人教版 選修1 多聚酶鏈式反應擴增DNA片段 作業(yè).doc

2018-2019學年 人教版 選修1 多聚酶鏈式反應擴增dna片段 作業(yè)【基礎題組】1關于dna聚合酶催化合成dna子鏈的說法，正確的是()a以dna為模板，使dna子鏈從5端延伸到3端的一種酶btaq dna聚合酶必須在每次高溫變性處理后再添加cdna聚合酶能特異性地復制整個dna的全部序列dtaq dna聚合酶是從深海生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的解析：選adna聚合酶不能從頭開始催化合成dna，而只能從引物的3端延伸子鏈；taq dna聚合酶能耐高溫，所以在反應體系中可反復利用，無需另外再添加；pcr擴增的是引物之間的固定長度的dna序列；taq dna聚合酶是1966年從美國黃石公園的一個熱泉中發(fā)現(xiàn)的。2符合pcr反應條件的一項是()穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境dna模板合成引物四種脫氧核苷酸dna聚合酶解旋酶溫控設備a bc d解析：選d在pcr反應中，解旋是通過熱變性實現(xiàn)的，用不到解旋酶，其他各項都是反應必需的。3dna的復制需要引物，其主要原因是()a可加快dna的復制速度b引物可與dna母鏈通過堿基互補配對結合c引物的5端有助于dna聚合酶延伸dna鏈ddna聚合酶只能從3端延伸dna鏈解析：選ddna的兩條鏈是反向平行的，為了明確地表示dna的方向，通常將dna的羥基(oh)末端稱為3端，而磷酸基團的末端稱為5端。dna聚合酶不能從5端開始合成dna，而只能從3端延伸dna鏈，因此，dna復制需要引物。當引物與dna母鏈通過堿基互補配對結合后，dna聚合酶就能從引物的3端開始延伸dna鏈，dna的合成方向總是從子鏈的5端向3延伸。4dna擴增過程中dna片段經(jīng)若干次擴增，其數(shù)目理論值變化應與下圖中曲線相符的是()解析：選cdna在擴增過程中呈指數(shù)式增長，即一個dna分子連續(xù)擴增n次，理論上所產生的dna分子數(shù)為2n個。5復性溫度是影響pcr特異性的較重要因素。變性后溫度冷卻至4060 ，可使引物和模板發(fā)生結合。pcr的結果可不考慮原來解旋開的兩個dna模板鏈的重新結合，原因不包括()a模板dna比引物復雜得多b引物和模板之間的碰撞結合機會遠遠高于模板互補鏈之間的碰撞c加入引物的量足夠多而模板鏈數(shù)量少d模板鏈加熱解旋已經(jīng)變性不可能再次結合解析：選d復性的原理是堿基互補配對，解旋后dna分子變成單鏈，堿基序列未發(fā)生改變，冷卻后仍可以進行復性。6多聚酶鏈式反應(pcr)是體外酶促合成特異dna片段的一種方法，其簡要過程如圖所示。下列關于pcr技術的敘述錯誤的是()apcr技術是在實驗室中以少量dna制備大量dna的技術bpcr反應中上一輪循環(huán)合成的dna可以作為下一輪反應的模板cpcr反應體系中需添加從受體細胞中提取的解旋酶和dna聚合酶d應用pcr技術與dna分子雜交技術可以檢測基因突變解析：選cpcr技術是一項在生物體外迅速擴增特定dna片段的技術；pcr技術需要模板dna，且反應中上一輪合成的dna可以作為下一輪反應的模板；pcr過程中利用高溫使dna解旋，不需要解旋酶，但需耐高溫的dna聚合酶；應用pcr技術與dna分子雜交技術可以檢測基因突變。7在pcr實驗操作中，下列說法錯誤的是()a在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個槍頭b離心管的蓋子一定要蓋嚴，防止液體外溢c用手輕彈離心管壁的目的是使反應液充分混合d離心的目的是使反應液集中在離心管底部，提高反應效果解析：選a在微量離心管中添加各種試劑時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭必須更換，確保實驗的準確性；離心管的蓋子一定要蓋嚴，防止實驗中脫落或液體外溢；離心10 s的目的是使反應液集中在離心管底部，提高反應效果。8下列有關dna含量測定的敘述，錯誤的是()a可利用dna在260 nm的紫外線波段有一強烈的吸收峰這一特點來進行dna含量的測定b測定時通常需要對樣品進行稀釋c直接將樣品放在波長260 nm處，測定其光吸收值d可利用“dna含量50光吸收值稀釋倍數(shù)”來計算樣品中的dna含量解析：選c對樣品進行測定前要以蒸餾水作為空白對照，在波長260 nm處，將紫外分光光度計的讀數(shù)調節(jié)至零，而不能直接測定樣品的光吸收值?！灸芰︻}組】9pcr過程與細胞內的dna復制過程相比，主要有兩點不同，它們是()pcr過程需要的引物是人工合成的單鏈dna或rnapcr過程不需要dna聚合酶pcr過程中dna的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應溫度的控制來實現(xiàn)的pcr過程中，dna不需要解旋，直接以雙鏈dna為模板進行復制a bc d解析：選c pcr過程與細胞內的dna復制過程相比較，主要有兩點不同：一是pcr過程需要的引物是人工合成的單鏈dna或rna，長度通常為2030個核苷酸；二是pcr過程中，dna解旋不依賴解旋酶，而是通過對反應溫度的控制來實現(xiàn)的。10如圖為dna變性和復性示意圖，下列相關說法正確的是()a向右的過程為加熱(80100 )變性的過程b向左的過程是dna雙鏈迅速冷卻復性c變性與在生物體內解旋過程的條件、實質都相同d圖中dna雙鏈片段共有4個游離的磷酸基團、4個3端解析：選a向右的過程為加熱(80100 )變性的過程，即高溫變性， 使dna解旋；向左的過程是dna雙鏈緩慢降溫復性，并合成子代dna；變性不需要解旋酶，通過高溫條件下氫鍵斷裂而使雙鏈解旋，生物體內解旋在常溫條件下進行，需要解旋酶；由于dna雙鏈是反向平行的，所以圖中dna雙鏈片段共有2個游離的磷酸基團、2個3端。11pcr一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，從第二次循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產物也作為模板參與反應。下列相關敘述正確的是()a由引物延伸而成的dna單鏈作模板時，仍與引物結合進行dna子鏈的延伸b由引物延伸而成的dna單鏈作模板時，無需與引物結合，直接在酶的作用下從頭合成子鏈c若只有1個dna片段作為模板，經(jīng)過5次循環(huán)，會含有這樣的dna片段32個d若只有1個dna片段作為模板，經(jīng)過2次循環(huán)，含引物的dna單鏈占dna總鏈數(shù)的1/4解析：選c當由引物延伸而成的dna單鏈作模板時，此單鏈引物固定端為5端，因此與它互補的子鏈應從另一端開始合成，即與引物結合延伸dna子鏈；若只有1個dna片段作為模板，經(jīng)過5次循環(huán)，即dna復制了5次，可以得到的dna分子數(shù)是2532(個)；若只有1個dna片段作為模板，經(jīng)過2次循環(huán)，會形成4個dna片段，8條單鏈，其中含有原始模板鏈(不含引物)2條，另外6條單鏈中含有引物的有3條單鏈，含有引物的有3條單鏈，即含有引物的dna單鏈占dna總鏈數(shù)的3/8。12pcr反應的最大特點是具有較強的擴增能力與極高的靈敏性，但令人頭痛的問題是易污染，下列關于防止污染的辦法錯誤的是()a將樣品的處理、pcr反應液的配制、pcr反應及pcr產物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進行b用移液器吸樣時要慢，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換c所有的pcr試劑都應用大瓶分裝，以減少重復加樣次數(shù)，避免污染dpcr反應液應與樣品及pcr產物分開保存，不應放于同一冰盒或同一冰箱中解析：選cpcr所使用的緩沖液和酶等應分裝成小份，并在20 儲存，使用時，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。13pcr是聚合酶鏈式反應的縮寫，利用pcr技術可對目的基因進行擴增。請回答有關問題：(1)pcr的原理是_。(2)pcr技術使dna解鏈是通過_實現(xiàn)的。(3)dna解鏈后冷卻的目的是讓_與_相結合。(4)當溫度加熱至7075 時，_酶把單個脫氧核苷酸通過_鍵連接到引物上。如此逐漸延伸形成互補鏈，進而使目的基因加倍。(5)pcr過程中，經(jīng)過n次循環(huán)需要_個引物。解析：(1)pcr的原理是dna的熱變性。(2)pcr技術通過高溫加熱使dna解鏈，dna的這種解鏈現(xiàn)象在一定的條件下是可逆的，即降低溫度后能復性。(3)dna解鏈后冷卻的目的是讓引物與互補dna鏈相結合，形成局部雙鏈。(4)當溫度加熱至7075 時，熱穩(wěn)定dna聚合酶把單個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到引物上。(5)經(jīng)過n次循環(huán)形成的子代dna分子有2n1條單鏈，只有原來的2條鏈不需要引物，所以經(jīng)過n次循環(huán)需要2n12個引物。答案：(1)dna的熱變性(2)高溫加熱(3)引物互補dna鏈(4)熱穩(wěn)定dna聚合(taq dna聚合)磷酸二酯(5)2n1214在遺傳病及刑事案件偵破中常需要對樣品dna進行分析，pcr技術能快速擴增dna片段，在幾個小時內復制出上百萬份的dna拷貝，有效地解決了因為樣品中dna含量太低而難以對樣品進行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關問題：(1)在相應的橫線上寫出引物，并在復性這一步驟中將引物置于合適的位置。(2)在相應的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的dna分子。(3)若將作為原料的4種脫氧核苷酸用32p標記，請分析循環(huán)一次后生成的dna分子的特點：_，循環(huán)n次后生成的dna分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為_。(4)pcr反應過程的前提條件是_，pcr技術利用dna的_原理解決了這個問題。(5)在對樣品dna進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，dna摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質是_。解析：(1)dna聚合酶不能從頭開始合成dna，只能從3端延伸dna鏈，所以子鏈延伸方向為53，引物與b鏈部分堿基互補，引物則與a鏈部分堿基互補，且連接到a鏈的3端，故引物的結構為5gaoh，復性結果見答案。(2)經(jīng)過一次循環(huán)后，產生的兩個dna分子分別含有引物和引物。(3)由于作為原料的4種脫氧核苷酸被32p標記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個dna中各有一條鏈含32p，若復制n次，共產生子鏈數(shù)為2n2，其中只有dna母鏈不含32p，則其所占比例為2/(2n2)1/2n。(4)dna復制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則進行的。因此，首先要解旋，使兩條母鏈的堿基暴露出來，才能按照堿基互補配對原則把相應的堿基一個個地連接起來。dna分子在80100 的溫度范圍內變性，雙鏈解聚成單鏈，當溫度慢慢降低時，又能重新結合形成雙鏈。(5)dna中雜質蛋白的去除可利用酶的專一性，加入蛋白酶。答案：(1)5gaoh hoag55ggtc3(2)3ccag55ggtc35ggtc33ccag5(3)每個dna分子各有一條鏈含32p1/2n(4)dna解旋熱變性(5)蛋白酶15利用pcr技術擴增目的基因，其原理與細胞內dna復制類似(如圖所示)。圖中引物a、b為單鏈dna樣品片段，它是子鏈合成延伸的基礎。請回答有關問題：(1)pcr擴增開始前，需要向離心管中加入的物質除了dna樣品、taq酶，以及緩沖液之外，還需要加入_和_。(2)a、b、c中屬于復性的步驟是_，a過程的目的是_。(3)c步驟溫度為72 時發(fā)揮作用的酶是_。(4)從理論上分析，pcr技術利用dna分子的_復制的方式，一個樣品dna分子經(jīng)n次循環(huán)共需消耗引物a的數(shù)量為_。(5)設計引物是pcr技術關鍵步驟之一。某同學設計的兩組引物(引物對b只標注了部分堿基序列)都不合理(如表)，請分別說明理由。引物對ap1：aactgaaatctagctatcp2：gtccgactagtggctgtg引物對bs1：3aactgcagtt5s2：3cagttgatta5引物對a中p1和p2的_(堿基對)含量差異較大，導致復性溫度不一致。引物對b s1局部堿基配對導致自身_而失效；s1和s2之間出現(xiàn)_而失效。解析：(1)pcr擴增開始前，需要向離心管中加入的物質除了dna樣品，taq酶以及緩沖液之外，還需要加入四種脫氧核苷酸和引物。(2)a過程為高溫變性，b過程為復性，c過程為中溫延伸。(3)由于變性的溫度是95 ，延伸溫度為72 ，故pcr過程中所需要的酶是熱穩(wěn)定的dna聚合酶(taq酶)。(4)從理論上分析，p