人教版 选修1 多聚酶链式反应扩增DNA片段 作业.doc

2018-2019学年 人教版 选修1 多聚酶链式反应扩增dna片段 作业【基础题组】1关于dna聚合酶催化合成dna子链的说法，正确的是()a以dna为模板，使dna子链从5端延伸到3端的一种酶btaq dna聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加cdna聚合酶能特异性地复制整个dna的全部序列dtaq dna聚合酶是从深海生态系统中发现的解析：选adna聚合酶不能从头开始催化合成dna，而只能从引物的3端延伸子链；taq dna聚合酶能耐高温，所以在反应体系中可反复利用，无需另外再添加；pcr扩增的是引物之间的固定长度的dna序列；taq dna聚合酶是1966年从美国黄石公园的一个热泉中发现的。2符合pcr反应条件的一项是()稳定的缓冲溶液环境dna模板合成引物四种脱氧核苷酸dna聚合酶解旋酶温控设备a bc d解析：选d在pcr反应中，解旋是通过热变性实现的，用不到解旋酶，其他各项都是反应必需的。3dna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：选ddna的两条链是反向平行的，为了明确地表示dna的方向，通常将dna的羟基(oh)末端称为3端，而磷酸基团的末端称为5端。dna聚合酶不能从5端开始合成dna，而只能从3端延伸dna链，因此，dna复制需要引物。当引物与dna母链通过碱基互补配对结合后，dna聚合酶就能从引物的3端开始延伸dna链，dna的合成方向总是从子链的5端向3延伸。4dna扩增过程中dna片段经若干次扩增，其数目理论值变化应与下图中曲线相符的是()解析：选cdna在扩增过程中呈指数式增长，即一个dna分子连续扩增n次，理论上所产生的dna分子数为2n个。5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。6多聚酶链式反应(pcr)是体外酶促合成特异dna片段的一种方法，其简要过程如图所示。下列关于pcr技术的叙述错误的是()apcr技术是在实验室中以少量dna制备大量dna的技术bpcr反应中上一轮循环合成的dna可以作为下一轮反应的模板cpcr反应体系中需添加从受体细胞中提取的解旋酶和dna聚合酶d应用pcr技术与dna分子杂交技术可以检测基因突变解析：选cpcr技术是一项在生物体外迅速扩增特定dna片段的技术；pcr技术需要模板dna，且反应中上一轮合成的dna可以作为下一轮反应的模板；pcr过程中利用高温使dna解旋，不需要解旋酶，但需耐高温的dna聚合酶；应用pcr技术与dna分子杂交技术可以检测基因突变。7在pcr实验操作中，下列说法错误的是()a在微量离心管中添加各种试剂时，只需一个枪头b离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢c用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合d离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果解析：选a在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换，确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心10 s的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果。8下列有关dna含量测定的叙述，错误的是()a可利用dna在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰这一特点来进行dna含量的测定b测定时通常需要对样品进行稀释c直接将样品放在波长260 nm处，测定其光吸收值d可利用“dna含量50光吸收值稀释倍数”来计算样品中的dna含量解析：选c对样品进行测定前要以蒸馏水作为空白对照，在波长260 nm处，将紫外分光光度计的读数调节至零，而不能直接测定样品的光吸收值。【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双链片段共有4个游离的磷酸基团、4个3端解析：选a向右的过程为加热(80100 )变性的过程，即高温变性， 使dna解旋；向左的过程是dna双链缓慢降温复性，并合成子代dna；变性不需要解旋酶，通过高温条件下氢键断裂而使双链解旋，生物体内解旋在常温条件下进行，需要解旋酶；由于dna双链是反向平行的，所以图中dna双链片段共有2个游离的磷酸基团、2个3端。11pcr一般要经过三十多次循环，从第二次循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应。下列相关叙述正确的是()a由引物延伸而成的dna单链作模板时，仍与引物结合进行dna子链的延伸b由引物延伸而成的dna单链作模板时，无需与引物结合，直接在酶的作用下从头合成子链c若只有1个dna片段作为模板，经过5次循环，会含有这样的dna片段32个d若只有1个dna片段作为模板，经过2次循环，含引物的dna单链占dna总链数的1/4解析：选c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；若只有1个dna片段作为模板，经过5次循环，即dna复制了5次，可以得到的dna分子数是2532(个)；若只有1个dna片段作为模板，经过2次循环，会形成4个dna片段，8条单链，其中含有原始模板链(不含引物)2条，另外6条单链中含有引物的有3条单链，含有引物的有3条单链，即含有引物的dna单链占dna总链数的3/8。12pcr反应的最大特点是具有较强的扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，下列关于防止污染的办法错误的是()a将样品的处理、pcr反应液的配制、pcr反应及pcr产物的鉴定等步骤分区或分室进行b用移液器吸样时要慢，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换c所有的pcr试剂都应用大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染dpcr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中解析：选cpcr所使用的缓冲液和酶等应分装成小份，并在20 储存，使用时，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化。13pcr是聚合酶链式反应的缩写，利用pcr技术可对目的基因进行扩增。请回答有关问题：(1)pcr的原理是_。(2)pcr技术使dna解链是通过_实现的。(3)dna解链后冷却的目的是让_与_相结合。(4)当温度加热至7075 时，_酶把单个脱氧核苷酸通过_键连接到引物上。如此逐渐延伸形成互补链，进而使目的基因加倍。(5)pcr过程中，经过n次循环需要_个引物。解析：(1)pcr的原理是dna的热变性。(2)pcr技术通过高温加热使dna解链，dna的这种解链现象在一定的条件下是可逆的，即降低温度后能复性。(3)dna解链后冷却的目的是让引物与互补dna链相结合，形成局部双链。(4)当温度加热至7075 时，热稳定dna聚合酶把单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接到引物上。(5)经过n次循环形成的子代dna分子有2n1条单链，只有原来的2条链不需要引物，所以经过n次循环需要2n12个引物。答案：(1)dna的热变性(2)高温加热(3)引物互补dna链(4)热稳定dna聚合(taq dna聚合)磷酸二酯(5)2n1214在遗传病及刑事案件侦破中常需要对样品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，复性结果见答案。(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，共产生子链数为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，双链解聚成单链，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 hoag55ggtc3(2)3ccag55ggtc35ggtc33ccag5(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15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a、b为单链dna样品片段，它是子链合成延伸的基础。请回答有关问题：(1)pcr扩增开始前，需要向离心管中加入的物质除了dna样品、taq酶，以及缓冲液之外，还需要加入_和_。(2)a、b、c中属于复性的步骤是_，a过程的目的是_。(3)c步骤温度为72 时发挥作用的酶是_。(4)从理论上分析，pcr技术利用dna分子的_复制的方式，一个样品dna分子经n次循环共需消耗引物a的数量为_。(5)设计引物是pcr技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(引物对b只标注了部分碱基序列)都不合理(如表)，请分别说明理由。引物对ap1：aactgaaatctagctatcp2：gtccgactagtggctgtg引物对bs1：3aactgcagtt5s2：3cagttgatta5引物对a中p1和p2的_(碱基对)含量差异较大，导致复性温度不一致。引物对b s1局部碱基配对导致自身_而失效；s1和s2之间出现_而失效。解析：(1)pcr扩增开始前，需要向离心管中加入的物质除了dna样品，taq酶以及缓冲液之外，还需要加入四种脱氧核苷酸和引物。(2)a过程为高温变性，b过程为复性，c过程为中温延伸。(3)由于变性的温度是95 ，延伸温度为72 ，故pcr过程中所需要的酶是热稳定的dna聚合酶(taq酶)。(4)从理论上分析，p