件是：_、_、_和_。pcr反应中，95 条件下变性30 s的目的是：_。(2)假设一个模板dna分子中有800个碱基对，其中含有腺嘌呤600个，若通过pcr技术共消耗周围环境中游离的胞嘧啶脱氧核苷酸6 200个，则该模板dna在pcr扩增仪中已经复制了_次。(3)请指出pcr技术与转录过程的三个不同之处：_。_。_。解析根据dna半保留复制的特点，已知a600个，可知cg200个，即复制n次需c(2n1)200个，已知消耗游离的c总数为6 200个，可算出n5。答案(1)模板原料能量酶使模板dna分子解旋(2)5(3)pcr技术以dna的两条单链为模板合成子链dna，转录以dna的一条单链为模板合成rnapcr技术的原料为脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸二者反应中所用的酶不同(其他合理答案也可)8(11分)pcr(聚合酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的dna片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答下列问题。(1)a过程高温使dna变性解旋，对该过程的原理叙述正确的是_。a该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键b该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键c该过程不需要解旋酶的作用d该过程与人体细胞的过程完全相同(2)c过程要用到的酶是_。这种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。pcr反应除需要酶外，还需要满足的基本条件有_。(3)如果把模板dna的两条链用15n标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94 56 72 ”温度循环3次，则在形成的子代dna中含有15n标记的dna占_。(4)如果模板dna分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该dna分子复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸_个。(5)pcr中由碱基错配引起的变异属于_。假设对一个dna分子进行扩增，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(1)高温所起的作用类似于解旋酶，使双链dna变为单链。(2)c过程为pcr技术的延伸阶段，当温度上升至72 左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在taq聚合酶的作用下合成新的dna链。taq聚合酶是耐高温的，高温下不变性，所以一次性加入即可。(3)pcr技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环，共产生23个dna分子，其中有2个dna分子含有15n标记。(4)在一个双链dna分子中，ct占碱基总数的一半，故t的数目为am，复制10次，相当于新增加了(2101)个dna分子，故需补充t的数目(2101)(am)。(5)基因中的碱基对改变属于基因突变。对一个dna分子进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，以后按正常配对方式进行扩增，错配链作模板扩增得到的都是突变的dna分子，原正常链扩增得到的dn