PCR检验技术培训测验试题及答案

PCR检验技术培训测验试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.PCR技术中，引物的作用是（）A.提供模板B.打开DNA双链C.催化DNA合成D.使DNA聚合酶能够从其3'端开始合成新的DNA链答案：D解析：引物是一小段单链DNA或RNA，它能与模板DNA特定区域互补配对，为DNA聚合酶提供起始点，使DNA聚合酶能够从其3'端开始合成新的DNA链。模板是DNA本身，打开DNA双链是通过高温变性实现，催化DNA合成的是DNA聚合酶，所以A、B、C选项错误。2.以下哪种物质不是PCR反应体系的必需成分（）A.模板DNAB.dNTPC.RNA聚合酶D.引物答案：C解析：PCR反应体系的必需成分包括模板DNA提供复制的模板，dNTP是合成DNA的原料，引物引导DNA合成。而PCR中使用的是DNA聚合酶，不是RNA聚合酶，所以答案选C。3.PCR反应的变性温度一般为（）A.55℃左右B.72℃左右C.94℃左右D.37℃左右答案：C解析：在PCR反应中，变性步骤是将双链DNA解开成单链，需要较高的温度，一般为94℃左右，所以选C。55℃左右通常是退火温度，72℃左右是延伸温度，37℃不是PCR反应的特征温度。4.PCR反应的延伸时间主要取决于（）A.引物的长度B.模板的长度C.DNA聚合酶的活性D.dNTP的浓度答案：B解析：延伸时间主要与扩增片段（即模板）的长度有关，一般DNA聚合酶每分钟大约可以合成1000-2000个碱基对，所以根据模板长度来确定延伸时间。引物长度主要影响退火温度等，DNA聚合酶活性影响反应速度但不是决定延伸时间的主要因素，dNTP浓度主要影响反应的效率等，所以答案是B。5.TaqDNA聚合酶的特点是（）A.具有3'→5'外切酶活性B.不耐热C.具有逆转录活性D.具有5'→3'聚合酶活性答案：D解析：TaqDNA聚合酶具有5'→3'聚合酶活性，能够以dNTP为原料，从引物的3'端开始合成DNA链。它没有3'→5'外切酶活性，所以没有校对功能；它是耐热的DNA聚合酶，可在高温下保持活性；它不具有逆转录活性，逆转录是逆转录酶的功能，所以答案选D。6.在PCR反应中，循环次数一般设置为（）A.5-10次B.10-15次C.25-35次D.40-50次答案：C解析：循环次数太少，扩增产物量不足；循环次数太多，容易产生非特异性扩增。一般PCR反应的循环次数设置为25-35次，所以选C。7.以下关于荧光定量PCR技术的描述，错误的是（）A.可以对核酸进行定量分析B.分为探针法和染料法C.不需要引物D.实时监测PCR过程答案：C解析：荧光定量PCR技术可以对核酸进行定量分析，根据使用的荧光标记物不同分为探针法和染料法，它能够实时监测PCR过程。而PCR反应都需要引物来引导DNA合成，所以C选项错误。8.PCR产物的检测方法不包括（）A.琼脂糖凝胶电泳B.聚丙烯酰胺凝胶电泳C.质谱分析D.免疫荧光法答案：D解析：PCR产物的检测方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳，可根据条带的大小和亮度来初步判断产物的情况；质谱分析可以对PCR产物进行精确的分子量测定等。免疫荧光法主要用于检测抗原-抗体反应，一般不用于PCR产物的检测，所以答案是D。9.在PCR反应中，退火温度过高会导致（）A.引物与模板结合不充分B.非特异性扩增增加C.DNA聚合酶活性降低D.模板DNA降解答案：A解析：退火温度过高，引物与模板之间的氢键难以形成，会导致引物与模板结合不充分。非特异性扩增增加一般是退火温度过低导致的；DNA聚合酶活性主要受温度范围和酶本身特性影响，退火温度过高一般不会直接导致其活性降低；模板DNA降解通常与高温长时间处理等因素有关，不是退火温度过高的主要后果，所以选A。10.以下哪种情况可能导致PCR反应无扩增产物（）A.引物浓度过高B.模板DNA量过多C.缓冲液pH不合适D.dNTP浓度过高答案：C解析：缓冲液pH不合适会影响DNA聚合酶的活性，从而可能导致PCR反应无扩增产物。引物浓度过高可能会增加非特异性扩增；模板DNA量过多一般不会导致无扩增产物，只是可能会增加反应体系的复杂性；dNTP浓度过高可能会影响反应的平衡，但通常不会导致完全无扩增产物，所以选C。11.PCR技术可应用于（）A.基因克隆B.疾病诊断C.亲子鉴定D.以上都是答案：D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，可用于检测病原体的核酸等；在亲子鉴定中，通过扩增特定的基因位点进行分析。所以答案是D。12.进行PCR反应时，首先要进行的步骤是（）A.变性B.退火C.延伸D.加样答案：D解析：进行PCR反应，首先要将各种反应成分如模板DNA、引物、dNTP、DNA聚合酶、缓冲液等加入到反应管中，即加样。然后才依次进行变性、退火、延伸等步骤，所以选D。13.荧光定量PCR中，Ct值的含义是（）A.达到荧光阈值所经历的循环数B.荧光信号的强度C.扩增产物的浓度D.反应的时间答案：A解析：在荧光定量PCR中，Ct值是指每个反应管内的荧光信号达到设定的阈值时所经历的循环数，它与起始模板的拷贝数成反比，可用于定量分析，所以选A。14.以下关于巢式PCR的描述，正确的是（）A.只需要一对引物B.灵敏度和特异性较低C.可以降低非特异性扩增D.不需要模板DNA答案：C解析：巢式PCR使用两对引物，先使用外侧引物进行第一轮PCR扩增，然后以第一轮的扩增产物为模板，使用内侧引物进行第二轮扩增。这样可以降低非特异性扩增，提高灵敏度和特异性。它需要模板DNA，所以A、B、D选项错误，答案选C。15.PCR反应中，dNTP的作用是（）A.提供能量B.作为DNA合成的原料C.调节缓冲液的pHD.激活DNA聚合酶答案：B解析：dNTP（脱氧核苷三磷酸）是DNA合成的原料，在DNA聚合酶的作用下，dNTP中的脱氧核苷酸逐个连接到引物的3'端，形成新的DNA链。它不能提供能量，也不调节缓冲液的pH，更不是激活DNA聚合酶的物质，所以选B。二、多项选择题（每题3分，共30分）1.PCR反应体系的基本成分包括（）A.模板DNAB.引物C.dNTPD.DNA聚合酶E.缓冲液答案：ABCDE解析：PCR反应体系的基本成分有模板DNA提供复制的模板；引物引导DNA合成；dNTP是合成DNA的原料；DNA聚合酶催化DNA链的合成；缓冲液为反应提供合适的pH和离子环境，所以答案是ABCDE。2.影响PCR反应特异性的因素有（）A.引物的设计B.退火温度C.模板的纯度D.DNA聚合酶的种类E.循环次数答案：ABCDE解析：引物设计不合理，如引物特异性差，会导致非特异性扩增；退火温度不合适，过高或过低都会影响引物与模板的结合特异性；模板纯度低，含有杂质等可能会影响反应的特异性；不同种类的DNA聚合酶其特性不同，也可能影响特异性；循环次数过多可能会增加非特异性扩增的概率，所以答案是ABCDE。3.荧光定量PCR技术的优点有（）A.灵敏度高B.特异性强C.可进行定量分析D.操作简单快速E.无需对照答案：ABCD解析：荧光定量PCR技术灵敏度高，能够检测到低拷贝数的核酸；特异性强，可通过引物和探针的设计实现；可以对核酸进行定量分析；操作相对简单快速。但它需要设置对照，如内参对照等，以保证实验结果的准确性，所以E选项错误，答案是ABCD。4.PCR技术在医学领域的应用有（）A.传染病的诊断B.肿瘤的早期诊断C.遗传病的诊断D.药物疗效的监测E.器官移植的配型答案：ABCDE解析：在医学领域，PCR技术可用于传染病的诊断，检测病原体的核酸；用于肿瘤的早期诊断，检测肿瘤相关基因的突变等；用于遗传病的诊断，检测致病基因；还可用于药物疗效的监测，通过检测相关基因的表达变化等；在器官移植配型中，可对HLA等基因进行分析，所以答案是ABCDE。5.以下关于PCR产物纯化的方法有（）A.凝胶回收法B.柱纯化法C.酒精沉淀法D.离子交换法E.超滤法答案：ABCDE解析：凝胶回收法是从琼脂糖凝胶中回收目的PCR产物；柱纯化法利用柱子对PCR产物进行吸附和洗脱；酒精沉淀法通过酒精沉淀使PCR产物从溶液中析出；离子交换法根据离子交换原理分离PCR产物；超滤法利用超滤膜对不同大小的分子进行分离，从而纯化PCR产物，所以答案是ABCDE。6.导致PCR反应出现非特异性扩增的原因可能有（）A.引物设计不合理B.退火温度过低C.模板浓度过高D.DNA聚合酶量过多E.循环次数过多答案：ABCDE解析：引物设计不合理，如引物与非目的序列有互补区域，会导致非特异性扩增；退火温度过低，引物容易与非特异性位点结合；模板浓度过高可能会增加非特异性结合的机会；DNA聚合酶量过多可能会使反应过于活跃，增加非特异性扩增；循环次数过多也会使非特异性产物不断积累，所以答案是ABCDE。7.实时荧光定量PCR常用的荧光标记方法有（）A.SYBRGreenI染料法B.TaqMan探针法C.MolecularBeacon探针法D.Scorpions引物法E.FRET探针法答案：ABCDE解析：实时荧光定量PCR常用的荧光标记方法有SYBRGreenI染料法，它能与双链DNA结合发出荧光；TaqMan探针法利用探针的荧光信号变化进行定量；MolecularBeacon探针法通过探针的构象变化产生荧光信号；Scorpions引物法将引物和探针结合在一起；FRET探针法利用荧光共振能量转移原理，所以答案是ABCDE。8.PCR反应中，模板DNA的来源可以是（）A.血液B.组织C.细胞培养物D.唾液E.毛发答案：ABCDE解析：模板DNA可以从多种生物样本中提取，血液中含有白细胞等细胞，可提取DNA；组织经过处理也能获得DNA；细胞培养物是常见的DNA来源；唾液中含有口腔上皮细胞等，可提取DNA；毛发的毛囊部分含有DNA，也可作为模板DNA的来源，所以答案是ABCDE。9.以下关于PCR技术的描述，正确的有（）A.可以在体外快速扩增特定的DNA片段B.是一种酶促反应C.反应过程需要高温、低温和适温循环D.扩增产物的特异性取决于引物E.可以对RNA进行直接扩增答案：ABCD解析：PCR技术可以在体外快速扩增特定的DNA片段，它是一种酶促反应，由DNA聚合酶催化。反应过程包括高温变性、低温退火和适温延伸的循环。扩增产物的特异性主要取决于引物的设计。但PCR不能直接对RNA进行扩增，需要先将RNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增，所以E选项错误，答案是ABCD。10.在PCR实验中，为了防止污染，可采取的措施有（）A.设立专门的PCR实验室B.分区操作C.使用一次性耗材D.定期对实验室进行清洁和消毒E.戴口罩、手套等防护用品答案：ABCDE解析：设立专门的PCR实验室可以减少外界污染的机会；分区操作，如将样本制备区、试剂准备区、扩增区和产物分析区分开，可防止交叉污染；使用一次性耗材，避免重复使用带来的污染；定期对实验室进行清洁和消毒，可去除可能存在的核酸污染；戴口罩、手套等防护用品，防止操作人员的污染，所以答案是ABCDE。三、判断题（每题1分，共10分）1.PCR技术只能扩增双链DNA模板。（）答案：错误解析：PCR技术可以以双链DNA为模板，也可以先将单链DNA或RNA经过处理（如RNA需先逆转录为cDNA）后作为模板进行扩增。2.荧光定量PCR中，Ct值越大，说明起始模板的拷贝数越多。（）答案：错误解析：在荧光定量PCR中，Ct值与起始模板的拷贝数成反比，Ct值越大，说明起始模板的拷贝数越少。3.PCR反应中，引物的浓度越高，扩增效果越好。（）答案：错误解析：引物浓度过高可能会增加非特异性扩增，而不是扩增效果越好，合适的引物浓度需要根据实验进行优化。4.TaqDNA聚合酶具有3'→5'外切酶活性，因此具有校对功能。（）答案：错误解析：TaqDNA聚合酶没有3'→5'外切酶活性，所以不具有校对功能，容易出现碱基错配。5.巢式PCR可以提高PCR反应的灵敏度和特异性。（）答案：正确解析：巢式PCR通过两轮扩增，先使用外侧引物，再使用内侧引物，能够降低非特异性扩增，提高灵敏度和特异性。6.PCR产物的大小可以通过琼脂糖凝胶电泳来确定。（）答案：正确解析：琼脂糖凝胶电泳根据DNA片段在电场中的迁移速度不同，可将不同大小的DNA片段分开，通过与DNA分子量标准对比，能确定PCR产物的大小。7.荧光定量PCR不需要进行琼脂糖凝胶电泳检测。（）答案：错误解析：虽然荧光定量PCR可以实时监测扩增过程并进行定量分析，但为了验证扩增产物的特异性等，有时也需要进行琼脂糖凝胶电泳检测。8.在PCR反应中，延伸时间越长，扩增效果越好。（）答案：错误解析：延伸时间应根据扩增片段的长度合理设置，过长的延伸时间可能会导致非特异性扩增增加等问题，而不是扩增效果越好。9.PCR技术可以用于物种的鉴定。（）答案：正确解析：不同物种的DNA序列存在差异，通过设计特异性引物对特定基因进行PCR扩增和分析，可以用于物种的鉴定。10.为了提高PCR反应的效率，反应体系中dNTP的浓度越高越好。（）答案：错误解析：dNTP浓度过高可能会影响反应的平衡，如抑制DNA聚合酶的活性等，合适的dNTP浓度需要根据实验优化。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述PCR技术的基本原理和反应步骤。答：基本原理：PCR技术是一种体外酶促扩增特定DNA片段的方法，其原理类似于DNA的天然复制过程。它以拟扩增的DNA分子为模板，以一对分别与模板5'端和3'端互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成。通过不断重复高温变性、低温退火和适温延伸的循环过程，使目的DNA片段得到指数级扩增。反应步骤：（1）变性：将反应体系加热至94℃左右，使双链DNA模板解开成单链，为引物与模板的结合和DNA聚合酶的作用提供单链模板。（2）退火：将温度降至引物的退火温度（一般55℃左右），引物与单链模板的互补序列特异性结合。（3）延伸：将温度升至72℃左右，在DNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，从引物的3'端开始，按照碱基互补配对原则，合成新的DNA链。这三个步骤构成一个循环，每经过一个循环，目的DNA片段的数量就增加一倍。通常经过25-35个循环，可使目的DNA片段得到大量扩增。2.请比较荧光定量PCR中SYBRGreenI染料法和TaqMan探针法的优缺点。答：SYBRGreenI染料法：优点：（1）成本较低：SYBRGreenI染料价格相对便宜，不需要设计和合成特异性的探针，降低了实验成本。（2）操作简单：只需要将染料加入到PCR反应体系中即可，无需复杂的探针设计和合成过程，实验操作简便。（3）通用性强：可以用于各种DNA模板的扩增检测，只要能设计出合适的引物，就可以使用该方法进行定量分析。缺点：（1）特异性较差：SYBRGreenI染料能与所有双链DNA结合，包括非特异性扩增产物和引物二聚体，可能导致荧光信号的误判，影响定量的准确性。（2）不能进行多重检测：由于无法区分不同的扩增产物，难以在同一反应体系中同时检测多个靶基因。TaqMan探针法：优点：（1）特异性强：TaqMan探针是一段与靶DNA序列特异性结合的寡核苷酸，只有当探针与靶序列特异性结合并被DNA聚合酶切割后才会产生荧光信号，能够有效避免非特异性扩增的干扰，提高定量的准确性。（2）可进行多重检测：可以设计不同荧光标记的探针，在同一反应体系中同时检测多个靶基因，提高检测效率。缺点：（1）成本较高：探针的设计和合成需要较高的费用，增加了实验成本。（2）实验设计复杂：需要根据靶基因序列设计特异性的探针，对实验技术要求较高。五、论述题（10分）论述PCR技术在基因诊断中的应用及优势。答：PCR技术在基因诊断中具有广泛的应用和显著的优势，以下分别进行阐述。应用1.传染病诊断：PCR技术可用于检测各种病原体的核酸，如病毒（如乙肝病毒、艾滋病病毒、新冠病毒等）、细菌（如结核杆菌等）和寄生虫等。通过设计针对病原体特异性基因的引物，对患者样本进行PCR扩增和检测，能够快速、准确地判断患者是否感染病原体。例如，在新冠疫情期间，荧光定量PCR技术成为诊断新冠病毒感染的重要手段，通过检测患者呼吸道样本中新冠病毒的核酸，为疫情防控提供了关键的诊断依据。2.遗传病诊断：许多遗传病是由特定基因的突变引起的。PCR技术可以扩增患者的相关基因片段，然后通过测序等方法分析基因序列，确定是否存在突变。例如，对于地中海贫血等单基因遗传病，可通过PCR技术扩增珠蛋白基因，检测其突变情况，实现早期诊断和遗传咨询。