人教版选修1 专题5 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段 作业2.docx

课下能力提升（十三）【基础题组】1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cpcr反应中的目的片段一般以2n指数扩增d扩增对象是氨基酸序列解析：选dpcr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，其扩增产量ya2n，a代表模板dna量，y代表dna片段扩增后的理论拷贝数，n代表循环次数；在扩增过程中，被扩增的是dna序列，而不是氨基酸序列，因此d项错误。2. 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(80100 )变性的过程b向左的过程是dna双链迅速冷却复性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：a3pcr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()apcr反应需要高温，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c要用耐高温的dna聚合酶d需要耐高温的解旋酶解析：选dpcr过程中，dna双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解体。复性后，在耐高温的taq 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但小于变性温度。4.下列对操作过程的叙述，错误的是()apcr反应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所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存cpcr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，移液器上的吸液枪头都必须更换解析：选c为了防止外源dna等因素的污染，pcr反应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；所用的缓冲液及酶应分装成小份保存，并使用一次性吸液枪头。在冰箱中放置的缓冲液和酶取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化。5标准的pcr过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是()a92 、50 、72 b72 、50 、92 c50 、92 、72 d80 、50 、72 解析：选a当温度上升到90 以上(9096 )时，双链dna解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50 左右(4060 )时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合，称为复性；当温度上升到72 左右(7075 )时，溶液中的四种脱氧核苷酸(a、t、c、g)在taq dna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。6pcr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()95 ，使dna分子变性，失去生物活性95 ，使dna分子变性，解开螺旋55 ，使dna分子开始复制、延伸55 ，使dna分子的两条单链与引物结合，恢复活性72 ，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abc d解析：选cpcr技术在温度上升到90 以上时，双链dna解聚为单链；当系统温度下降到50 左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链dna结合；当系统温度上升到72 左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在dna聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的dna链。7如图所示为pcr扩增的产物，请分析此产物是哪次循环的产物()a第一次循环 b第二次循环c第三次循环 d第四次循环解析：选a在pcr反应中，以引物为标记，第一次循环时，以加入的dna为模板，两条dna链可分别由引物和引物与其结合并在dna聚合酶的作用下延伸，所以形成的每个dna中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的dna分子又可作为模板参与反应，所以会形成dna分子两端均含引物的情况，如图所示，因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。8pcr实验中使用的微量离心管、缓冲溶液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是()a反复洗涤 b用酒精擦洗c高压灭菌 d在20 下储存解析：选c为了避免外源dna等因素的污染，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。pcr所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存。使用前，将所需的试剂从冰箱内拿出，放在冰块上缓慢融化。【能力题组】9pcr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 bc d解析：选c pcr过程与细胞内的dna复制过程相比较，主要有两点不同：一是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。二是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。10下列有关pcr技术的叙述，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cpcr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dpcr一般经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性、延伸三步解析：选cpcr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。11如图是pcr第二轮的产物a、b、c、d，它们分别是以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：选d因为pcr的过程需要引物，在第二轮循环过程中，dna分子a、d形成时需要的模板链分别为链、链，dna分子b、c形成时需要的模板链分别为链、链。12下列有关pcr技术中引物的叙述，正确的是()a引物是一小段dna分子或双链rna分子b扩增一个dna分子至少需要的引物数目等于新合成的dna子链数目c两种引物之间能够发生碱基互补配对ddna聚合酶只能从引物的5端连接脱氧核苷酸解析：选b引物是一小段单链dna分子或单链rna分子；在dna分子扩增时，需要两种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，则扩增一个dna分子至少需要的引物数目等于新合成的dna子链数目；两种引物分别与dna母链之间发生碱基互补配对，并不是两种引物之间发生碱基互补配对；dna聚合酶只能从引物的3端连接脱氧核苷酸，从而使子链dna分子的复制方向只能是5端3端。13结合图示回答下列问题：(1)pcr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。如图是pcr技术示意图，请回答：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_。将温度加热到_，使双链dna变性，从而导致_。引物延伸需提供_作为原料。(2)现代科学研究发现，通过比较不同生物的dna序列，可以确定不同生物间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种生物血红蛋白的部分相对应的基因片段、dna单链及dna单链中的碱基序列。如果让c链和b链分别与a链混合，能配对的碱基间则形成氢键，相同的碱基间则形成环状结构。试填写下表：环的数目配对的碱基对数目b链与a链混合c链与a链混合分析表中数据可推测：与甲的亲缘关系最近的生物是_；引起三种生物碱基序列差异的根本原因是_。上述研究为生物进化提供了_(方面)的证据，从_的本质上，揭示了生物进化的原因。解析：(1)dna复制时，dna聚合酶不能从头开始合成dna，而只能从3端延伸dna链，因此需要一小段单链dna或rna作引物，dna聚合酶从引物的3端开始延伸dna链；导致dna变性解开双链的温度是80100 ；延伸实际就是dna合成的过程，因此需要四种脱氧核苷酸作为原料。(2)解答此题的关键是按照dna碱基互补配对原则，找出不能配对的碱基间形成的环状结构数和碱基配对数，从而确定三种生物的亲缘关系。答案：(1)单链dna或rna95 双链dna分开形成两条单链四种脱氧核苷酸(2)211117丙基因突变分子生物学遗传与变异14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_。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5gaoh，复性结果为： hoag55ggtc3 (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板，按照碱基互补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链的碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对原则把相应的碱基一个个地连接起来。dna分子在80100 的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。(5)dna中杂质蛋白的去除可利用酶的专一性，加入蛋白酶。答案：(1)5gaoh hoag5 5ggtc3(2)3ccag5 5ggtc35ggtc3 3ccag5(3)每个dna分子各有一条链含32p1/2n(4)dna解旋热变性(5)蛋白酶15pcr技术是一种体外迅速扩增dna片段的技术，操作步骤简介如下：第步：准备“汤”和模板dnaa 配制多聚酶链式反应“汤”注：spu是一种溶液的计量单位；矿物油可防止聚合酶在冻结时受伤害，以保证酶的活性。b准备要拷贝的dna如要拷贝自己的dna，可以用一牙签轻刮口腔内壁，将牙签放入蒸馏水中摇动。加热使蒸馏水沸腾，使细胞破碎释放出dna。用离心机离心后，去除蒸馏水中较大的细胞碎片。这时上清液中就有了较纯的dna。第步：多聚酶链式反应将dna(b)放入汤(a)中。水浴加热。首先，95 ，使dna双螺旋打开，历时1 min；然后，55 ，使引物结合到dna上，历时30 s；最后，72 ，与dna聚合酶结合使dna复制，历时1 min。重复步骤。每重复一次，即完成一次拷贝。根据上述操作过程回答下列问题：(1)以上材料可以说明()adna的复制必须在活细胞中才能完成bdna能指导蛋白质的合成c在合适的条件下，非细胞环境也能进行dna的复制dpcr技术是一种无性生殖技术(2)若用人体细胞内的遗传物质做pcr扩增，则扩增后的几百亿个dna分子起码可分为46种。要将其分开，可用电泳、染色等技术，常用的试剂有溴化乙锭等。有些试剂毒性较强，因此应戴上化学实验专用手套作为保护措施，以避免其与皮肤接触。溴化乙锭是一种强烈的诱变物，若接触皮肤活细胞，很可能会引起()a基因重组b该个体会产生变异较大的后代c癌变d皮肤外层是死细胞，该物质接触皮肤后对人体不会有影响(3)pcr技术中用到的dna聚合酶，取自生长在热泉中的一种细菌。就pcr技术来讲，你认为使用这种细菌中提取的酶较普通的动植物体内提取的dna聚合酶的优势是_。(4)pcr技术能将某一dna分子扩增成许多相同的dna片段，原因是：dna分子具有_结构；dna复制时遵循_原则。(5)dna分子进行扩增时，除了所要扩增的dna片段外，还需要四种_、_和_等条件。若已知dna的一条单链的碱基组成为atccgat，则与它互补的另一条单链的碱基组成为_。解析：(1)在合适的条件下，细胞外也可完成dna复