pcr核酸试题及答案

pcr核酸试题及答案一、单选题（每题2分，共30分）1.PCR技术中，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′端开始连接脱氧核苷酸D.提供模板答案：C解析：在PCR技术中，引物与模板链结合后，DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而合成新的DNA子链。打开DNA双链是通过高温变性实现的；催化合成DNA子链的是DNA聚合酶；模板是待扩增的DNA分子。2.下列关于PCR反应体系中各成分作用的描述，错误的是（）A.模板DNA是扩增的对象B.TaqDNA聚合酶用于催化DNA子链的合成C.dNTP为DNA合成提供原料D.缓冲液的作用是维持反应体系的pH，与酶活性无关答案：D解析：缓冲液的作用是维持反应体系的pH，合适的pH对于TaqDNA聚合酶等酶的活性至关重要，所以D选项描述错误。模板DNA是要进行扩增的目标DNA；TaqDNA聚合酶在适宜条件下催化DNA子链的合成；dNTP（脱氧核苷酸三磷酸）是合成DNA的原料。3.PCR反应的变性温度一般为（）A.55℃左右B.72℃左右C.94-95℃D.37℃左右答案：C解析：PCR反应的变性步骤是使双链DNA解开成单链，需要较高的温度，一般为94-95℃。55℃左右通常是退火温度；72℃左右是延伸温度；37℃一般是很多生物酶在体外发挥作用的适宜温度，但不是PCR变性温度。4.在PCR实验操作中，下列说法不正确的是（）A.在微量离心管中添加各种试剂时，只需要一个枪头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，提高反应效果答案：A解析：在微量离心管中添加各种试剂时，为了防止交叉污染，每一种试剂都应该使用不同的枪头，所以A选项错误。离心管盖子盖严可防止液体外溢；轻弹离心管壁能使反应液充分混合；离心可使反应液集中在离心管底部，有利于提高反应效果。5.以下关于PCR技术的说法，正确的是（）A.可在短时间内大量扩增特定的DNA片段B.需要解旋酶来解开DNA双链C.只能用于基因诊断，不能用于亲子鉴定D.不需要引物就能进行DNA扩增答案：A解析：PCR技术的突出优点就是可在短时间内大量扩增特定的DNA片段，A正确。PCR过程中通过高温变性来解开DNA双链，不需要解旋酶；PCR技术在基因诊断、亲子鉴定等多个领域都有广泛应用；DNA扩增需要引物来引导DNA聚合酶开始合成子链。6.若要扩增的DNA片段为100bp，经过30次循环后，理论上能得到的DNA片段数量为（）A.2^30个B.30^2个C.100×2^30个D.100×30^2个答案：A解析：PCR技术中，每一次循环DNA数量都会翻倍，经过n次循环后，DNA片段数量为2^n个。本题中循环次数为30次，所以理论上能得到的DNA片段数量为2^30个，与片段长度无关。7.下列关于引物设计的说法，错误的是（）A.引物长度一般为15-30个核苷酸B.引物的碱基组成应尽量避免出现连续的G或CC.引物的3′端可以和模板非特异性结合D.上下游引物的Tm值应尽量接近答案：C解析：引物的3′端必须与模板特异性结合，这样才能保证DNA聚合酶准确地从引物3′端开始合成子链，如果3′端和模板非特异性结合，会导致非特异性扩增，C选项错误。引物长度一般为15-30个核苷酸；连续的G或C可能会导致引物形成二级结构，影响扩增效果，所以应尽量避免；上下游引物的Tm值（解链温度）尽量接近，有利于PCR反应的顺利进行。8.PCR反应中，延伸时间的确定与（）有关A.模板DNA的长度B.引物的长度C.TaqDNA聚合酶的浓度D.缓冲液的pH答案：A解析：延伸时间主要取决于要扩增的模板DNA的长度，一般TaqDNA聚合酶每分钟大约能延伸1000bp，所以根据模板DNA的长度来确定合适的延伸时间。引物长度主要影响退火温度和特异性；TaqDNA聚合酶浓度会影响反应速度，但不是确定延伸时间的主要因素；缓冲液的pH主要影响酶的活性。9.下列关于荧光定量PCR的说法，正确的是（）A.只能对DNA进行定量分析B.不需要引物C.通过检测荧光信号的强度来确定DNA的含量D.与普通PCR的原理完全不同答案：C解析：荧光定量PCR是通过检测荧光信号的强度来实时监测PCR过程中DNA的扩增情况，从而确定DNA的含量，C正确。荧光定量PCR不仅可以对DNA进行定量分析，也可以对RNA先进行反转录后再进行定量分析；它同样需要引物来引导DNA合成；荧光定量PCR与普通PCR的基本原理相同，都是基于DNA的半保留复制，但荧光定量PCR增加了荧光检测系统。10.在PCR反应体系中，Mg2+的作用是（）A.稳定DNA结构B.激活TaqDNA聚合酶C.防止DNA被酶解D.调节反应体系的渗透压答案：B解析：Mg2+是TaqDNA聚合酶的激活剂，能够激活TaqDNA聚合酶的活性，使其更好地催化DNA合成反应。稳定DNA结构不是Mg2+的主要作用；防止DNA被酶解一般需要添加一些抑制剂；调节反应体系渗透压通常不是Mg2+的主要功能。11.以下哪种情况可能会导致PCR扩增出现非特异性条带（）A.引物特异性高B.退火温度合适C.模板DNA浓度过低D.TaqDNA聚合酶用量过多答案：D解析：TaqDNA聚合酶用量过多可能会导致非特异性扩增，从而出现非特异性条带。引物特异性高和退火温度合适都有利于特异性扩增；模板DNA浓度过低可能会导致扩增效率降低，但一般不会直接导致非特异性条带。12.PCR技术在传染病诊断中的应用主要是（）A.检测病原体的蛋白质B.检测病原体的核酸C.检测人体的抗体D.检测人体的免疫细胞答案：B解析：PCR技术主要是用于扩增和检测特定的核酸片段，在传染病诊断中，通过检测病原体的核酸来确定是否感染相应的病原体。检测病原体的蛋白质一般采用免疫学方法；检测人体的抗体通常用血清学检测方法；检测人体的免疫细胞与PCR技术关系不大。13.若进行反转录PCR（RT-PCR），首先需要进行的步骤是（）A.DNA变性B.引物退火C.反转录合成cDNAD.DNA延伸答案：C解析：反转录PCR（RT-PCR）是先将RNA反转录为cDNA，然后再进行常规的PCR扩增。所以首先需要进行的步骤是反转录合成cDNA，之后才进行变性、退火、延伸等PCR常规步骤。14.PCR反应中，循环次数过多可能会导致（）A.产物量不再增加B.非特异性扩增增加C.模板DNA降解D.以上都是答案：D解析：循环次数过多时，一方面反应体系中的原料会逐渐耗尽，产物量不再增加；另一方面，非特异性扩增的可能性会增加；而且长时间的高温等条件也可能导致模板DNA降解。所以以上情况都可能出现。15.在PCR实验中，使用的水应该是（）A.自来水B.蒸馏水C.去离子水D.经高压灭菌的超纯水答案：D解析：在PCR实验中，为了避免水中的杂质（如核酸酶、金属离子等）对实验产生影响，应该使用经高压灭菌的超纯水。自来水含有大量杂质；蒸馏水可能还含有一些微量的杂质；去离子水虽然去除了离子，但可能仍有其他杂质，且没有经过灭菌处理。二、多选题（每题3分，共30分）1.PCR技术的基本步骤包括（）A.变性B.退火C.延伸D.连接答案：ABC解析：PCR技术的基本步骤包括变性（使双链DNA解开成单链）、退火（引物与单链模板结合）、延伸（DNA聚合酶合成新的DNA子链）。连接一般是指DNA连接酶将DNA片段连接起来的过程，不是PCR的基本步骤。2.下列关于PCR技术的特点，正确的有（）A.特异性强B.灵敏度高C.操作简便D.可自动化答案：ABCD解析：PCR技术具有特异性强（通过引物的特异性结合来实现）、灵敏度高（可以检测到极微量的DNA）、操作简便（只需在反应体系中加入各种试剂，设置好反应程序即可）、可自动化（有专门的PCR仪来自动完成反应过程）等特点。3.影响PCR反应特异性的因素有（）A.引物的设计B.退火温度C.TaqDNA聚合酶的质量D.模板DNA的纯度答案：ABCD解析：引物设计不合理（如引物特异性差、引物二聚体等）会影响PCR反应的特异性；退火温度不合适可能导致引物非特异性结合；TaqDNA聚合酶质量不佳可能会出现非特异性扩增；模板DNA纯度低，其中的杂质可能会干扰PCR反应，影响特异性。4.荧光定量PCR常用的荧光检测方法有（）A.SYBRGreenI法B.TaqMan探针法C.MolecularBeacon法D.化学发光法答案：ABC解析：SYBRGreenI法是利用荧光染料SYBRGreenI与双链DNA结合后发出荧光来检测DNA扩增情况；TaqMan探针法是利用带有荧光报告基团和淬灭基团的探针来检测特定序列的扩增；MolecularBeacon法也是一种基于荧光探针的检测方法。化学发光法不属于荧光定量PCR常用的荧光检测方法。5.在PCR反应体系中，需要添加的成分有（）A.模板DNAB.引物C.TaqDNA聚合酶D.dNTP答案：ABCD解析：PCR反应体系中需要模板DNA作为扩增的对象；引物用于引导DNA聚合酶合成子链；TaqDNA聚合酶催化DNA子链的合成；dNTP是合成DNA的原料。6.引物设计的原则包括（）A.引物长度合适B.避免引物内部形成二级结构C.上下游引物之间避免互补D.引物的GC含量适中答案：ABCD解析：引物长度一般为15-30个核苷酸较为合适；引物内部形成二级结构会影响其与模板的结合，应避免；上下游引物之间互补可能会形成引物二聚体，影响扩增效果；引物的GC含量适中（一般在40%-60%）有利于保证引物的稳定性和特异性。7.PCR技术在以下哪些领域有应用（）A.基因克隆B.疾病诊断C.亲子鉴定D.物种鉴定答案：ABCD解析：PCR技术在基因克隆中可用于扩增目的基因；在疾病诊断中可检测病原体核酸；在亲子鉴定中通过分析特定的DNA片段来确定亲子关系；在物种鉴定中可通过扩增和分析特定的基因片段来鉴别物种。8.下列关于PCR产物的检测方法，正确的有（）A.琼脂糖凝胶电泳B.聚丙烯酰胺凝胶电泳C.测序D.高效液相色谱答案：ABC解析：琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳可以根据PCR产物的大小对其进行分离和检测；测序可以确定PCR产物的具体碱基序列；高效液相色谱一般不用于PCR产物的常规检测。9.反转录PCR（RT-PCR）可用于（）A.检测RNA病毒的感染B.分析基因的表达水平C.合成cDNA文库D.以上都不是答案：ABC解析：反转录PCR可以先将RNA反转录为cDNA，然后进行扩增。对于RNA病毒感染，可以检测其RNA来确定感染情况；通过检测特定基因转录产生的mRNA量可以分析基因的表达水平；也可以将组织或细胞中的mRNA反转录合成cDNA文库。10.在PCR实验中，可能导致实验失败的原因有（）A.引物设计不合理B.反应体系污染C.循环参数设置错误D.模板DNA质量差答案：ABCD解析：引物设计不合理会导致特异性差或无法扩增；反应体系污染（如被核酸酶、其他DNA等污染）会影响反应进行；循环参数（如变性温度、退火温度、延伸时间等）设置错误会使扩增效果不佳；模板DNA质量差（如降解、纯度低等）也会导致实验失败。三、判断题（每题2分，共20分）1.PCR技术只能扩增双链DNA模板。（）答案：错误解析：PCR技术不仅可以扩增双链DNA模板，对于单链DNA模板也可以通过先与引物结合等方式进行扩增，而且对于RNA模板可以先进行反转录得到cDNA后再进行PCR扩增。2.引物的5′端决定了PCR扩增产物的长度。（）答案：错误解析：引物的5′端主要影响引物与模板的结合等，而PCR扩增产物的长度是由上下游引物之间的距离决定的，即引物结合在模板上的位置决定了扩增产物的长度。3.荧光定量PCR可以对PCR产物进行绝对定量和相对定量。（）答案：正确解析：荧光定量PCR通过标准曲线等方法可以实现对PCR产物的绝对定量（确定具体的拷贝数），也可以通过比较不同样本之间的相对表达量实现相对定量。4.PCR反应中，退火温度越高，引物与模板的结合越稳定。（）答案：错误解析：退火温度过高，引物与模板可能无法有效结合；退火温度需要根据引物的Tm值等因素来确定一个合适的范围，在这个范围内引物能特异性地与模板结合，并不是越高越好。5.在PCR实验中，只要模板DNA存在，就一定能扩增出目的产物。（）答案：错误解析：即使模板DNA存在，如果引物设计不合理、反应体系污染、循环参数设置错误等，都可能导致无法扩增出目的产物。6.TaqDNA聚合酶具有3′→5′外切酶活性。（）答案：错误解析：TaqDNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性，但不具有3′→5′外切酶活性，这使得它在PCR过程中没有校对功能，可能会引入一定的碱基错配。7.反转录PCR不需要引物。（）答案：错误解析：反转录PCR包括反转录和PCR两个过程，反转录过程需要反转录引物来引导反转录酶合成cDNA，后续的PCR过程也需要PCR引物，所以反转录PCR需要引物。8.PCR产物的大小可以通过测序来确定。（）答案：错误解析：测序主要是确定PCR产物的碱基序列，而PCR产物的大小一般通过凝胶电泳（如琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳）根据其在凝胶中的迁移情况来确定。9.PCR技术可以在常温下进行。（）答案：错误解析：PCR技术需要通过高温变性、低温退火、适温延伸等不同温度条件来完成反应过程，不能在常温下进行。10.增加PCR反应的循环次数，产物量会无限增加。（）答案：错误解析：循环次数过多时，反应体系中的原料会逐渐耗尽，酶的活性也可能下降，而且非特异性扩增会增加，产物量不会无限增加。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述PCR技术的原理及基本步骤。答：原理：PCR技术的原理是基于DNA的半保留复制。在体外模拟细胞内DNA的复制过程，以目标DNA为模板，在引物、DNA聚合酶、dNTP等的参与下，通过控制温度的变化，使DNA进行多次复制，从而在短时间内大量扩增特定的DNA片段。基本步骤：（1