北师大版选修一 第4章 第15课时 聚合酶链式反应技术 作业.docx

第15课时聚合酶链式反应技术课时作业基础过关1.pcr过程与细胞内的dna复制过程相比，主要有两点不同，它们是()pcr过程需要的引物是人工合成的单链dna或rnapcr过程不需要dna聚合酶pcr过程中dna的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的pcr过程中，dna不需要解旋，直接以双链dna为模板进行复制a. b. c. d.答案c解析pcr过程与细胞内的dna复制过程相比较，主要有两点不同：(1)pcr过程需要的引物是人工合成的单链dna或rna，长度通常为2030个核苷酸。(2)pcr过程中，dna解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。2.dna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()答案c解析pcr反应中，dna的扩增数目和生物体内的dna复制是类似的，即1个dna分子复制一次，变为2个，复制2次，产生4个dna分子，呈指数扩增，开始有一个dna分子的模板，经过n次复制后得到的dna分子的数量为2n，与曲线c相符合。3.下列各项属于引物作用的是()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端开始复制d.提供模板答案c解析dna分子的复制具有方向性，即只能从子链的5端3端方向进行复制。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链。4.如图为dna变性和复性示意图，下列相关说法正确的是()a.向右的过程为加热(9498 )变性的过程b.向左的过程是dna双链迅速致冷复性c.变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同d.图中dna片段共有4个游离的磷酸基团、4个3端答案a5.pcr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()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的延伸d.无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链答案b解析当由引物延伸而成的dna单链作模板时，此单链引物固定端为5端，因此与它互补的子链应从另一端开始合成，即与引物结合延伸dna子链。6.pcr仪实质上是一台自动调控温度的仪器，它调控不同温度的目的是()94 ，使dna分子变性，磷酸二酯键断开94 ，使dna分子变性，解开螺旋40 时，使dna分子开始复制、延伸40 时，引物与dna单链结合72 时，使dna分子开始复制、延伸72 ，使dna分子恢复双螺旋结构，恢复活性a. b. c. d.答案c解析pcr利用了dna的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解旋与结合。pcr仪实质上是一台能够自动调控温度的仪器。当温度上升至94 时，dna分子变性，解开双螺旋结构；温度下降到40 时，引物与dna单链结合，恢复活性；温度上升至72 时，dna分子开始复制、延伸，根据碱基互补配对原则合成新的dna链。7.下列有关pcr过程的叙述中，不正确的是()a.在pcr的变性过程中破坏的是dna分子内碱基对之间的氢键，dna在人体细胞内复制时可利用解旋酶实现b.复性过程中引物与dna模板链的结合是依据碱基互补配对原则完成的c.延伸过程中需要耐高温的dna聚合酶、atp、四种核糖核苷酸d.pcr与细胞内dna复制相比所需要酶的最适温度较高答案c解析变性是为了使dna内部的氢键断裂，双螺旋打开，dna在人体细胞内复制时借助解旋酶来实现；根据碱基互补配对原则，引物可与 dna模板链结合；延伸是形成新的dna分子，需要以四种脱氧核苷酸为原料；pcr过程所需温度较高，会导致一般的dna聚合酶失活，需特定的耐高温的dna聚合酶。8.下列关于琼脂糖凝胶电泳检测pcr扩增产物的说法中不正确的是()a.在dna样品中加入0.2倍体积的载样缓冲液混匀b.当指示剂电泳到凝胶底部时，切断电源c.电泳后将胶板浸入溴酚蓝溶液中染色510 mind.在紫外透射仪上观察电泳条带答案c解析溴酚蓝是电泳指示剂，电泳后染色是用溴化乙锭溶液。能力提升9.下列关于pcr操作过程的叙述，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所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存c.pcr所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化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答案c解析在冰箱中放置的缓冲液和酶从冰箱中取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化，故c错误。10.关于pcr技术的应用，错误的一项是()a.化石样品分析、刑侦破案、dna序列测定b.诊断遗传病、基因克隆、化石样品分析c.dna序列测定、基因克隆、刑侦破案d.诊断遗传病、合成核苷酸、dna序列测定答案d解析pcr技术在医学上用于遗传病的基因诊断、基因克隆、dna序列测定，法医上用于刑侦破案，古生物学上用于生物化石样品分析。pcr技术是以4种脱氧核苷酸为原料，合成双链dna的过程，pcr技术不能用于合成核苷酸。11.有关pcr技术的说法，下列叙述不正确的是()a.多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩增dna片段的技术b.在用pcr技术扩增dna时，dna的复制过程与细胞内dna的复制类似c.pcr反应只需在一定的缓冲溶液中提供dna模板以及四种脱氧核苷酸d.pcr一般经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性和延伸答案c解析pcr是多聚酶链式反应的英文缩写，是一种体外迅速扩增dna片段的技术。在用pcr技术扩增dna时，dna的复制过程与细胞内dna的复制类似，也需要提供模板(母链)、酶、原料、引物等条件。pcr一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性和延伸三步。12.在pcr扩增dna的实验中，预计一个dna分子经过30次循环后，应该得到230个dna分子，但是结果只有约210个dna分子，那么出现该现象的原因不可能是()a.taq dna聚合酶的活力不够，或活性受到抑制b.系统设计欠妥c.循环次数不够d.引物不能与亲链结合答案d解析如果taq dna聚合酶活力不够，或活性受到抑制，则导致催化效率降低，得到的产物比预期的少，则a项正确。如果pcr系统设计欠妥，达不到预期的结果，则b项正确；如果循环次数过少，产物的量比预期的少，则c项正确；如果引物设计不合理，也许不能与模板dna结合，造成无法进行扩增，而结果得到了210个dna分子，则d项错误。13.pcr(多聚酶链式反应)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，对该过程原理的叙述，正确的是()a.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键b.该过程用到限制性内切酶破坏磷酸二酯键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反应除提供酶外，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 40 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用dna的扩增片段，与原dna相应片段相同的占_。答案(1)c(2)taq dna聚合酶一次不需要dna模板、引物、四种脱氧核苷酸、适当的温度及缓冲溶液(3)1/4(4)(2101)(am)(5)基因突变3/4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，当系统温度上升至72 左右时，缓冲溶液中的四种脱氧核苷酸在dna聚合酶的作用下合成新的dna链，taq dna聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。pcr反应需要模板、四种脱氧核苷酸作原料、酶、能量等，需要在一定的缓冲溶液中进行。(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的数目为(2101)(am)。(5)基因中的碱基对改变属于基因突变。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，第二次以后按正常配对方式进行扩增，错配链作模板扩增的都是错误的dna分子，原正常链作模板扩增的都是正常的dna分子，故若干次后检测所用dna的扩增片段，与原dna相应片段相同的占3/4。14.pcr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。下图为模板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94 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通常为一段单链dna。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入_个引物。(4)dna子链复制的方向是_，这是由于_。答案(1)聚合酶链式反应使dna变性(使dna的两条链解开)解旋酶的催化(2)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解析pcr技术又称聚合酶链式反应。在pcr技术中，用94 高温处理的目的是使dna分子中的氢键断裂，使两条链解开，即使dna分子变性。引物通常是一种单链dna，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)。 真题体验15.(2013江苏，22)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答案bd解析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，a错误；dna复制沿着模板进行，不必知道基因的全部序列，b正确；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，c错误；目的基因编码产物不同，相应的受体细胞不同，d正确。16.(2011江苏，33节选)请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用pcr技术扩增目的基因，其原理与细胞内dna复制类似(如图所示)。图中引物为单链dna片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物a的dna片段所占的比例为_。在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的dna片段。(2)设计引物是pcr技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物都不合理(如图)，请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。(3)pcr反应体系中含有热稳定dna聚合酶，下面的表达式不能正确反映dna聚合酶的功能，这是因为_。答案(