高中生物專題5課題2同步練習

1、人教版語文上冊知能過關演練學生用書P49P50同步測控*PCR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. B. C. D.解析：選Co PCR過程與細胞內的 DNA復制過程相比較，主要有兩點不同： （1）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個核甘酸。（2）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

2、現(xiàn)的。DNA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D. DNA聚合酶只能從 3端延伸DNA鏈解析：選D。引物的作用是結合在模板 DNA上提供DNA延伸的起始位點， 而DNA聚 合酶的作用是從引物的 3端開始催化DNA鏈的延伸。PCR利用了 DNA的熱變性原理，PCR儀實際上也是一種能自動調控溫度的儀器。 下列對PCR過程中“溫度的控制”的說法，錯誤的是（）A. PCR反應需要高溫，是為了確保模板是單鏈B.延伸的溫度必須大于復性溫度，而小于變性溫度C.要用耐高溫的 DNA聚合酶D.需要耐高溫

3、的解旋酶解析：選D。PCR是體外DNA擴增技術，DNA雙鏈的解開不需要解旋酶，而是靠高 溫使其變性解體。復性前，在耐高溫的 Taq DNA聚合酶的作用下根據(jù)堿基互補配對原則合 成新的DNA ,因此延伸的溫度要大于復性溫度但小于變性溫度。.從第二次循環(huán)開始，復制的 DNA片段呈 擴增（）A.直線B.指數(shù)C.對數(shù)D.不變答案：B.在PCR擴增DNA的實驗中，預計一個 DNA分子經(jīng)過30次循環(huán)后，應該得到 230 個DNA分子，但是結果只有約210個DNA分子，那么出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是 （多選）（）A. Taq DNA聚合酶的活力不夠，或活性受到抑制B.系統(tǒng)設計欠妥C.循環(huán)次數(shù)不夠D,引物不能與親

4、鏈結合解析：選ABC o如果Taq DNA聚合酶活力不夠，或活性受到抑制，則導致催化效率降 低，得到的產(chǎn)物比預期的少，A項正確。如果 PCR系統(tǒng)設置不妥，達不到預期的結果，則B項正確。如果循環(huán)次數(shù)過少，產(chǎn)物的量比預期的少，則C項正確。如果引物設計不合理，也許不能與模板 DNA結合，造成無法進行擴增，而結果得到了210個DNA分子，則D項錯誤。6. （2011年Wj考江蘇卷節(jié)選）請回答基因工程方面的有關問題：（1）利用PCR技術擴增目的基因， 其原理與細胞內 DNA復制類似（如下圖所示）。圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎。17iiiii iiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

5、iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii.g變性退火引物a引物口iiiiiiiiiiiiig延伸 ,IIIIIHIlllllllinillllllllllMllllllllllllllllllllUllllllll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 。在第 輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核甘酸鏈等長的DNA片段。(2)設計引物是PCR技術關鍵步驟之一。某同學設計的兩組引物(只標注了部分堿基序列) 都不合理(如下圖)，請分別說明理由。弓I物】* 第I切引物，C A C G C T弓 I 物 n ( A G C C

6、T GC C A C T引物第詡引物，物第1組:第2組: o(3)PCR反應體系中含有熱穩(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DNA聚合酹解析：(1)根據(jù)PCR過程特點繪制PCR過程示意圖如下，由圖可知，以原來的每條母 鏈為模板合成的兩個新 DNA分子中，只含有引物A或引物B,而以新合成的子鏈為模板合 成新DNA分子時，兩種引物都含有，故第四輪循環(huán)共產(chǎn)生16個DNA分子，其中含有引物A的分子是15個，占15/16。由圖示知，第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長度均不同，根據(jù)半 保留復制特點，前兩輪循環(huán)產(chǎn)生的4個DNA分子的兩條鏈均不等長，第三輪循環(huán)產(chǎn)生的DNA分子存在等

7、長的兩條核甘酸鏈，如下圖所示。ASU- J 看RqF 惋七./ A B xaci* .1U1j32Lm,- 之一el J -lB Bw1一JtS*近：西!I*f g (皿口 j- 明 . Jru鼠皿之&第一輪循環(huán)第二輪循環(huán)第三輪循環(huán)(2)引物是單鏈 DNA時才能與DNA結合，而單鏈 DNA的堿基互補配對部分容易形成 雙鏈結構而失去其功能。 從圖示可以看出，組引物I和引物H局部堿基互補配對， 易形成 雙鏈結構而失效。組引物相互間不能發(fā)生堿基互補配對，但I自身折疊后會出現(xiàn)局部堿基互補配對而失效。（3）DNA聚合酶的作用是將單個脫氧核甘酸連續(xù)結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上，而不能直接將兩個脫氧核甘酸

8、連在一起。答案：（1）15/16三（2）引物I和引物H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甘酸連續(xù)結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上懿邈遇 ）（緊扣教材，思考感悟）.一個DNA片段做模板，30次循環(huán)后，反應物中大約有多少個同樣的DNA片段？（教材 P63）答案：PCR反應中的目的片段一般以2n的方式積累，其中n是反應循環(huán)次數(shù)。一個DNA片段在30次循環(huán)后的反應物中大約有 10億個這樣的片段，即 2n =230= 1073741824。.如何設計引物？（教材P63）答案：PCR引物是根據(jù)需要擴增的目的DNA的堿基序列來設計的。 課

9、時訓練 PCR利用了 DNA的哪種特性原理，來控制 DNA的解聚與結合（）A.特異性B,穩(wěn)定性C.熱變性D.多樣性答案：CDNA復制，需要哪些條件（）引物 tRNA 適宜的溫度（2011年聊城高二檢測）在實驗室內模擬生物體內的酶 游離的脫氧核甘酸ATPDNA分子適宜的酸堿度A. C.B.D.解析：選Do在實驗室內模擬DNA復制時，需要 DNA聚合酶催化合成 DNA子鏈；四種脫氧核甘酸為合成子鏈的原料; 度、適宜的酸堿度等。DNA母鏈為DNA復制的模板；還需要引物、較高的溫3.DNA擴增過程中，DNA片段經(jīng)若干次擴增，與其數(shù)目的理論值變化相符的圖是解析：選Co PCR反應中DNA的擴增數(shù)目和生物

10、體內的 DNA復制是類似的，即DNA分子復制一次，產(chǎn)生 2個DNA分子，復制2次，產(chǎn)生4個DNA分子，呈指數(shù)擴增， 開始有一個DNA分子為模板，經(jīng)過 n次復制后得到的 DNA分子的數(shù)量為2n,與曲線C相 符合（2011年宿州高二檢測）下列操作過程的敘述中錯誤的是（）PCR反應中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸儲水等在使用前必須進行高壓 滅菌PCR所用的緩沖液和酶應分裝成小份，并在- 20 c儲存PCR所用的緩沖液和酶從冰箱拿出之后，迅速融化D.在微量離心管中添加反應成分時，每吸取一種試劑后，移液器上的吸液槍頭都必須 更換解析：選C。為了防止外源DNA等因素的污染，PCR反應中所用的微量離心

11、管、槍頭、緩沖液及蒸儲水等，在使用前要進行高壓滅菌；還要將所用的緩沖液和酶分裝成小份；并且使用一次性吸液槍頭， 則A、B、D項都正確。在使用前，將PCR所需試劑從冰箱內拿出來， 放在冰塊上緩慢融化，則 C項錯誤。5.標準的PCR過程一般分為變性、復性、延伸三大步，這三大步需要的溫度依次是 （）92 C、50 C、72 CB. 72 C、50 C、92 CC. 50 C、92 C、72 CD. 80 C、50 C、72 C解析：選Ao當溫度上升到 90 c （9096 C）以上時，雙鏈 DNA解聚為單鏈，稱之為 變性；當溫度下降到50 C （4060 C）左右時，兩種引物通過堿基互補配對與兩條單

12、鏈DNA結合；當溫度上升到 72 C （7075 C）時，溶液中的四種脫氧核甘酸 （A、T、C、G）在Taq DNA聚合酶的作用下，根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈，稱為延伸。6.當引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結合后，DNA聚合酶就能開始延伸 DNA子鏈，則延伸的方向是（）A.從5端延伸DNA子鏈DNA的合成方向總是從 5端向3端延伸C.子鏈延伸的方向是 5 一 3或3 一 5D. DNA的合成方向總是從 3端向5端延伸解析：選B。本題考查多聚酶鏈式反應擴增DNA片段的有關知識，同時考查學生對 PCR原理的理解。PCR擴增的過程中子鏈延伸的方向是由DNA聚合酶決定的，由于 DNA聚合酶

13、只能從3端延伸DNA鏈，而不能從頭開始，因此 DNA的合成方向總是從 5端向3 端延伸。.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 C）變性的過程B,向左的過程是 DNA雙鏈迅速致冷復性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片段共有4個游離的磷酸基、4個3端答案：A.在PCR的實驗操作中，下列說法正確的是（）在微量離心管中添加各種試劑時，只需要一個槍頭離心管的蓋子一定要蓋嚴用手指輕彈離心管壁離心的目的是使反應液集中在離心管的底部A.B.C.D.解析：選Co在微量離心管中添加反應成分時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都 必須更

14、換，以確保實驗的準確性；蓋嚴離心管口的蓋子，防止實驗中外源DNA污染；用手指輕輕彈擊管的側壁， 使反應液混合均勻； 離心目的是使反應液集中在離心管的底部，提高反應效果。.復性溫度是影響 PCR特異性的較重要因素。變性后溫度快速冷卻至4060 C,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.由于模板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答案：D. PCR實驗中用到微量離心管、 緩沖液和蒸儲水，使用前必須進行的關鍵步驟是

15、（）A.反復洗滌B.用酒精擦洗C.高壓滅菌D.在20 C保存解析：選C。在PCR實驗中，為了避免外源 DNA等因素的污染，微量離心管、槍頭、 緩沖液和蒸儲水等在使用前必須進行高壓滅菌。同時也不能忽視其他操作步驟，如緩沖液和酶應該分裝成小份，并且在- 20 C保存。.美國科學家莫里斯發(fā)明了 PCR技術，它是一種DNA “復印機”，可以在數(shù)小時內， 將一個DNA復制出一千億個，解決了檢測樣本擴增的難題。在人類基因組1t劃實施中，PCR 技術使每個核甘酸的識別成本降低至510美元，他因發(fā)明PCR技術而榮獲了諾貝爾獎。（1）在DNA復制時，需要大量的 作為原料，在 DNA聚合酶的催化作用下，以 解旋后

16、的單鏈為 進行生物合成。(2)在DNA分子解旋時，必須加熱，普通的酶容易 ,科學家從溫泉中找到了耐95 C高溫的 ,解決了酶重復使用的難題，使鏈式反應成為可能。每次循環(huán)可以分 為變性、和延伸三步。(3)耐高溫酶的發(fā)現(xiàn)應用說明了地球生物 的重要，大自然的 庫是人類 的寶貴財富。解析：本題主要考查了 PCR技術的原理。PCR 一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)可 以分為變性、復性和延伸三步，在DNA復制過程中需要較高的溫度，所以需要耐高溫的 Taq DNA聚合酶，還需要以母鏈 DNA為模板，大量的脫氧核甘酸為原料，根據(jù)堿基互補配對 原則合成新的DNA鏈。答案：(1)脫氧核甘酸 模板(2)變性(失活)Taq D