人教版選修1多聚酶鏈式反應(yīng)擴增dna片段作業(yè)(2

1、學業(yè)分層測評 (十三 )(建議用時： 45 分鐘)學業(yè)達標 1PCR 反應(yīng)的最大特點是具有較大擴增能力與極高的靈敏性，但令人頭痛 的問題是易污染， 極其微量的污染即可造成假陽性的產(chǎn)生。 下列防止污染的方法 中不正確的是 ( )A 將樣品的處理、配制PCR反應(yīng)液、PCR循環(huán)擴增及PCR產(chǎn)物的鑒定等 步驟分區(qū)或分室進行B 吸樣槍吸樣要慢，吸樣時盡量一次性完成，槍頭小套、小離心管應(yīng)一次 性使用，以免交叉污染C. 所有PCR試劑都應(yīng)放置于大瓶分裝，以減少重復加樣次數(shù)，避免污染機 會D. PCR試劑、PCR反應(yīng)液應(yīng)與樣品及PCR產(chǎn)物分開保存，不應(yīng)放于同一 冰盒或同一冰箱【解析】 所有的 PCR 試劑都應(yīng)

2、放臵于小瓶分裝，一次性用完，避免因多 次使用造成污染。【答案】 C2. DNA 的復制需要引物，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(jié)合C. 引物的5端有助于DNA聚合酶的延伸DNA鏈D. DNA聚合酶只能從3端延伸DNA鏈【解析】 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(jié) 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端延伸。【答案】 D3. 下列屬于 PCR 技術(shù)的條件的是

3、 ( )單鏈的脫氧核苷酸序列引物 目的基因所在的 DNA 片段 脫氧核苷 酸 核糖核苷酸 DNA連接酶 耐熱的DNA聚合酶 DNA限制性核 酸內(nèi)切酶A B C D 【解析】 PCR技術(shù)的條件：模板，本題為第 項；引物，本題為第 項; 原料，本題為第 項；酶，本題為第 項?！敬鸢浮緽4 下列有關(guān)PCR技術(shù)的敘述，不正確的是（）A. PCR技術(shù)利用的是堿基互補配對原則B. PCR技術(shù)可用于基因診斷、判斷親緣關(guān)系等C. PCR技術(shù)需在體內(nèi)進行D. PCR技術(shù)可能為變性、復性、延伸三個階段【解析】PCR技術(shù)是聚合酶鏈式反應(yīng)的簡稱，是在體外快速大量復制DNA 片段的一種新技術(shù)。【答案】C5下圖是PCR反

4、應(yīng)過程中哪次循環(huán)的產(chǎn)物（）【導學號：05520039】丨丨丨丨1丨丨丨I1H1山山引物Ihi II hi II mi hi II hi ijininr引靳iiA .第一次循環(huán)B .第二次循環(huán)C.第三次循環(huán)D 第四次循環(huán)【解析】 在PCR反應(yīng)中，以引物為標記，第一次循環(huán)時加入的DNA為模 板，兩條DNA鏈可分別由引物I和引物U與其結(jié)合并在DNA聚合酶的作用下 延伸，所以形成的每個子DNA中只有一種引物；從第二次循環(huán)開始，上次產(chǎn)生 的含引物的DNA分子單鏈又可作為模板，形成的 DNA分子兩端均含引物。【答案】 A6 .下列有關(guān)PCR技術(shù)的說法中，不正確的是（）A. PCR技術(shù)是在細胞內(nèi)完成的B.

5、PCR技術(shù)是一項在生物體外復制特定 DNA的核酸合成技術(shù)C. PCR技術(shù)的原理與DNA復制的原理相同D. PCR技術(shù)的前提是有一段已知的目的基因的核苷酸序列【解析】 PCR技術(shù)是在生物體外進行 DNA復制的技術(shù)，其原理與 DNA 復制的原理相同，但前提是必須要有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根據(jù)核 苷酸序列合成的引物。【答案】 A7. PCR實驗中使用的微量離心管、緩沖溶液以及蒸餾水使用前必須進行的 關(guān)鍵步驟是（）A .反復洗滌B.用酒精擦洗C.高壓滅菌D .在20 C儲存【解析】 為了避免外源DNA等因素的污染，PCR實驗中使用的微量離心 管、緩沖溶液以及蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌。

6、PCR所用的緩沖溶液和酶應(yīng)分裝成小份，并在-20 C儲存。使用前，將所需的試劑從冰箱內(nèi)拿出， 放在冰塊上緩慢融化。故選 Co【答案】 C8. PCR操作過程中，對于溫度的控制，應(yīng)當控制在 （）A. 37 CB. 室溫C. 80 CD.先為95 C,然后降至55 C,最后調(diào)至72 C【解析】 利用PCR技術(shù)體外擴增DNA時，不需要解旋酶，而是通過加熱 破壞雙螺旋結(jié)構(gòu)。然后再降溫至 55 C左右，兩種引物通過堿基互補配對與兩條 單鏈DNA結(jié)合?！敬鸢浮?D9. 右圖表示DNA變性和復性示意圖，相關(guān)說法正確的 是（）A .向右的過程為加熱（5060 C ）變性的過程B. 向左的過程是DNA雙鏈迅速致

7、冷復性C. 變性與在生物體內(nèi)解旋過程的實質(zhì)相同D.圖中DNA片段共有8個游離的磷酸基、8個3端【解析】 DNA體外的變性同體內(nèi)的解旋實質(zhì)是相同的， 都是使氫鍵斷裂, DNA雙螺旋打開，只是體內(nèi)需解旋酶，體外是高溫條件?！敬鸢浮?C10.在進行DNA親子鑒定時，需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈式反應(yīng)) 可以使樣品DNA擴增，獲得大量DNA克隆分子。該技術(shù)的原理是利用DNA的 半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制(如下圖，圖中黑色長方形是引物)。| I| | |DNA樣品7第一 環(huán)第二次循號(1) 圖中的變性、延伸分別是指 、。(2) 假設(shè)PCR反應(yīng)中的DNA模板為P,第一輪循環(huán)的產(chǎn)物2個

8、子代DNA為Ni，第二輪的產(chǎn)物4個子代DNA為N2, Ni、N2中分別含有模板DNA單鏈的 DNA分別有、。若繼續(xù)循環(huán)，該DNA片段共經(jīng)過30次循環(huán)后能形成個DNA片段。A + t 1(3) 某樣品DNA分子中共含3 000個堿基對，堿基數(shù)量滿足：G7c二2若經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入 腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對應(yīng)的片段)(4) 若下圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物，請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。MII1MIII III llllllll IIIIIIIIIIII引物A引物Rhrm丨丨丨I丨丨丨丨丨1丨丨丨丨I丨丨丨丨I丨丨il【解析】(1)變性的實質(zhì)是DNA雙鏈解旋；延伸

9、的實質(zhì)是以 DNA單鏈為模板，按照堿基互補配對原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復制，其特點是半保留復制，所以無論復制幾次，模板鏈一直存在于2個DNA分子中。DNA復制的數(shù)量變化是指數(shù)式增長方式。(3)由(A + T)/(G + C)= 1/2可 知A : T : G : C= 1 ： 1 ： 2 : 2,所以A的比例為1/6,在一個DNA分子中的數(shù) 量為3 000 2人1/6) = 1 000個，5次循環(huán)的DNA數(shù)為32個，所以以原料合成的 DNA數(shù)相當于321= 31個，至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為31 X 1 000= 31 000個。 畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位臵和所

10、對應(yīng)的模板鏈。【答案】（1）模板DNA雙鏈解聚形成單鏈 在DNA聚合酶的作用下，原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈（2）2223031 000 （4）如圖TTTllTl【1【111111【1 I【M111IL引物冉引物B匕【II1H1【1【11口11【1【H111I【廠引物A能力提升11. 下列有關(guān)PCR技術(shù)中引物的敘述，正確的是（）【導學號：05520040】A .引物是一小段DNA分子或雙鏈RNA分子B. 擴增一個DNA分子至少需要的引物數(shù)目等于新合成的 DNA子鏈數(shù)目C. 兩種引物之間能夠發(fā)生堿基互補配對D. DNA聚合酶只能從引物的5端連接脫氧核苷酸【解析】引物是一小段單鏈DNA分子或

11、單鏈RNA分子；在DNA分子擴增時，需要兩種引物，由于新合成的子鏈都需要引物作為復制的起點，則擴增一個DNA分子至少需要的引物數(shù)目等于新合成的DNA子鏈數(shù)目；兩種引物分別與DNA母鏈之間發(fā)生堿基互補配對，并不是兩種引物之間發(fā)生堿基互補配對； DNA聚合酶只能從引物的3端連接脫氧核苷酸，從而使子鏈DNA分子的復制 方向只能是5端f 3端。【答案】 B12. “X基因”是DNA分子上一個有遺傳效應(yīng)的片段，若要用PCR技術(shù)特 異性地拷貝“ X基因”，需在PCR反應(yīng)中加入兩種引物，兩種引物及其與模板 鏈的結(jié)合位置如圖1所示。經(jīng)4輪循環(huán)后產(chǎn)物中有五種不同的 DNA分子，如圖 2所示，其中第種DNA分子有

12、幾個（）引物1引物25*3*C. 63*5r3r一A3*：513*圖2【解析】PCR技術(shù)擴增時，由兩種引物決定所擴增的片段的特定序列,上一次循環(huán)的產(chǎn)物為下一次循環(huán)的模板。 第一次循環(huán)形成和，第二次循環(huán)形 成、四個DNA，以此類推4次循環(huán)后共形成16個DNA，其中、 各一個，、各三個，共8個。【答案】 D13. 多聚酶鏈式反應(yīng)（PCR技術(shù)）是體外酶促合成特異性 DNA片段的一種方 法，由高溫變性、低溫復性及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個周期，循環(huán)進行，使 目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確 的是（）DM 曲淞分離成為單鏈切n鏈dn丸為檢板合成子代D附A. PCR

13、技術(shù)是在實驗室中以少量 DNA制備大量DNA的技術(shù)B反應(yīng)中新合成的DNA可以作為下一輪反應(yīng)的模板C. PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴增D. 應(yīng)用PCR技術(shù)與DNA分子雜交技術(shù)可以檢測基因突變【解析】 PCR技術(shù)就是體外大量擴增 DNA的技術(shù)，即以少量DNA制備 大量DNA的技術(shù)，A正確；PCR技術(shù)的原理就是DNA復制，反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板，所需原料是脫氧核苷酸，以指數(shù)方式擴增， B正確，C錯誤；應(yīng)用PCR技術(shù)與DNA分子雜交技術(shù)可以檢測基因突變，D正 確?！敬鸢浮緾14請回答PCR技術(shù)方面的有關(guān)問題:利用PCR技術(shù)擴增目的基因，其原理與細胞內(nèi)DNA復制類

14、似（如圖所示）。 九|川|川|山|川川|川|川|川.變性7-引物uFllllllll.lllll 復性一 iiiinnn -引物aFlu】川川miliiihii川 iiiiiiiiiiiiTjiiiiiHuiiimijirnnq圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。從理論上推測，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物 A的DNA片段所占的比例為0在第 循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段。（2）設(shè)計引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學設(shè)計的兩組引物（只標注了部分堿基序列）都不合理（如圖），請分別說明理由。引物I 第I組引物彳C A G C C T.引物llr I I IA G C

15、C T Gi 屮亠引物 1 *II第血引物$A A C T Q C A C T T引物 H r * I II IIIII I IC G A C T GATT A 第1組：- 第2組：（3）PCR反應(yīng)體系中含有熱穩(wěn)定 DNA聚合酶，下面的表達式不能正確反映DNA聚合酶的功能，這是因為?！窘馕觥?1)從理論上推測，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物 A的DNA片段 所占的比例為15/16。在第三輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的 DNA片段。(2)某同學設(shè)計的兩組引物(只標注了部分堿基序列)都不合理，原因 引物I和引物U局部發(fā)生堿基互補配對而失效。引物I自身折疊后會出現(xiàn) 局部堿基互補配對而失效。(3

16、)DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙 鏈DNA片段的引物鏈上?！敬鸢浮?5/16三(2) 引物I和引物U局部發(fā)生堿基互補配對而失效引物I自身折疊后會出現(xiàn)局部堿基互補配對而失效(3) DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上15. PCR技術(shù)是一種體外迅速擴增 DNA片段的技術(shù)，操作步驟簡介如下: 第I步：準備“湯”和模板 DNAA 配制多聚酶鏈式反應(yīng)“湯”配方：蒸餾水100 SPU緩沖液15 SPU氯化鎂溶液8 SPU引物I3 SPU引物U3 SPUDNA聚合酶1 SPU礦物油1 SPUdNTP每一種各加4 SPU注：SPU是一種溶液的計量單位；礦物油可防止

17、聚合酶在凍結(jié)時受傷害,以保證酶的活性；dNTP有四種：dATP、dGTP、dCTP、dTTP。B.準備要拷貝的DNA如要拷貝自己的DNA，可以用一牙簽輕刮口腔內(nèi)壁，將牙簽放入蒸餾水中 搖動。加熱使蒸餾水沸騰，使細胞破碎釋放出DNA。用離心機離心后，去除蒸餾水中較大的細胞碎片。這時上清液中就有了較純的DNA。第U步：多聚酶鏈式反應(yīng)將DNA(B)放入湯(A)中。 水浴加熱。首先，95 C,使DNA雙螺旋打開，歷時1 min;然后，55 C, 使引物結(jié)合到DNA上，歷時30 S；最后，72 C，與DNA聚合酶結(jié)合使DNA 復制，歷時 1 min。 重復步驟。每重復一次，即完成一次拷貝。根據(jù)上述操作過

18、程回答下列問題：(1) 以上材料可以說明 ()ADNA 的復制必須在活細胞中才能完成BDNA 能指導蛋白質(zhì)的合成C在合適的條件下，非細胞環(huán)境也能進行 DNA的復制DPCR 技術(shù)是一種無性生殖技術(shù)(2) 若用人體細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)做 PCR 擴增，則擴增后的幾百億個 DNA 分子起碼可分為 46 種。要將其分開，可用電泳、染色等技術(shù)，常用的試劑有溴化 乙錠等。有些試劑毒性較強， 因此應(yīng)戴上化學實驗專用手套作為保護措施， 以避 免其與皮膚接觸。 溴化乙錠是一種強烈的誘變物， 若接觸皮膚活細胞， 很可能會 引起()A 基因重組B. 該個體會產(chǎn)生變異較大的后代C. 癌變D. 皮膚外層是死細胞，該物質(zhì)接觸皮膚后對人體不會有影響(3) PCR技術(shù)中用到的DNA聚合酶，取自生長在熱泉中的一種細菌。就PCR技術(shù)來講，你認為使用這種細菌中提取的酶較普通的動植物體內(nèi)提取的 DNA 聚 合酶的優(yōu)勢是 。_(4) PCR 技術(shù)能將某一 DNA 分子擴增成許多相同的 DNA 片段，原因是：DNA分子具有吉構(gòu)；DNA復制時遵循原則。(5) DNA 分子進行擴增時，除了所要擴增的 DNA 片段外，還需要四種、和等條件。若已知 DNA 的一條單鏈的堿 基 組 成 為 ATCCGAT ， 則 與 它 互 補 的 另 一 條 單 鏈 的 堿 基 組 成 為解析】 (1)在合適的條件下， 細胞外也可完成 DNA 復制