2022-2023学年苏教版选择性必修3 第三章 第一节　第2课时　聚合酶链式反应(PCR)技术、DNA的粗提取和鉴定 作业

第2课时聚合酶链式反应（PCR）技术、DNA的粗提取和鉴定课后训练•巩固提升会应用A级必备知识基础练.（2022扬州中学高二期中）如图是PCR扩增的过程示意图，下列叙述正确的是（A）A.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B.A过程需要解旋酶的参与C.Taq酶是在B过程发挥作用的D.该过程需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的解析|PCR技术扩增DNA的原理是DNA复制，因此在该过程中DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似,A项正确;A过程在高温条件下完成，不需要解旋酶的参与,B项错误：7?切酶能催化DNA子链的延伸,在过程C中发挥作用,C项错误;该过程需要一对特异性的引物，这一对引物的序列不能是互补的，否则会因为碱基互补配对无法发挥作为引物的作用,D项错误。.（2022阜宁中学高二期中）如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列。%未知序列出.知匠烈事未知序列已'1DNA连接的已知序pc^I^^V）扩增DNA聚合酶____PCR产物已知的DNA序列为：S'-AACTATGCGCTCATGA……GCAATGCGTAGCCTCT-3'3Z-TTGATACGCGAGTACT……CGTTACGCATCGGAGA-5/设计的一些PCR引物为：®5—AACTATGCGCTCATGA—3'@5—GCAATGCGTAGCCTCT—3'@5'—AGAGGCTACGCATTGC—3'®5—TCATGAGCGCATAGTT—31扩增过程选用的引物是（C）A.①和④B.②和③C.②和④D.①和③解困引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始延伸DNA子蛙，因为DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸，故为扩增未知序列，选择的与模板链相结合的引物应为5'—TCATGAGCGCATAGTT-3（引月勿④/口5'—GCAATGCGTAGCCTCT-3（引夕为②）,C项符合题意。3.引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，相关叙述正确的是（B）A.引物的碱基数量越少则退火温度越低、目标DNA获得率越高B.根据需要可在引物的5,端添加限制酶识别序列、点突变序列等C.两种引物的退火温度差异较大,可减少引物与模板的非特异性结合D.引物的GC含晟越高，结合特异性越强，越利于目标DNA的扩增画退火温度与时间,取决于引物的长度、碱基组成及其浓度，引物的碱基数量越少变性时破开的我键越少，则退火温度越低,但能与引物发生配对的片段就越多，目标DNA获得率越低,A项错误;根据需要可在引物的5'端添加限制酶识别序列、点突变序列等，以便更加准确地获得目的基因,B项正确;两种引物的退火温度差异较大，导致不能同时退火，甚至一条链在延伸，一条链在退火，可增加引物与模板的非特异性结合,C项错误:引物的GC含量越高，结合特异性越强，但GC过高，不利于退火，从而阻碍目标DNA的扩增,D项错误。4.（2022南通高三期末）RT—PCR是将RNA的逆转录和cDNA的聚合酶链式扩增相结合的技术。目前国际均以RT—PCR检测呈阳性作为感染新型冠状病毒肺炎的“金标准”，下列相关叙述错误的是（C）A.RT—PCR反应体系中需要添加逆转录前和热稳定的DNA聚合陋B.RT—PCR也需要经过高温变性、低温退火和中温延伸CRT—PCR模拟了新冠病毒在人体细胞内增殖的主要过程D.标本保存与运输不当可能导致RT-PCR检测呈假阴性画逆转录酶在RNA的逆转录过程中发挥作用，热稳定的DNA聚合酶在cDNA的聚合酶链式扩增中发挥作用,故该反应体系中需加入逆转录酶和热稳定的DNA聚合酶,A项正确;该技术包括cDNA的聚合酶链式扩增过程，故需要经过高温变性、低温退火和中温延伸.B项正确;新冠病毒属于自我复制型的RNA病毒,其在宿主细胞内不进行逆转录过程,C项错误;若在标本运输、保存中出现了损坏和污染，导致新冠病毒核酸破坏而无法检测，可能导致RT—PCR检测呈假阴性,D项正确。5.（2022盐城伍佑中学高二期中）下列关于DNA的粗提取与鉴定实验的各步骤操作目的的表述，错误的是（C）A.离心沉淀的血细胞中加水是为/使血细胞破裂从而提取DNAB.加入物质的量浓度为2mol-L」的NaCI溶液，是为了溶解DNAC.向溶解有DNA的NaCl溶液中加蒸锵水是为了洗涤DNA,除去杂质D.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色解困离心沉淀的血细胞中加水是为了使血细胞破裂释放DNA,从而提取DNA,A项正确;氯化钠溶液的物质的量浓度为2molL-'时,DNA溶解,B项正确;向溶解DNA的烧杯中加蒸馅水是为了降低氯化钠溶液的浓度，从而使DNA析出,C项错误;在一定温度（沸水浴）下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,D项正确。6.利用草莓进行“DNA的粗提取与鉴定”实验中，下列有关叙述正确的是（C）A.在切碎的草箱中加入一定量的NaCl溶液和洗涤剂，充分研磨，过滤后弃去滤液B.利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性,也可将DNA与蛋白质分离C.粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2molL-1NaCl溶液中加入蒸储水过多D.将白色丝状物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后振荡,观察颜色变化画在切碎的草莓中加入一定量的NaCl溶液和洗涤剂，充分研磨，过滤后保留滤液，因为此时DNA溶解在滤液中,A项错误;高温能使蛋白质变性（永久性变性），对DNA也有影响（高温使DNA双螺旋结构打开）,B项错误;粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2moiLNaCI溶液中加入蒸馅水过多,导致部分DNA析出后再溶解，因此过滤后得到的DNA含量偏少,C项正确;将白色丝状物溶解在NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热才能观察到颜色变化,D项错误。.聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的技术。可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学和DNA序列测定等方面。回答以下问题。⑴细胞内DNA更制过程中,引物的作用是，而且DNA兔制的前提是0（2）PCR利用了原理，可通过控制温度来控制双链的解旋与结合。（3）下面表格是DNA体内复制与PCR反应的部分比较结果。通过比较分析，请推导出PCR反应合成DNA子链时能量来源于。项目原料ATPDNA体内复制四种脱氧核甘酸需要PCR反应脱氧胞昔三磷酸、脱氧腺甘三磷酸、脱氧胸背三璘酸、脱氧鸟甘三磷酸不需要答案（I）使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核甘酸解开双链（或打开氢键）（2）DNA的热变性（3）所用原料水解产生相应脱氧核甘酸时所释放的能量解析|(1)细胞内DNA复制过程中，引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核普酸,DNA是稳定的双螺旋结构，所以DNA复制的前提是解开双链。(2)PCR利用了DNA的热变性原理即DNA的变性和退火，可通过控制温度来控制双链的解旋与结合。(3)通过比较分析,PCR反应合成DNA子链时不需要提供ATP,但原料是脱氧胞甘三磷酸、脱氧腺甘三磷酸、脱氧的昔三磷酸、脱氧鸟普三磷酸，原料水解生成脱氧核昔酸时可释放能量，所以能量来源于所用原料水解产生相应脱氧核普酸时所释放的能量。.新冠病毒为一种RNA病毒。利用实时荧光RT—PCR技术，研制出了核酸诊断试剂盒，用于易感人群的新冠病毒核酸检测。回答下列问题。(1)编码新冠病毒相关蛋白的基因能在人体肺部细胞中表达，其理论基础是。新冠病毒的RNA易被RNA酶降解，科研人员在提取RNA时往往需加入一种蛋白酶K,推测其作用是_O(2)PCR技术的原理是。PCR反应每次循环分为三个环节,若通过PCR技术对某DNA分子扩增，至少需要种引物。其中引物的作用是_。(3)RT—PCR是以病毒的RNA为模板逆转录合成cDNA,并对cDNA进行PCR扩增的过程。在上述RT—PCR技术中，用到的酶有逆转录酶和o磔(1)遗传信息的表达都遵循中心法则;所有生物共用一套密码子水解RNA酶，防止病毒RNA被降解(2)DNA复制变性、退火、延伸2使DNA聚合前能够从引物的3,端开始连接脱氧核甘酸(3)热稳定的DNA聚合酶(A/,/酶)画⑴遗传信息的传递都遵循中心法则(都遵循碱基互补配对原则)，所有生物共用一套密码子，因此编码新冠病毒相关蛋白的基因能在人体肺部细胞中表达;新冠病毒的RNA易被RNA晦降解，添加蛋白酶K可以防止RNA水解，因此蛋白晦K可能可以水解RNA酶，防止病毒RNA被降解。(2)PCR技术是体外进行DNA复制的技术;在体外合成DNA分为变性、退火、延伸三个环节;DNA复制以两条链为模板,而复制时需要弓山勿，因此需要2种引物与两条模板链结合;引物使DNA聚合酶能够从弓1物的3'端开始连接脱氧核甘酸。(3)逆转录酶能将RNA转变为DNA,而PCR还需要热稳定的DNA聚合酶(7hg酶)，合成DNA。B级关键能力提升练.利用PCR技术扩增目的基因淇原理与细胞内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。下列叙述错误的是(D)iimiiimimmiiimimmimiiimumimmmii第一轮循环《A.用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列B.设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配时而造成引物自连C.退火温度过高可能导致PCR反应得不到任何扩增产物D.第四轮循环产物中同时含有引物A和引物B的DNA片段所占的比例为15/16解析|PCR是一项在生物体外复制特定的DNA分子片段的技术,只要有DNA模板就行，不需要知道其全部序列就可以扩增,A项正确;退火温度过高，引物无法与模板结合，可能导致PCR反应得不到任何扩增产物C项正确;由图可知，由原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B,而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有,故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中2分子DNA只含有1种引物，因此同时含有A和B引物的DNA分子是14个，占I4/16,D项错误。.（多选）（2022盐城三模）某实验小组进行“DNA的粗提取与鉴定”实验。下列有关叙述正确的是（AD）A.取材时可选用鸡血、洋葱、菜花等富含DNA的材料进行实验B.破碎植物细胞时，加入洗涤剂以加速细胞壁瓦解C.DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键，调节NaCl溶液浓度利于DNA释放D.鉴定时，需将DNA溶解在2mol-L1NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴国明鸡血、洋葱、菜花等材料富含DNA,可用以“DNA的粗提取与鉴定”实验,A项正确;破碎植物细胞时，加入洗涤剂以加速细胞膜瓦解,B项错误;用蒸馈水处理动物细胞即可促进细胞破裂，释放内容物,有利于DNA的释放，调节NaCl溶液浓度利于DNA的溶解或析出,C项错误;用二苯胺试剂鉴定提取的DNA时，沸水浴加热冷却后会出现蓝色,D项正确。.（多选）PCR技术可用于遗传多样性的研究。如图是对跳虫A和跳虫B的DNA分析实验过程，下列有关叙述正确的是（ABC）

rr大跳虫a

或Br大跳虫a

或B加入核甘酸、7hq酶和Q引物r大跳虫a

或B加入核甘酸、7hq酶和Q引物阴性参考对照物跳虫DNA'^ZA.蛋白随可.以分解组织中的蛋白质,在提取DNA时，加入蛋白酶有助于释放出DNAB.Taq酶能够热稳定，常在PCR中用于DNA链的合成C将已知长度的DNA片段装到凝胶上作参照，可用于估测样本DNA片段的大小D.阴性对照是加入DNA模板和PCR扩增过程所需的其他混合物，以检测是否有“污染”解狗蛋白酶可以分解组织中的蛋白质，因为真核生物的DNA与蛋白质结合在一起，因此，在提取DNA时加入蛋白酶有助于释放出DNA,A项正确;八可酶能够热稳定，高温下不会变性，常在PCR中用于DNA链的合成,B项正确;将已知长度的DNA片段装到凝胶上作参照，通过比对能估测样本DNA片段的大小,C项正确;阴性对照是未加DNA模板但加入PCR扩增过程所需的混合物，目的是检测试剂是否污染,D项错误。.PCR技术广泛应用于对少量DNA样品的大量扩增过程中,尤其在法医鉴定中有重要的意义。PCR扩增过程示意图如图，请回答下列问题。模板DNA引物1引物2，DCD94tl步骤155%：t步骤255tl55%：t步骤294ct步骤：(l)PCR技术的原理是.PCR反应中需要加入缓冲液、引物、模板DNA、(2)图中步骤1代表，步骤2代表，步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。(3)引物1和引物2的碱基序列(填“相同”或“不同”)。若一个DNA分子在PCR中经历〃轮循环，理论上需要消耗个引物，由引物形成子链的延伸方向是(4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键,退火温度过高会破坏之间的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但G-C含量高的引物需要设定(填“更高”或“更低”)的退火温度。如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有一(填序号:①升高退火温度②降低退火温度③重新设计引物)。磔(l)DNA的半保留复制dNTP热稳定的DNA聚合酶(7殉酶)⑵变性退火（3）不同2"旬-2由5端一3端（4）引物与模板更高②③国画（l）PCR技术的原理是DNA的半保留复制。PCR反应中需要加入缓冲液、引物、模板DNA、dNTP、热稳定的D