生物中图版课后训练：第六章第二节DNA片段的扩增-PCR技术

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精DNA片段的扩增—-PCR技术练习1具有x个碱基对的一个DNA分子片段含有m个腺嘌呤,该片段利用PCR技术完成了第n次循环后需要多少游离的胞嘧啶脱氧核苷酸？（）A．（2n－1）（x－m）B．2n（x－m)C．（2n－1）（x/2－m）D．2n（x/2－m）2引物的作用是(）。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3关于PCR技术的应用，错误的一项是（）。A．古生物学研究、刑侦破案、DNA序列分析B．诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学研究C．DNA序列分析、基因克隆、刑侦破案D．诊断遗传疾病、合成核苷酸、DNA序列分析4关于DNA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5PCR利用了DNA的（)原理，来控制DNA的解聚与结合。A．特异性B．稳定性C．热变性D．多样性6PCR技术最突出的优点是（）。A．原理简单B．原料易找C．Taq酶具有耐热性D．快速、高效、灵活、易于操作7PCR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8PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场,可利用分子带电荷不同，分离分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦,可以获得最可靠的证据.下图是一次寻找嫌犯的测试结果：甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果；乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌犯的DNA进行扩增,并采用特定限制酶处理后进行电泳，所得到的一组DNA指纹图谱.甲：其氨基酸混合物电泳结果乙：DNA指纹图谱（F1～F4为待测男性其中一位是B）请据图回答，多肽由几种氨基酸组成和B最可能的对象分别是（)。A．6和F4B．4和F1C．6和F2D．7和F29PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染,极其微量的污染即可造成假阳性的产生。防止污染的办法不包括（）。A．将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行B．吸样枪吸样要慢，吸样时尽量一次性完成，枪头小套、小离心管应一次性使用，以免交叉污染C．所有的PCR试剂都应放置于大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染机会D．PCR试剂、PCR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10在PCR扩增的实验中,加入一种提取物（一种模板DNA片段）,但实验得到的产物却有2种DNA。其原因可能是（）。A．基因突变B．TaqDNA聚合酶发生变异C．基因污染D．温度过高11下面关于DNA对高温的耐受性的说法不正确的是(）.A．DNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强B．超过80℃后DNA将变性，即使恢复到常温，生物活性也不能恢复C．不同生物的DNA的“变性”温度不一定相同D．深海热泉附近生活的生物的DNA对高温的耐受性更强，其DNA中鸟嘌呤所占的比例更高12美国科学家莫里斯发明的PCR技术，是一种DNA分子“复印机”，它可以在数小时内将一个DNA分子复制出1千亿个，解决了检测样本扩增的难题。在人类基因组计划实施中，PCR技术使每个核苷酸的识别成本降至5～10美元。莫里斯因发明PCR技术荣获了诺贝尔奖.（1)DNA分子在复制时需要大量的________作原料，在DNA聚合酶的催化下,以解旋后的单链DNA为________，进行生物合成。（2）在DNA分子解旋时必须加热，普通的酶容易________，耐93℃左右高温的TaqDNA聚合酶的发现，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能.（3）高温酶的发现应用说明了地球生物________的重要性，大自然的______库是人类的宝贵财富。13近10年来，PCR技术（多聚酶链式反应）成为分子生物学实验室的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制（右图）,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)加热使DNA双链打开，这一步是打开________键，称为________,在细胞中是在________酶的作用下进行的.（2）当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2条DNA分子，此过程中的原料是________，遵循的原则是________。（3）PCR技术的必需条件，除了模板、原料、酶以外，至少还要三个条件，即：液体环境、适宜的________和________。（4)通过PCR技术使DNA分子大量复制，若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后，则15N标记的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链总数的比例为________。

参考答案1解析：该DNA片段具有x个碱基对，则有2x个碱基；m个腺嘌呤对应着m个胸腺嘧啶,则每个DNA分子含胞嘧啶脱氧核苷酸(x－m）个。如果完成n次循环，则有DNA分子2n个，除去原有的胞嘧啶，还需要（2n－1)（x－m）个。答案:A2解析：DNA分子的复制具有方向性，即只能从引物的3′端开始，从子链的5′端向3′端延伸。引物的作用是与DNA聚合酶结合促使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始复制。答案：C3解析：PCR技术能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。这项技术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，被广泛应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学研究、基因克隆和DNA序列分析等各方面，而不能用于合成核苷酸。答案:D4解析：由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3′端延伸DNA链，所以模板链首先复制的是3′端，即复制方向3′→5′；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5′→3′。答案：C5答案：C6答案：D7解析：PCR扩增产物可分为长产物片段和短产物片段两部分。短产物片段的长度严格地限制在两个引物链5′端之间，是需要扩增的特定片段。进入第二轮循环后，引物除与原始模板结合外，还要同新合成的链(即“长产物片段”)结合，引物在与新链结合时,由于新链模板的5′端序列是固定的，这就等于这次延伸的片段3′端被固定了终点，保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内，形成长短一致的“短产物片段”。答案:A8解析:氨基酸的氨基和羧基在水中电离后分别带一个单位正电荷和一个单位负电荷。如果没有侧链则分子呈电中性;如果侧链上有多余氨基，分子就带正电荷；侧链上有多余羧基，分子就会带负电荷。不同种类氨基酸所带电荷不同，在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同，所以七条带则表明含21个氨基酸的多肽分解形成7种氨基酸。同理，不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同，电泳时也可以将样品分成不同组分的条带，比较条带的异同程度，可以鉴别出罪犯。答案：D9解析:所有的PCR试剂都应放置于小瓶分装，一次性用完，避免因多次使用造成污染。答案：C10解析：此现象属于PCR技术中的假阳性现象。其原因是靶细胞污染。因此，在PCR实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、用一次性吸头等。尽量避免靶基因污染。答案：C11解析:80℃后DNA将变性,恢复到常温，生物活性还能恢复；深海温泉附近温度更高，生活的生物的DNA的稳定性也应更高。G与C之间含有三个氢键，T与A之间含有两个氢键,G、C含量越高，分子越稳定。答案：B12解析：本题结合实际考查了PCR技术的原理及生物多样性等问题，属于学科内综合题.DNA复制的模板是DNA分子的每一条链，并以脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下进行复制，由于在体外打开双螺旋结构，需要加热处理,因此，选用的DNA聚合酶必须能耐高温,而耐高温的酶的发现，进一步体现了生物多样性的使用价值。答案：(1)脱氧核苷酸模板（2)变性（或答失去活性）（3）多样性基因13解析：（1）DNA双螺旋的打开过程，在细胞内需要在解旋酶的作用下才能进行，而这一过程在PCR反应中，则是利用DNA分子的热变性原理进行的，这一过程在PCR反应中称为变性。（2)PCR反应的实质就是完成了DNA的复制过程,因此需要DNA模板、能量、酶、原料（脱氧核苷