【全程方略】高中生物 专题5 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段课时训练 新人教版选修1(1).doc

课时训练速提升【基础达标】1.pcr过程中,引物的作用是()a.打开dna双链,使dna解旋为单链b.催化合成dna子链c.使dna聚合酶能够从引物的3端开始复制d.为dna复制过程提供模板2.pcr的每次循环都可以分为三步,按循环的顺序排列是()a.变性、延伸、复性 b.变性、复性、延伸c.复性、变性、延伸 d.延伸、变性、复制3.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.延伸的温度必须高于复性温度,而低于变性温度c.要用耐高温的dna聚合酶d.需要耐高温的解旋酶4.假设pcr反应中,只有1个dna的片段作为模板,在5次循环后,反应物中大约有这样的dna片段的个数是()a.8 b.16 c.32 d.645.下列有关pcr的叙述,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.扩增对象是氨基酸序列 d.扩增对象是dna序列6.关于dna的复制,下列叙述正确的是()a.dna聚合酶不能从头开始合成dna,只能从5端延伸dna链b.dna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d.dna的合成方向总是从子链的3端向5端延伸7.下列有关pcr的叙述中正确的是()a.pcr反应所需要的引物只是rnab.pcr反应所需要的原料是核糖核苷酸c.pcr反应所需要的酶在60会变性d.pcr反应需要在一定的缓冲溶液中进行8.在pcr的实验操作中,下列说法正确的是()pcr所用的缓冲液和酶要在常温下储存离心管的盖子一定要盖严用手指轻弹离心管壁离心的目的是使反应液集中在离心管的底部a. b. c. d.9.下列操作过程的叙述中错误的是()a.pcr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b.pcr所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后,迅速融化c.pcr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10.pcr是一种dna体外扩增技术,被广泛应用于基因扩增和dna序列测定等各方面。下图是pcr技术示意图,请回答下列问题:(1)标准的pcr过程一般分为、三大步骤。(2)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。(3)将双链dna,使之变性,从而导致。(4)引物延伸需提供作为原料。【能力提升】1.pcr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2.复性温度是影响pcr特异性的较重要因素。变性后温度冷却至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3.关于pcr技术的应用,错误的一项是()a.古生物学、刑侦破案、dna序列测定b.诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学c.dna序列测定、基因克隆、刑侦破案d.诊断遗传疾病、合成核苷酸、dna序列测定4.在pcr反应中,只有一个dna的片段作为模板,经过一次循环后,含引物的dna单链占dna总链数的()a.1/2 b.1/4 c.1 d.1/85.(2013江苏高考)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应,为了克服这个缺陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(多选)( )a.设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列b.用pcr方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列c.pcr体系中一定要添加从受体细胞中提取的dna聚合酶d.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞6.在进行dna亲子鉴定时,需大量的dna。pcr技术(多聚酶链式反应)可以使样品dna扩增,获得大量dna克隆分子。该技术的原理是利用dna的半保留复制,在试管中进行dna的人工复制(如图,图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将dna扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)图中的变性、延伸分别是指 、 。(2)假设pcr反应中的dna模板为p,第一轮循环的产物2个子代dna为n1,第二轮的产物4个子代dna为n2,n1、n2中分别含有模板dna单链的dna分别有个、个。若继续循环,该dna片段共经过30次循环后能形成个dna片段。(3)某样品dna分子中共含3 000个碱基对,碱基数量满足若经5次循环,至少需要向试管中加入个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)(4)若下图为第一轮循环产生的产物,请绘出以a链和b链为模板经pcr扩增的产物。7.在遗传病及刑事侦破案件中常需要对样品dna进行分析,pcr技术能快速扩增dna片段,在几个小时内复制出上百万份的dna拷贝,有效地解决了因为样品中dna含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题:(1)在相应的横线上写出引物,并在复性这一步骤中将引物置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的dna分子。(3)若将作为原料的4种脱氧核苷酸用32p标记,请分析循环一次后生成的dna分子的特点:,循环n次后生成的dna分子中不含放射性的单链占总单链的比例为。(4)pcr反应过程的前提条件是,pcr技术利用dna的原理解决了这个问题。(5)在对样品dna进行分析的过程中发现,dna掺杂着一些组蛋白,要去除这些组蛋白可加入的物质是 。答案解析【基础达标】1.【解析】选c。dna聚合酶无法从头合成脱氧核苷酸链,只能从3端开始。引物是一小段核苷酸序列,使dna聚合酶能够从引物的3端开始复制。2.【解析】选b。pcr的过程为:变性(解开dna双链)、复性(母链和引物碱基配对结合)、延伸(dna聚合酶从引物的3端合成脱氧核苷酸链)。3.【解析】选d。pcr是体外dna扩增技术,dna双链的解开不需要解旋酶,而是靠高温使其变性解体。复性前,在耐高温的taqdna聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的dna,因此延伸的温度要高于复性温度但低于变性温度。4.【解析】选c。经过5次循环,dna复制5次,可得dna的个数为25=32个。5.【解析】选c。pcr是一种体外迅速扩增dna片段的技术,它以极少量的dna为模板,以四种脱氧核苷酸为原料,在引物的作用下使dna聚合酶从引物的3端连接脱氧核苷酸,短时间内迅速复制上百万份的dna拷贝。6.【解析】选c。由于dna聚合酶不能从头开始合成dna,只能从引物的3端开始延伸;由于dna分子是反向平行的,子链是依据碱基互补配对原则,在dna聚合酶作用下合成的,其合成方向是从子链5端向3端延伸。7.【解析】选d。pcr一般用dna单链片段作为引物,这样合成的dna分子就不用再切去末端,也可以是一小段rna,a项错误。pcr要合成的是dna,所以需要的原料是脱氧核苷酸,b项错误。pcr所需的酶至少要耐受dna变性的温度,即90以上的温度,c项错误。酶发挥作用需要一定的ph等条件,因此需要缓冲溶液,d项正确。8.【解析】选c。pcr所用的缓冲液和酶需装成小份,并在-20储存;盖严离心管口的盖子,防止实验中外源dna污染;用手指轻轻弹击管的侧壁,使反应液混合均匀;离心的目的是使反应液集中在离心管的底部,提高反应效果。9. 【解析】选b。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。10.【解析】(1)标准的pcr过程一般分为变性、复性、延伸三大步骤,这三大步骤需要的温度依次是95、55、72。(2)引物是此过程中必须加入的物质,从化学本质上说,引物是一段dna或rna,它能与dna母链的一段碱基序列互补配对。(3)在pcr反应过程中,当温度上升到90以上时,双链dna解聚为单链。(4)当系统温度上升到72左右时,溶液中的4种脱氧核苷酸(a、g、c、t)在dna聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的dna链。答案:(1)变性复性延伸(2)dna或rna(3)加热到95双链dna解聚成两条单链(4)4种脱氧核苷酸【能力提升】1.【解析】选d。因为模板在整个扩增过程中一直存在,所以第二轮循环扩增的dna片段不能确定。2.【解题关键】解答本题的关键是明确复性的原因:(1)两条链上的碱基序列恰好能够互补配对,因此这种复性既可发生在两条dna单链之间,也可发生在dna单链和rna引物之间。(2)复性到底是哪两条链之间配对,主要是看链的复杂程度和碰撞几率。【解析】选d。复性的原理是碱基互补配对,解旋后dna分子变成单链,碱基序列未发生改变,冷却后仍可以进行复性。故d选项错误。3.【解析】选d。pcr技术是体外扩增dna的技术,用来在体外合成大量dna,供各种研究或诊断需要。本技术用脱氧核苷酸作为原料,但这个过程无法合成核苷酸。4.【解析】选b。循环一次,合成两个dna分子。四条单链。有两条是母链,其上无引物。新合成的两条链,一条含引物,另一条含引物,因此只有1/4含引物。5.【解题关键】解答本题，需要注意以下两点：(1)明确pcr技术扩增dna时，dna的复制过程与细胞内dna复制类似。(2)明确dna聚合酶不能从起始端合成dna。【解析】选b、d。本题考查pcr技术。a项中，设计扩增目的基因的引物时，要考虑扩增的目的基因与载体两端序列碱基互补配对，故错误。b项中，dna复制沿着模板进行，不必知道基因的全部序列，故正确。c项中，pcr技术中的dna聚合酶是耐高温的dna聚合酶，不是从受体细胞中提取的dna聚合酶，故错误。d项中，目的基因编码产物不同，相应的受体细胞不同，故正确。6.【解析】(1)变性的实质是dna双链解旋;延伸的实质是以dna单链为模板,按照碱基互补配对原则合成子链的过程。(2)由于pcr原理为dna双链复制,其特点是半保留复制,所以无论复制几次,模板链一直存在于2个dna分子中。dna复制的数量变化是指数式增长方式。(3)由(a+t)/(g+c)=1/2可知atgc=1122,所以a的比例为1/6,在一个dna分子中的数量为3 0002(1/6)=1 000个,5次循环的dna数为32个,所以以原料合成的dna数相当于32-1=31个,至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为311 000=31 000个。(4)画图的关键是注意引物a、b的位置和所对应的模板链。答案:(1)模板dna双链解聚形成单链在dna聚合酶的作用下,原料脱氧核苷酸聚合形成新的dna链(2)22230 (3)31 000(4)如图7.【解析】(1)dna聚合酶不能从头开始合成dna,只能从3端延伸dna链,所以引物就提供了3端,子链延伸方向为53,引物与b链部分碱基互补,引物则与a链部分碱基互补,且连接到a链的3端,故引物的结构为5-g-a-oh,复性结果为:ho-a-g-55-g-gt-c-3。(2)经过一次循环后,产生的两个dna分子分别含有引物和引物。(3)由于作为原料的4种脱氧核苷酸被32p标记,所以新合成的子链均含有放射性,一次循环后的两个dna中各有一条链含32p,若复制n次,共产生子链2n2,其中只有dna母链不含32p,则其所占比例为2/(2n2)=1/2n。(4)dna复制是以两条母链为模