【名师一号】高中生物 多聚酶链式反应扩增DNA片断双基限时练 新人教版选修1.doc

多聚酶链式反应扩增dna片断一、选择题1dna合成的方向总是从子链的哪端向哪端延伸( )a3端向5端 b5端向3端c3端向3端 d5端向5端解析 在构成dna的脱氧核苷酸链中，通常将dna的羟基(oh)末端称为3端，而磷酸基团末端称为5端，在复制时，引物与dna母链通过碱基配对结合后，dna聚合酶从引物的3端开始延伸dna链，因此dna合成方向总是从子链的5端向3端延伸。答案 b2pcr含义是( )a亲子代反应技术 b多聚酶链式反应cdna片断复制 ddna序列测定解析 pcr技术是指多聚酶链式反应，是体外迅速扩增dna片段的技术，该技术利用dna热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。答案 b3pcr过程中变性温度为( )a94 b72 c50 d80 解析 在pcr过程中，当温度上升到90 以上时，双链dna解聚为单链，称为变性，下降至50 左右时，引物与单链dna结合，温度上升至72 左右时，合成新的dna链。答案 a4dna复制过程的前提条件是( )a获得引物 b催化合成dna子链c解旋 d四种脱氧核苷酸解析 dna复制是以两条母链为模板，按碱基互补配对原则进行，因此，首先要解旋，才能进行dna复制的其他过程。答案 c5引物的作用是( )a打开dna双链b催化合成dna子链c使dna聚合酶能够从引物的3端开始延伸dna子链d提供模板解析 dna复制过程中，引物与dna母链结合，dna聚合酶从引物3端开始延伸dna，从而决定了dna合成方向总是从子链的5端向3端延伸。答案 c6pcr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 由引物延伸合成的dna子链，碱基序列与非模板链相同。第二轮循环时，应与非模板链一样，与引物结合，进行dna子链的延伸。答案 b7taqdna聚合酶特点是( )a耐强酸 b耐强碱c耐高温 d最适温度37 解析 pcr技术中要在90 以上使dna变性从而解开双螺旋，因此需要在该反应中的酶要能忍耐90 左右高温，1966年，在美国黄石公园找到的水生耐热细菌中分离出的耐高温的taqdna聚合酶恰好满足了该条件。答案 c8关于dna复制，下列叙述正确的是( )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ddna的合成方向总是从子链的3端向5端延伸解析 dna聚合酶不能从头开始合成dna，只能从引物的3端延伸dna链，dna合成方向为从子链5端3端。答案 c9dna扩增过程中，dna片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是( )解析 dna扩增过程中，dna以指数型增长。答案 c10pcr反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，极其微量的污染即可造成假阳性的产生。防止污染的办法不包括( )a将样品的处理、配制pcr反应液、pcr循环扩增及pcr产物的鉴定等步骤分区或分室进行b吸样枪吸样要慢，吸样时尽量一次性完成，枪头小套、小离心管应一次性使用，以免交叉污染c所有的pcr试剂都应放置于大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染机会dpcr试剂、pcr反应液应与样品及pcr产物分开保存，不应放于同一冰盒或同一冰箱解析 pcr试剂应小瓶分装，以避免多次取样造成污染。答案 c11下列不属于pcr技术的优点的是( )a简单，易于操作 b原理复杂c实用性强，灵敏度高 d快速、高效，并可自动化解析 pcr技术原理很复杂，但操作却十分简单，快速、高效、灵活和易于操作是pcr的突出优点。答案 b12多聚酶链式反应(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、低温复性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技术叙述不正确的是( ) apcr技术是在实验室中以少量dna制备大量dna的技术b反应中新合成的dna又可以作为下一轮反应的模板cpcr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 由于pcr技术就是体外大量扩增dna的技术，即以少量dna制备大量dna的技术，a项正确；pcr技术的原理就是dna复制，反应中新合成的dna又可以作为下一轮反应的模板，所需原料是脱氧核苷酸，并以指数方式扩增，b项正确，c项错误；应用pcr技术与探针杂交技术可以检测基因突变，d项正确。答案 c13pcr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、高温变性解析 pcr技术的操作步骤是高温变性、低温复性、中温延伸。答案 b14在pcr扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中( )模板dna 模板rna dna解旋酶 耐高温的dna聚合酶 引物 pcr缓冲液 脱氧核苷酸贮备液 核苷酸贮备液a bc d解析 dna的复制需要模板、原料、能量和酶，在外界扩增dna时不需要加入解旋酶，因高温能使氢键断裂，但需要加入模拟细胞环境的缓冲液，故需要加入的是，a项正确。答案 a15pcr操作中，从第二轮循环开始扩增的dna片段( )a固定长度 b一端固定c都不固定 d不能确定解析 进入第二轮循环后，引物除与原始模板结合外，还与新合成的模板链结合，由于新模板链的5端是固定的，新合成的子链的终点也就是固定的，保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内，这正是需要扩增的特定片段。答案 a二、非选择题16近十年来，pcr技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用dna半保留复制，在试管中进行dna的人工复制(如图)，在很短的时间内，将dna扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)加热使dna双链打开，这一步是打开_键，称为_，细胞中在_的作用下使此键断裂。(2)当温度降低时，引物与模板_端结合，在dna聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2个dna分子，此过程中原料是_，遵循的原则是_。(3)pcr技术的必要条件，除了模板、原料、atp、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、适宜的_和_。前者靠pcr仪自动调控，后者由_维持。(4)dna的复制需要引物，其主要原因是_。a可加快dna的复制速度b引物可与dna母链通过碱基互补配对结合c引物的5端有助于dna聚合酶延伸dna链ddna聚合酶只能从3端延伸dna链解析 本题考查体内dna复制与pcr技术的原理以及基本条件，需将两者比较分析后进行作答。(1)pcr技术利用热变性原理使dna双链间的氢键断裂，称为变性。(2)pcr技术扩增dna与细胞内dna复制所需原料一样，为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸，遵循的原则是碱基互补配对原则。引物与模板的3端结合后，dna聚合酶才发挥作用。(3)pcr技术与体内dna复制不完全相同，除了需要模板、原料、atp、酶以外，至少还需要液体环境、适宜的温度和酸碱度，适宜的温度靠pcr仪自动调控，而酸碱度靠缓冲液来维持。(4)引物的作用是结合在模板dna上，提供dna延伸的起始位点，而dna聚合酶的作用是从引物的3端开始催化dna链的延伸，故选d。答案 (1)氢 变性 解旋酶(2)3 四种脱氧核苷酸 碱基互补配对原则(3)温度 酸碱度 缓冲液(4)d17taqdna聚合酶是从一种嗜热细菌中分离提取的，该菌是1966年从美国黄石国家森林公园的一处热泉中发现的。实验表明，pcr反应时变性温度为95 ，50个循环后，taqdna聚合酶仍有65%的活性。taqdna聚合酶的热稳定性是该酶用于pcr的前提条件，也是pcr技术能迅速发展和广泛应用的原因。taqdna聚合酶还具有逆转录活性，其作用类似于逆转录酶。taqdna聚合酶表现为mg2依赖，该酶的催化活性对mg2浓度非常敏感。测定结果为mgcl2浓度在2.0 mmol/l时该酶催化活性最高，此浓度能最大限度地激活taqdna聚合酶的活性，mg2过高就抑制酶活性，因而mgcl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整，优化浓度。taqdna聚合酶具有53聚合酶活性和53外切酶活性，而无35外切酶活性，它不具有校对活性。因而在pcr中如发生某些碱基的错配，该酶是没有校正功能的。taqdna聚合酶的碱基错配几率为2.1104。(1)taqdna聚合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。(2)影响pcr反应的因素除引物、反应温度、时间和taqdna聚合酶浓度外，从材料中可知，还应有_。(3)这种嗜热细菌能够在热泉中生存，这是_的结果。(4)pcr中由碱基错配引起的变异属于_。假设对一个dna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 本题主要考查学生分析问题，获取信息，解决问题的能力，taqdna聚合酶在pcr操作中温度不会使之变性失活，从题中所给数据可知，mg2对该酶活性有影响，进而影响pcr操作进程。答案 (1)一次性 不需要(2)mg2浓度(3)长期自然选择(4)基因突变 18kornberg曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量atp和dna聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体dna，这种半人工合成的dna也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下列问题：(1)该实验说明的问题是_ _。(2)加入atp的目的是_ _，说明该过程是_ _。加入dna聚合酶的目的是_ _。(3)若dna在细菌细胞内合成，则其场所是_；若在真菌细胞内合成，其场所可能是_；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所可能是_。解析 本题主要考查dna复制过程及条件。在解答时应结合dna复制条件、dna复制过程的相关基础知识，充分理解问题，作出正确的解答。答案 (1)在一定条件下，dna具有自我复制的功能(2)为dna复制提供能量 一个耗能过程 催化dna子链的延伸(3)拟核 细胞核、线粒体 细胞核、线粒体、叶绿体19请回答pcr方面的有关问题：(1)引物是扩增过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段_。(2)引物是子链合成延伸的基础，如下图。从理论上推测，第四轮循环产物中两条脱氧核苷酸链等长的dna片段所占dna总数的比例为_。(3)设计引物是pcr技术关键步骤之一。某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)不合理(如下图)，请说明理由_。第1组引物第2组引物(4)在dna聚合酶的作用下，两条子链的延伸方向都是_。(5)假如引物都用3h标记，从理论上计算，所得dna分子中含有3h标记的占_。(6)与体内dna复制相比，pcr反应体系除引物外，还需加入哪种特别的物质？_。解析 基因扩增