《多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段》試題庫2

《多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段》試題庫題組11．PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA，需要的條件是()。①目的基因②引物③四種脫氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖體A．②③④⑤ B．①②③⑥C．①②③④ D．①③④⑤解析PCR技術(shù)需要目的基因作為擴(kuò)增的模板，DNA聚合酶催化反應(yīng)的進(jìn)行，而引物是滿足DNA聚合酶起作用的需要，四種脫氧核苷酸是該過程的原料。答案C2．下列有關(guān)PCR反應(yīng)的敘述正確的是()。A．PCR反應(yīng)所需要的引物只是RNAB．PCR反應(yīng)所需要的材料是核糖核苷酸C．PCR反應(yīng)所需要的酶在60℃會(huì)變性D．PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行解析PCR反應(yīng)需要的引物是DNA或RNA，反應(yīng)所需要的材料是脫氧核苷酸，PCR所需要的酶是耐高溫的，在60℃不會(huì)變性。答案D3．下列各項(xiàng)屬于引物作用的是()。A．打開DNA雙鏈B．催化合成DNA子鏈C．使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始復(fù)制D．提供模板解析DNA分子的復(fù)制具有方向性，即只能從子鏈的5′→3′方向進(jìn)行復(fù)制。當(dāng)引物與DNA母鏈結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈。所謂3′、5′是指脫氧核糖上C原子的位置。脫氧核糖的結(jié)構(gòu)圖如上圖所示。答案C4．PCR一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)()。A．仍與引物Ⅰ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸B．與引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸C．同時(shí)與引物Ⅰ和引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行子鏈的延伸D．無需與引物結(jié)合，在酶的作用下從頭合成子鏈解析考查同學(xué)們對(duì)PCR反應(yīng)中的變性、復(fù)性、延伸的實(shí)質(zhì)是否理解。當(dāng)由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)，此單鏈引物固定端為5′端，因此與它互補(bǔ)的子鏈應(yīng)從另一端開始合成，即與引物Ⅱ結(jié)合延伸DNA子鏈。答案B5．PCR儀實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器，它調(diào)控不同溫度的目的是()。①95℃，使DNA分子變性，失去生物活性②95℃，使DNA分子變性，解開螺旋③55℃，使DNA分子開始復(fù)制、延伸④55℃，使DNA分子恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，恢復(fù)活性⑤72℃，使DNA分子開始復(fù)制、延伸⑥72℃，使DNA分子恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，恢復(fù)活性A．①③⑤B．②③⑤C．②④⑤D．②④⑥解析PCR利用了DNA的熱變性原理，通過控制溫度來控制雙鏈的解旋與結(jié)合。PCR儀實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)能夠自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器。當(dāng)溫度上升至95℃時(shí)，DNA分子變性，解開雙螺旋結(jié)構(gòu)；溫度下降到50℃左右(55℃)，引物與DNA單鏈結(jié)合，DNA恢復(fù)雙螺旋結(jié)構(gòu)，恢復(fù)活性；溫度上升至72℃，DNA分子開始復(fù)制、延伸，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。答案C6．(14分)PCR技術(shù)有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行研究的問題，而被廣泛應(yīng)用，此過程需要一種TaqDNA聚合酶。(1)體內(nèi)DNA復(fù)制過程中用解旋酶打開雙鏈DNA，而PCR技術(shù)中應(yīng)用________。(2)TaqDNA聚合酶是從水生耐熱細(xì)菌Taq中分離的。①為什么Taq細(xì)菌能從熱泉中被篩選出來呢？__________________________________________________________。②TaqDNA聚合酶的功能是______________________________________。③TaqDNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，可用________法和________法進(jìn)行分離。④為了使TaqDNA聚合酶能夠多次反復(fù)利用，可采用______技術(shù)，常用的方法為____________________________。(3)從土壤中分離分解尿素的細(xì)菌時(shí)，應(yīng)采取的措施是________，原因是__________________________________________________________。(4)相對(duì)于細(xì)菌分離，DNA分子的分離和提取操作要復(fù)雜的多。①在DNA提取中兩次用到蒸餾水，其目的分別是：________、________。②實(shí)驗(yàn)中能否以哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料？為什么？____________________________________________________________________________________________________________________。(5)與體內(nèi)DNA復(fù)制相比較，PCR反應(yīng)要在________中才能進(jìn)行，并且要嚴(yán)格控制________條件。(6)PCR中加入的引物有________種，加入引物的作用是____________________。答案(1)高溫使DNA分子熱變性(2)①熱泉70～80℃的高溫條件淘汰了絕大多數(shù)微生物②催化脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵③凝膠色譜電泳④固定化酶化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法(3)將細(xì)菌在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，其中唯一的氮源是尿素只有能分解尿素的微生物才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)和繁殖(4)①使血細(xì)胞破裂，釋放出DNA分子稀釋NaCl溶液，使DNA分子析出②不能，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中無DNA分子(5)一定的緩沖溶液溫度(6)2作為DNA復(fù)制的起點(diǎn)7．(7分)下圖是PCR技術(shù)示意圖，請(qǐng)回答下列問題。(1)標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為________、________、________三大步驟。(2)引物是此過程中必須加入的物質(zhì)，從化學(xué)本質(zhì)上說，引物是一小段________。(3)將雙鏈DNA________，使之變性，從而導(dǎo)致________。(4)引物延伸需提供________作為原料。解析(1)PCR過程一般分變性→復(fù)性→延伸三大步驟。(2)引物的化學(xué)本質(zhì)為一小段單鏈DNA或RNA。(3)將DNA加熱至90℃以上，可導(dǎo)致DNA解旋。(4)引物延伸需提供脫氧核苷酸作為原料以形成DNA子鏈。答案(1)變性復(fù)性延伸(2)單鏈DNA或RNA(3)加熱到95℃雙鏈DNA解聚成兩條單鏈(4)四種脫氧核苷酸8．(9分)近十年來，PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復(fù)制，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖)，在很短的時(shí)間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實(shí)驗(yàn)室所需要的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)加熱使DNA雙鏈打開，這一步是打開________鍵，稱為________。(2)當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板________端結(jié)合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，此過程中原料是________，遵循的原則是________。(3)PCR技術(shù)的必要條件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個(gè)條件，即：液體環(huán)境、適宜的________和________，前者由PCR儀自動(dòng)調(diào)控，后者則靠________來維持。(4)DNA的復(fù)制需要引物，其主要原因是______________________________。A．可加快DNA的復(fù)制速度B．引物可與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)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鏈解析本題考查體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的原理以及基本條件。打開DNA雙鏈需破壞堿基對(duì)間的氫鍵；引物的游離端為3′，即5′→3′，它需與模板的3′結(jié)合；PCR所用液體環(huán)境需保障適宜的溫度和酸堿度，其pH可借助緩沖液維持；DNA復(fù)制，不能從頭開始，故須提供引物。答案(1)氫變性(2)3′四種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)溫度酸堿度緩沖液(4)D題組21．生物體內(nèi)DNA復(fù)制的條件(1)原料：4種脫氧核苷酸。(2)模板：解旋后的每一條DNA母鏈。(3)酶：打開DNA雙鏈的解旋酶和合成DNA單鏈的DNA聚合酶。(4)引物：為DNA聚合酶的起始提供3′末端。2．PCR擴(kuò)增的原理(1)概念：PCR即多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。它能以極少量的DNA為模板，在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝。(2)原理：①DNA變性：在80_～100_℃的溫度范圍內(nèi)，DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)將解體，雙鏈分開，這個(gè)過程稱為變性。②DNA復(fù)性：當(dāng)溫度緩慢降低后，兩條彼此分離的DNA鏈又會(huì)重新結(jié)合成雙鏈，這個(gè)過程稱為復(fù)性。③DNA合成：DNA聚合酶從引物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。(3)條件：①模板：解旋后的每一條DNA母鏈。②引物：能分別與兩條模板鏈結(jié)合的兩種引物。③原料：4種脫氧核苷酸。④酶：耐熱的DNA聚合酶。⑤其他條件：需要穩(wěn)定的緩沖溶液和能自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的溫控設(shè)備。3．PCR的反應(yīng)過程1．實(shí)驗(yàn)用具(1)PCR儀：該儀器能自動(dòng)調(diào)控溫度，實(shí)現(xiàn)DNA的擴(kuò)增。如果沒有PCR儀，可用3個(gè)恒溫水浴鍋代替，操作時(shí)按程序在3個(gè)水浴鍋中來回轉(zhuǎn)移PCR反應(yīng)的微量離心管。(2)微量離心管：總?cè)莘e為，實(shí)際上是進(jìn)行PCR反應(yīng)的場(chǎng)所。(3)微量移液器：用于向微量離心管中轉(zhuǎn)移PCR配方中的液體，每吸取一種試劑后其上的一次性吸液槍頭都必須更換。2．實(shí)驗(yàn)步驟含量的測(cè)定(1)原理：利用DNA在260_nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰。(2)計(jì)算公式：DNA含量(μg/mL)＝50×(260_nm的讀數(shù))×稀釋倍數(shù)。eq\a\vs4\al(點(diǎn)撥：)在PCR實(shí)驗(yàn)操作中，常用微量離心管作為反應(yīng)場(chǎng)所，在操作時(shí)，用微量移液器按照PCR反應(yīng)體系的配方在微量離心管中依次加入各組分，再設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序就可以了。1．下列有關(guān)PCR的描述，不正確的是(B)A．PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制B．用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA是一個(gè)酶促反應(yīng)，需耐高溫的解旋酶和DNA聚合酶C．一個(gè)DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增，可形成2n個(gè)DNA片段(n代表循環(huán)次數(shù))D．PCR利用了DNA的熱變性來控制DNA的解旋與結(jié)合解析：PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，它以極少量的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，在引物作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸，短時(shí)間內(nèi)迅速?gòu)?fù)制上百萬份的DNA拷貝。PCR利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性的特性來解旋并結(jié)合引物，不用解旋酶解旋。2．PCR技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是(D)A．原理簡(jiǎn)單B．原料易找C．TaqDNA聚合酶有耐熱性D．快速、高效、靈活、易于操作3．PCR技術(shù)的操作步驟依次是(B)A．高溫變性、中溫延伸、低溫復(fù)性B．高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸C．中溫延伸、高溫變性、低溫復(fù)性D．中溫延伸、低溫復(fù)性、高溫變性4．聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡(jiǎn)要過程如下圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述，不正確的是(C)A．PCR技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)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又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(kuò)增D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變解析：PCR技術(shù)是人工合成DNA的方法，原料是脫氧核苷酸，不是核糖核苷酸。5．PCR實(shí)驗(yàn)室中使用的微量離心管、緩沖溶液以及蒸餾水使用前必須進(jìn)行的關(guān)鍵步驟是(C)A．反復(fù)洗滌B．用酒精擦洗C．高壓滅菌D．在－20℃下儲(chǔ)存解析：為了避免外源DNA等因素的污染，PCR實(shí)驗(yàn)室中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌。PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲(chǔ)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。6．PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA，需要的條件是(A)①目的基因②引物③四種脫氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖體A．①②③④B．②③④⑤C．①③④⑤D．①②③⑥解析：PCR技術(shù)需要目的基因作為擴(kuò)增的模板，DNA聚合酶催化反應(yīng)的進(jìn)行，而引物是滿足DNA聚合酶起作用的需要，四種脫氧核苷酸是該過程的原料。7．有關(guān)PCR反應(yīng)的敘述中，正確的是(D)A．PCR反應(yīng)所需要的引物只有RNAB．PCR反應(yīng)所需要的原料是核糖核苷酸C．PCR反應(yīng)所需要的酶在60℃會(huì)變性D．PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行解析：PCR反應(yīng)所需要的引物是DNA或RNA；原料是四種脫氧核糖核苷酸；變性是在高溫下進(jìn)行的，在60℃下不會(huì)變性。8．DNA檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于親子鑒定、遺傳病檢測(cè)等領(lǐng)域。DNA檢測(cè)離不開對(duì)樣品DNA的PCR擴(kuò)增。不同樣品DNA的擴(kuò)增過程或條件不同的是(A)A．引物B．DNA聚合酶C．四種脫氧核苷酸D．預(yù)變性的溫度解析：不同的樣品DNA有不同的核苷酸序列，由于引物能與模板DNA(樣品DNA)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合，因此不同樣品DNA所需的引物有不同的核苷酸序列。9．引物一般不是指(D)A．引物是指一小段DNA或RNAB．它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)C．PCR的引物長(zhǎng)度通常為20～30個(gè)核苷酸D．合成子鏈的原料10．PCR利用了DNA的熱變性原理，PCR儀實(shí)際上也是一種能自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器。下列對(duì)PCR過程中“溫度的控制”的說法，錯(cuò)誤的是(D)A．PCR反應(yīng)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(fù)性溫度，而小于變性溫度C．要用耐高溫的DNA聚合酶D．需要耐高溫的解旋酶11．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。(1)DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，通常將__________的末端稱為5′端，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的__________開始延伸DNA鏈。(2)PCR利用DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀(jì)80年代，科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到____________________，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫__________。(3)PCR的每次循環(huán)可以分為__________三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中，只有一個(gè)DNA片段作為模板，請(qǐng)計(jì)算在5次循環(huán)后，反應(yīng)物中大約有__________個(gè)這樣的DNA片段。(4)請(qǐng)用簡(jiǎn)圖表示出一個(gè)DNA片段在PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。(5)簡(jiǎn)述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。解析：(2)因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。用選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來。(3)DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板，進(jìn)行半保留復(fù)制，所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25＝32個(gè)。(4)新合成的DNA鏈帶有引物，而最初的模板DNA的兩條鏈中只有一條帶有引物。(5)PCR技術(shù)可以對(duì)DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增，所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等方面。答案：(1)磷酸基團(tuán)3′端(2)耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基(3)變性、復(fù)性和延伸32(4)(5)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等。12．PCR技術(shù)是將某一特定DNA片段在體外酶的作用下，復(fù)制出許許多多相同片段的一種方法，利用它能快速而特異地?cái)U(kuò)增任何要求的目的基因或DNA分子片段。它的基本過程如下：[注：圖中“▄”表示每次擴(kuò)增過程中需要的引物(用P代表)。每個(gè)引物含20個(gè)脫氧核苷酸，并分別與DNA片段兩端堿基互補(bǔ)，其作用是引導(dǎo)合成DNA子鏈]請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)PCR技術(shù)的原理是模擬生物體內(nèi)__________________________的過程。(2)PCR擴(kuò)增過程中對(duì)DNA片段進(jìn)行高溫加熱處理，其目的是__________________________，其作用相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)________酶的作用。(3)在③適溫延伸過程中，必需加一特定的DNA聚合酶，從圖示中可判斷，該酶與一般人體細(xì)胞中的DNA聚合酶相比，最主要的特點(diǎn)是________________________________________________________________________。(4)假如引物都用3H標(biāo)記，從理論上計(jì)算，DNA片段經(jīng)3次擴(kuò)增所得的8個(gè)DNA分子中，含有3H標(biāo)記的DNA分子占________%。(5)假定DNA片段含200對(duì)脫氧核苷酸，經(jīng)3次擴(kuò)增，從理論上計(jì)算，除需要引物14個(gè)外，還需要游離的脫氧核苷酸________個(gè)。解析：PCR技術(shù)是一種在體外模擬生物細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的過程，在這一過程中存在DNA分子變性(高溫使雙鏈解旋)、復(fù)性(低溫引物與單鏈結(jié)合)、延伸(中溫復(fù)制延伸)，其中高溫下雙鏈解旋相當(dāng)于解旋酶的作用。PCR過程中所使用的DNA聚合酶必須要能夠耐高溫。由于每一個(gè)DNA分子都要和引物結(jié)合，所以每一個(gè)DNA分子中都要含有引物；每個(gè)DNA都含有400個(gè)脫氧核苷酸，則計(jì)算式為：400×8－400－20×14＝2520。答案：(1)DNA復(fù)制(2)使DNA雙鏈解開成為單鏈解旋(3)耐高溫(4)100(5)252013．下圖是PCR技術(shù)示意圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為____________、____________、____________三大步驟。(2)引物是此過程中必須加入的物質(zhì)，從化學(xué)本質(zhì)上說，引物是一小段__________________。(3)將雙鏈DNA________________，使之變性，從而導(dǎo)致________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)TaqDNA聚合酶的作用是__________________，且只能由_____端開始。(5)引物延伸需提供________________________作為原料。答案：(1)變性復(fù)性延伸(2)單鏈DNA或RNA(3)加熱到95℃雙鏈DNA分離成兩條單鏈(4)催化合成DNA子鏈3′(5)四種脫氧核苷酸題組3過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比,主要有兩點(diǎn)不同,它們是()。①PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNA②PCR過程不需要DNA聚合酶③PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶,而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的④PCR過程中,DNA不需要解旋,直接以雙鏈DNA為模板進(jìn)行復(fù)制A.③④B.①②C.①③ D.②④解析:PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比較,主要有兩點(diǎn)不同:(1)PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNA,長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。(2)PCR過程中,DNA解旋不依賴解旋酶,而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的。答案:C技術(shù)中,引物的作用是()。A.打開DNA雙鏈B.催化合成DNA子鏈C.使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始復(fù)制D.提供模板解析:DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3'端延伸DNA鏈,引物的作用就在于此。答案:C3.下列關(guān)于DNA雙鏈的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.通常將DNA的羥基末端稱為5'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為3'端B.通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端C.通常DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈D.通常DNA聚合酶不能從5'端延伸DNA鏈解析:為了明確DNA分子的方向,通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端。答案:A4.下列有關(guān)PCR的描述,不正確的是()。技術(shù)的原理是DNA復(fù)制B.用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA是一個(gè)酶促反應(yīng),需耐高溫的解旋酶和DNA聚合酶C.一個(gè)DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增,可形成2n個(gè)DNA片段(n代表循環(huán)次數(shù))D.PCR利用了DNA的熱變性來控制DNA的解旋與結(jié)合解析:PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),它以極少量的DNA為模板,以四種脫氧核苷酸為原料,在引物作用下使DNA聚合酶從引物的3'端連接脫氧核苷酸,短時(shí)間內(nèi)迅速?gòu)?fù)制上百萬份的DNA拷貝。PCR利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性的特性來解旋并結(jié)合引物,不用解旋酶解旋。答案:B5.在PCR實(shí)驗(yàn)操作中,下列說法不正確的是()。A.在微量離心管中添加各種試劑時(shí),只需一個(gè)槍頭B.離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán),防止液體外溢C.用手輕彈離心管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合D.離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部,提高反應(yīng)效果解析:在微量離心管中添加各種試劑時(shí),每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭必須更換,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán),防止實(shí)驗(yàn)中脫落或液體外溢;離心10s的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部,提高反應(yīng)效果。答案:A檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于親子鑒定、遺傳病檢測(cè)等領(lǐng)域。DNA檢測(cè)離不開對(duì)樣品DNA的PCR擴(kuò)增。不同樣品DNA的擴(kuò)增過程或條件不同的是()。A.引物 聚合酶C.四種脫氧核苷酸 D.預(yù)變性的溫度解析:不同的樣品DNA有不同的核苷酸序列,由于引物能與模板DNA(樣品DNA)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合,因此不同樣品DNA所需的引物有不同的核苷酸序列。答案:A7.下面關(guān)于DNA光吸收特點(diǎn)或DNA含量計(jì)算的敘述正確的是()。主要吸收藍(lán)紫光主要吸收紅橙光C.可根據(jù)DNA在260nm紫外線波段光吸收值的多少推算DNA的含量D.計(jì)算DNA含量的公式可表示為“50×紫外分光光度計(jì)260nm的讀數(shù)”解析:DNA主要吸收波長(zhǎng)為260nm的紫外線,可據(jù)光吸收量的多少推算DNA的含量,公式可表示為“DNA含量(μg/mL)=50×(紫外分光光度計(jì)260nm的讀數(shù))×稀釋倍數(shù)”。答案:C8.在PCR擴(kuò)增的實(shí)驗(yàn)中,加入一種提取物(一種模板DNA片段),但實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)物卻有兩種DNA。其原因可能是()。A.基因突變DNA聚合酶發(fā)生變異C.基因污染D.溫度過高解析:發(fā)生題述狀況的原因是基因污染。因此,在PCR實(shí)驗(yàn)中,一定要做到隔離操作區(qū)、分裝試劑、簡(jiǎn)化操作程序、使用一次性吸液槍頭等,盡量避免基因污染。答案:C9.在進(jìn)行DNA親子鑒定時(shí),需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)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(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖,圖中短粗線是引物)。在很短的時(shí)間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍,使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(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(gè)子代DNA為N1,第二輪的產(chǎn)物4個(gè)子代DNA為N2,N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別有個(gè)、個(gè)。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(gè)DNA片段。(3)某樣品的一個(gè)DNA分子中共含3000個(gè)堿基對(duì),堿基數(shù)量滿足:(A+T)/(G+C)=1/2,若經(jīng)5次循環(huán),至少需要向試管中加入個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對(duì)應(yīng)的片段)(4)若下圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物,請(qǐng)繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物。解析:(1)變性的實(shí)質(zhì)是DNA雙鏈解旋;延伸的實(shí)質(zhì)是以DNA單鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復(fù)制,其特點(diǎn)是半保留復(fù)制,所以無論復(fù)制幾次,模板鏈一直存在于2個(gè)DNA分子中。DNA復(fù)制的數(shù)量變化是指數(shù)式增長(zhǎng)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(gè)DNA分子中的數(shù)量為3000×2×(1/6)=1000個(gè),5次循環(huán)形成的DNA數(shù)為32個(gè),所以由原料合成的DNA數(shù)相當(dāng)于32-1=31個(gè),至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為31×1000=31000個(gè)。(4)畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位置和所對(duì)應(yīng)的模板鏈。答案:(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈在DNA聚合酶的作用下,原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈(2)22230(3)31000(4)如圖10.近10年來,PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保留復(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖所示)。(1)加熱使DNA雙鏈打開,這一步是打開鍵,稱為,在細(xì)胞中是在酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí),引物與模板末端結(jié)合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成兩條DNA分子,此過程中原料是,遵循。(3)PCR技術(shù)的必需條件,除了模板、原料、酶以外,至少還有三個(gè)條件,即:液體環(huán)境、適宜的和。(4)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制,若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中,以含有14N的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制4次之后,則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA總數(shù)的比例為。(5)現(xiàn)有一段DNA序列:5'CAAGGATCC3'3' G T T C C T A G G 5'。如果它的引物1為5'GGA—OH,則引物2為。解析:DNA兩條鏈之間的堿基通過氫鍵形成堿基對(duì),從而將兩條鏈連接起來。因而,要想打開DNA雙鏈,必須打開氫鍵,這一過程在細(xì)胞內(nèi)是在解旋酶作用下完成的,在細(xì)胞外(PCR)則是通過高溫實(shí)現(xiàn)的。合成DNA時(shí),所用的原料是4種游離的脫氧核苷酸,復(fù)制過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。PCR技術(shù)的條件除了模板、原料、酶以外,還要有適宜的溫度和酸堿度以及液體環(huán)境;用含15N標(biāo)記的DNA分子作為模板,連續(xù)復(fù)制4次,共得到DNA分子數(shù)為24=16個(gè),其中含有15N標(biāo)記的有兩個(gè),占全部DNA分子總數(shù)的1/8。答案:(1)氫解旋解旋(2)4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)TaqDNA聚合溫度pH(4)1/8(5)5'CAA—OH11.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。(1)DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?通常將的末端稱為5'端,當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后,DNA聚合酶就能從引物的開始延伸DNA鏈。(2)PCR利用DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題,但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀(jì)80年代,科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到,它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來,所用的培養(yǎng)基叫。(3)PCR的每次循環(huán)可以分為三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中,只有一個(gè)DNA片段作為模板,請(qǐng)計(jì)算在5次循環(huán)后,反應(yīng)物中大約有個(gè)這樣的DNA片段。(4)請(qǐng)用簡(jiǎn)圖表示出一個(gè)DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。(5)簡(jiǎn)述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。解析:(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已經(jīng)存在的核酸的3'羥基上,與DNA母鏈結(jié)合的RNA引物就提供這個(gè)羥基。(2)因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題,所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。用選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來。(3)DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板,進(jìn)行半保留復(fù)制,所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25=32個(gè)。(4)新合成的DNA鏈帶有引物,而最初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物。(5)PCR技術(shù)可以對(duì)DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增,所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等方面。答案:(1)磷酸基團(tuán)3'端(2)耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基(3)變性、復(fù)性和延伸32(4)(5)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等。題組4過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比,主要有兩點(diǎn)不同,它們是()。①PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNA②PCR過程不需要DNA聚合酶③PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶,而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的④PCR過程中,DNA不需要解旋,直接以雙鏈DNA為模板進(jìn)行復(fù)制A.③④B.①②C.①③ D.②④解析:PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比較,主要有兩點(diǎn)不同:(1)PCR過程需要的引物是人工合成的單鏈DNA或RNA,長(zhǎng)度通常為20~30個(gè)核苷酸。(2)PCR過程中,DNA解旋不依賴解旋酶,而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的。答案:C技術(shù)中,引物的作用是()。A.打開DNA雙鏈B.催化合成DNA子鏈C.使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始復(fù)制D.提供模板解析:DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3'端延伸DNA鏈,引物的作用就在于此。答案:C3.下圖表示PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物,請(qǐng)分析它是哪次循環(huán)的產(chǎn)物?()A.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(biāo)記,第一次循環(huán)時(shí),以加入的DNA為模板,兩條DNA鏈可分別由引物Ⅰ和引物Ⅱ與其結(jié)合并在DNA聚合酶的作用下延伸,所以形成的每個(gè)子DNA中只有一種引物;從第二次循環(huán)開始,上次產(chǎn)生的DNA分子又可作為模板參與反應(yīng),所以會(huì)形成DNA分子兩端均含有引物的情況。因此題干中所出現(xiàn)的情況是第一次循環(huán)的產(chǎn)物。答案:A4.下列關(guān)于DNA雙鏈的敘述,錯(cuò)誤的是()。A.通常將DNA的羥基末端稱為5'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為3'端B.通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端C.通常DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈D.通常DNA聚合酶不能從5'端延伸DNA鏈解析:為了明確DNA分子的方向,通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端。答案:A5.下列有關(guān)PCR的描述,不正確的是()。技術(shù)的原理是DNA復(fù)制B.用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA是一個(gè)酶促反應(yīng),需耐高溫的解旋酶和DNA聚合酶C.一個(gè)DNA片段經(jīng)PCR擴(kuò)增,可形成2n個(gè)DNA片段(n代表循環(huán)次數(shù))D.PCR利用了DNA的熱變性來控制DNA的解旋與結(jié)合解析:PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),它以極少量的DNA為模板,以四種脫氧核苷酸為原料,在引物作用下使DNA聚合酶從引物的3'端連接脫氧核苷酸,短時(shí)間內(nèi)迅速?gòu)?fù)制上百萬份的DNA拷貝。PCR利用DNA在不同溫度下變性解聚或復(fù)性的特性來解旋并結(jié)合引物,不用解旋酶解旋。答案:B6.下列有關(guān)PCR過程的敘述,不正確的是()。A.變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對(duì)之間的氫鍵,也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)B.復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依靠堿基互補(bǔ)配對(duì)原則完成的C.延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,其所需要酶的最適溫度較高解析:變性是破壞堿基之間的氫鍵,解旋酶與高溫都可起到相同的作用,A項(xiàng)正確;復(fù)性過程引物與模板DNA結(jié)合過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,B項(xiàng)正確;延伸過程需要DNA聚合酶和四種脫氧核糖核苷酸,PCR是體外操作的,不需要ATP供能,C項(xiàng)錯(cuò)誤;PCR所需酶為耐高溫的TaqDNA聚合酶,D項(xiàng)正確。答案:C檢測(cè)技術(shù)可應(yīng)用于親子鑒定、遺傳病檢測(cè)等領(lǐng)域。DNA檢測(cè)離不開對(duì)樣品DNA的PCR擴(kuò)增。不同樣品DNA的擴(kuò)增過程或條件不同的是()。A.引物 聚合酶C.四種脫氧核苷酸 D.預(yù)變性的溫度解析:不同的樣品DNA有不同的核苷酸序列,由于引物能與模板DNA(樣品DNA)按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合,因此不同樣品DNA所需的引物有不同的核苷酸序列。答案:A8.小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時(shí)易引起過敏反應(yīng),為了克服這個(gè)缺陷,可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是()。A.設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列B.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)必須知道基因的全部序列體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D.一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞解析:本題考查PCR技術(shù)。A項(xiàng)中,設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí),要考慮擴(kuò)增的目的基因與載體兩端序列堿基互補(bǔ)配對(duì),故錯(cuò)誤。B項(xiàng)中,DNA復(fù)制沿著模板進(jìn)行,不必知道基因的全部序列,故錯(cuò)誤。C項(xiàng)中,PCR技術(shù)中的DNA聚合酶是耐高溫的DNA聚合酶,不是從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶,故錯(cuò)誤。D項(xiàng)中,目的基因編碼產(chǎn)物不同,相應(yīng)的受體細(xì)胞不同,故正確。答案:D9.在PCR擴(kuò)增的實(shí)驗(yàn)中,加入一種提取物(一種模板DNA片段),但實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)物卻有兩種DNA。其原因可能是()。A.基因突變DNA聚合酶發(fā)生變異C.基因污染D.溫度過高解析:發(fā)生題述狀況的原因是基因污染。因此,在PCR實(shí)驗(yàn)中,一定要做到隔離操作區(qū)、分裝試劑、簡(jiǎn)化操作程序、使用一次性吸液槍頭等,盡量避免基因污染。答案:C技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù),如圖表示合成過程。下列說法錯(cuò)誤的是()。過程高溫使DNA變性解旋,該過程不需要解旋酶的作用過程要用到的酶在高溫下失活,因此在PCR擴(kuò)增時(shí)需要再添加C.如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記,游離的脫氧核苷酸不標(biāo)記,控制“94℃~55℃~72℃”溫度循環(huán)3次,則在形成的子代DNA中含有15N標(biāo)記的DNA占25%中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于基因突變解析:PCR技術(shù)中用的TaqDNA聚合酶是耐高溫的,在72℃時(shí)不會(huì)失活,因此在PCR擴(kuò)增時(shí)不需添加。答案:B11.一個(gè)有15N標(biāo)記的DNA分子,放在沒有15N標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),利用PCR循環(huán)5次后15N標(biāo)記的DNA分子占總數(shù)的()。10 516 25解析:一個(gè)DNA分子復(fù)制n次后產(chǎn)生的DNA分子數(shù)目為2n。在沒有15N標(biāo)記的環(huán)境中培養(yǎng),不論經(jīng)過多少次復(fù)制,得到的DNA分子中只有2個(gè)DNA分子被15N標(biāo)記,則經(jīng)過5次循環(huán)后,標(biāo)記的DNA分子占總數(shù)的2/25,即1/16。答案:C12.在PCR擴(kuò)增DNA的實(shí)驗(yàn)中,預(yù)計(jì)一個(gè)DNA分子經(jīng)過30次循環(huán)后,應(yīng)該得到230個(gè)DNA分子,但是結(jié)果只有約210個(gè)DNA分子,那么出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因不可能是()。DNA聚合酶的活力不夠,或活性受到抑制B.系統(tǒng)設(shè)計(jì)欠妥C.循環(huán)次數(shù)不夠D.引物不能與親鏈結(jié)合解析:如果TaqDNA聚合酶活力不夠,或活性受到抑制,則導(dǎo)致催化效率降低,得到的產(chǎn)物比預(yù)期的少,則A項(xiàng)正確。如果PCR系統(tǒng)設(shè)置欠妥,達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果,則B項(xiàng)正確。如果循環(huán)次數(shù)過少,產(chǎn)物的量比預(yù)期的少,則C項(xiàng)正確。如果引物設(shè)計(jì)不合理,也許不能與模板DNA結(jié)合,造成無法進(jìn)行擴(kuò)增,則D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:D13.在進(jìn)行DNA親子鑒定時(shí),需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)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(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖,圖中短粗線是引物)。在很短的時(shí)間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍,使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(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(gè)子代DNA為N1,第二輪的產(chǎn)物4個(gè)子代DNA為N2,N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別有個(gè)、個(gè)。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(gè)DNA片段。(3)某樣品的一個(gè)DNA分子中共含3000個(gè)堿基對(duì),堿基數(shù)量滿足:(A+T)/(G+C)=1/2,若經(jīng)5次循環(huán),至少需要向試管中加入個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對(duì)應(yīng)的片段)(4)若下圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物,請(qǐng)繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物。解析:(1)變性的實(shí)質(zhì)是DNA雙鏈解旋;延伸的實(shí)質(zhì)是以DNA單鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成子鏈的過程。(2)由于PCR原理為DNA雙鏈復(fù)制,其特點(diǎn)是半保留復(fù)制,所以無論復(fù)制幾次,模板鏈一直存在于2個(gè)DNA分子中。DNA復(fù)制的數(shù)量變化是指數(shù)式增長(zhǎng)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(gè)DNA分子中的數(shù)量為3000×2×(1/6)=1000個(gè),5次循環(huán)形成的DNA數(shù)為32個(gè),所以由原料合成的DNA數(shù)相當(dāng)于32-1=31個(gè),至少需腺嘌呤脫氧核苷酸為31×1000=31000個(gè)。(4)畫圖的關(guān)鍵是注意引物A、B的位置和所對(duì)應(yīng)的模板鏈。答案:(1)模板DNA雙鏈解旋形成單鏈在DNA聚合酶的作用下,原料脫氧核苷酸聚合形成新的DNA鏈(2)22230(3)31000(4)如圖14.近10年來,PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保留復(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖所示)。(1)加熱使DNA雙鏈打開,這一步是打開鍵,稱為,在細(xì)胞中是在酶的作用下進(jìn)行的。(2)當(dāng)溫度降低時(shí),引物與模板末端結(jié)合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成兩條DNA分子,此過程中原料是,遵循。(3)PCR技術(shù)的必需條件,除了模板、原料、酶以外,至少還有三個(gè)條件,即:液體環(huán)境、適宜的和。(4)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制,若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中,以含有14N的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制4次之后,則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA總數(shù)的比例為。(5)現(xiàn)有一段DNA序列:5'CAAGGATCC3'3' G T T C C T A G G 5'。如果它的引物1為5'GGA—OH,則引物2為。解析:DNA兩條鏈之間的堿基通過氫鍵形成堿基對(duì),從而將兩條鏈連接起來。因而,要想打開DNA雙鏈,必須打開氫鍵,這一過程在細(xì)胞內(nèi)是在解旋酶作用下完成的,在細(xì)胞外(PCR)則是通過高溫實(shí)現(xiàn)的。合成DNA時(shí),所用的原料是4種游離的脫氧核苷酸,復(fù)制過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。PCR技術(shù)的條件除了模板、原料、酶以外,還要有適宜的溫度和酸堿度以及液體環(huán)境;用含15N標(biāo)記的DNA分子作為模板,連續(xù)復(fù)制4次,共得到DNA分子數(shù)為24=16個(gè),其中含有15N標(biāo)記的有兩個(gè),占全部DNA分子總數(shù)的1/8。答案:(1)氫解旋解旋(2)4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則(3)TaqDNA聚合溫度pH(4)1/8(5)5'CAA—OH15.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。(1)DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?通常將的末端稱為5'端,當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后,DNA聚合酶就能從引物的開始延伸DNA鏈。(2)PCR利用DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題,但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題。到20世紀(jì)80年代,科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到,它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來,所用的培養(yǎng)基叫。(3)PCR的每次循環(huán)可以分為三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中,只有一個(gè)DNA片段作為模板,請(qǐng)計(jì)算在5次循環(huán)后,反應(yīng)物中大約有個(gè)這樣的DNA片段。(4)請(qǐng)用簡(jiǎn)圖表示出一個(gè)DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。(5)簡(jiǎn)述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。解析:(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已經(jīng)存在的核酸的3'羥基上,與DNA母鏈結(jié)合的RNA引物就提供這個(gè)羥基。(2)因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題,所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。用選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來。(3)DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板,進(jìn)行半保留復(fù)制,所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25=32個(gè)。(4)新合成的DNA鏈帶有引物,而最初的模板DNA的兩條鏈中只有一條帶有引物。(5)PCR技術(shù)可以對(duì)DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增,所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等方面。答案:(1)磷酸基團(tuán)3'端(2)耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基(3)變性、復(fù)性和延伸32(4)(5)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定等。題組5過程中,引物的作用是()A.打開DNA雙鏈,使DNA解旋為單鏈B.催化合成DNA子鏈C.使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始復(fù)制D.為DNA復(fù)制過程提供模板的每次循環(huán)都可以分為三步,按循環(huán)的順序排列是()A.變性、延伸、復(fù)性B.變性、復(fù)性、延伸C.復(fù)性、變性、延伸D.延伸、變性、復(fù)制利用了DNA的熱變性原理,PCR儀實(shí)際上也是一種能自動(dòng)調(diào)控溫度的儀器。下列對(duì)PCR過程中“溫度的控制”的說法,錯(cuò)誤的是()反應(yīng)需要高溫,是為了確保模板是單鏈B.延伸的溫度必須高于復(fù)性溫度,而低于變性溫度C.要用耐高溫的DNA聚合酶D.需要耐高溫的解旋酶4.假設(shè)PCR反應(yīng)中,只有1個(gè)DNA的片段作為模板,在5次循環(huán)后,反應(yīng)物中大約有這樣的DNA片段的個(gè)數(shù)是()B.165.下列有關(guān)PCR的敘述,不正確的是()A.是一種酶促反應(yīng)B.引物決定了擴(kuò)增的特異性C.擴(kuò)增對(duì)象是氨基酸序列D.擴(kuò)增對(duì)象是DNA序列6.關(guān)于DNA的復(fù)制,下列敘述正確的是()聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從5′端延伸DNA鏈復(fù)制不需要引物C.引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行結(jié)合的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸7.下列有關(guān)PCR的敘述中正確的是()反應(yīng)所需要的引物只是RNA反應(yīng)所需要的原料是核糖核苷酸反應(yīng)所需要的酶在60℃反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行8.在PCR的實(shí)驗(yàn)操作中,下列說法正確的是()①PCR所用的緩沖液和酶要在常溫下儲(chǔ)存②離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)③用手指輕彈離心管壁④離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管的底部A.①②③B.①②④C.②③④ D.①③④9.下列操作過程的敘述中錯(cuò)誤的是()實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌所用緩沖液和酶從冰箱拿出之后,迅速融化所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份,并在-20℃D.在微量離心管中添加反應(yīng)成分時(shí),每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換是一種DNA體外擴(kuò)增技術(shù),被廣泛應(yīng)用于基因擴(kuò)增和DNA序列測(cè)定等各方面。下圖是PCR技術(shù)示意圖,請(qǐng)回答下列問題:(1)標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為、、三大步驟。(2)引物是此過程中必須加入的物質(zhì),從化學(xué)本質(zhì)上說,引物是一小段。(3)將雙鏈DNA,使之變性,從而導(dǎo)致。(4)引物延伸需提供作為原料。操作中,從第二輪循環(huán)開始擴(kuò)增的DNA片段()A.固定長(zhǎng)度 B.一端固定C.都不固定 D.不能確定2.復(fù)性溫度是影響PCR特異性的較重要因素。變性后溫度冷卻至40℃～60℃,可使引物和模板發(fā)生結(jié)合。PCR的結(jié)果可不考慮原來解旋開的兩個(gè)DNA模板鏈的重新結(jié)合A.由于模板DNA比引物復(fù)雜得多B.引物和模板之間的碰撞結(jié)合機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模板互補(bǔ)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(jié)合3.關(guān)于PCR技術(shù)的應(yīng)用,錯(cuò)誤的一項(xiàng)是()A.古生物學(xué)、刑偵破案、DNA序列測(cè)定B.診斷遺傳疾病、基因克隆、古生物學(xué)序列測(cè)定、基因克隆、刑偵破案D.診斷遺傳疾病、合成核苷酸、DNA序列測(cè)定4.在PCR反應(yīng)中,只有一個(gè)DNA的片段作為模板,經(jīng)過一次循環(huán)后,含引物Ⅰ的DNA單鏈占DNA總鏈數(shù)的()2485.(2013·江蘇高考)小鼠雜交瘤細(xì)胞表達(dá)的單克隆抗體用于人體試驗(yàn)時(shí)易引起過敏反應(yīng),為了克服這個(gè)缺陷,可選擇性擴(kuò)增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達(dá)。下列相關(guān)敘述正確的是(多選)()A.設(shè)計(jì)擴(kuò)增目的基因的引物時(shí)不必考慮表達(dá)載體的序列B.用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列體系中一定要添加從受體細(xì)胞中提取的DNA聚合酶D.一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細(xì)胞6.在進(jìn)行DNA親子鑒定時(shí),需大量的DNA。PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))可以使樣品DNA擴(kuò)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(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖,圖中黑色長(zhǎng)方形是引物)。在很短的時(shí)間內(nèi)將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍,使實(shí)驗(yàn)室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(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(gè)子代DNA為N1,第二輪的產(chǎn)物4個(gè)子代DNA為N2,N1、N2中分別含有模板DNA單鏈的DNA分別有個(gè)、個(gè)。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(gè)DNA片段。(3)某樣品DNA分子中共含3000個(gè)堿基對(duì),堿基數(shù)量滿足若經(jīng)5次循環(huán),至少需要向試管中加入個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸。(不考慮引物所對(duì)應(yīng)的片段)(4)若下圖為第一輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物,請(qǐng)繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物。7.在遺傳病及刑事偵破案件中常需要對(duì)樣品DNA進(jìn)行分析,PCR技術(shù)能快速擴(kuò)增DNA片段,在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝,有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題:(1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物Ⅱ,并在復(fù)性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。(2)在相應(yīng)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(biāo)記,請(qǐng)分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點(diǎn):,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(yīng)過程的前提條件是,PCR技術(shù)利用DNA的原理解決了這個(gè)問題。(5)在對(duì)樣品DNA進(jìn)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(zhì)是。答案解析1.【解析】選C。DNA聚合酶無法從頭合成脫氧核苷酸鏈,只能從3′端開始。引物是一小段核苷酸序列,使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始復(fù)制。2.【解析】選B。PCR的過程為:變性(解開DNA雙鏈)、復(fù)性(母鏈和引物堿基配對(duì)結(jié)合)、延伸(DNA聚合酶從引物的3′端合成脫氧核苷酸鏈)。3.【解析】選D。PCR是體外DNA擴(kuò)增技術(shù),DNA雙鏈的解開不需要解旋酶,而是靠高溫使其變性解體。復(fù)性前,在耐高溫的TaqDNA聚合酶的作用下根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA,因此延伸的溫度要高于復(fù)性溫度但低于變性溫度。4.【解析】選C。經(jīng)過5次循環(huán),DNA復(fù)制5次,可得DNA的個(gè)數(shù)為25=32個(gè)。5.【解析】選C。PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),它以極少量的DNA為模板,以四種脫氧核苷酸為原料,在引物的作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸,短時(shí)間內(nèi)迅速?gòu)?fù)制上百萬份的DNA拷貝。6.【解析】選C。由于DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從引物的3′端開始延伸;由于DNA分子是反向平行的,子鏈?zhǔn)且罁?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,在DNA聚合酶作用下合成的,其合成方向是從子鏈5′端向3′端延伸。7.【解析】選D。PCR一般用DNA單鏈片段作為引物,這樣合成的DNA分子就不用再切去末端,也可以是一小段RNA,A項(xiàng)錯(cuò)誤。PCR要合成的是DNA,所以需要的原料是脫氧核苷酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤。PCR所需的酶至少要耐受DNA變性的溫度,即90℃題組61．關(guān)于DNA復(fù)制，下列敘述正確的是()A．DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從5′端延伸DNA鏈B．DNA復(fù)制不需要引物C．引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行結(jié)合D．DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸解析：DNA復(fù)制是指利用母鏈DNA為模板，從5′端到3′端進(jìn)行復(fù)制合成與親代DNA完全相同的兩個(gè)DNA分子的過程。在復(fù)制過程中，需要引物、四種脫氧核苷酸、DNA聚合酶等條件，引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行結(jié)合，作為復(fù)制的起點(diǎn)。答案：C2．DNA的復(fù)制需要引物，主要原因是()A．可加快DNA的復(fù)制速度B．引物可與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)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(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對(duì)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．下列對(duì)操作過程的敘述，錯(cuò)誤的是()A．PCR反應(yīng)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌B．PCR所用的緩沖液和酶應(yīng)分裝成小份，并在－20℃儲(chǔ)存C．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(yīng)成分時(shí)，每吸取一種試劑后，移液器上的吸液槍頭都必須更換解析：為了防止外源DNA等因素的污染，PCR反應(yīng)中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌；所用的緩沖液及酶應(yīng)分裝成小份保存，并使用一次性吸液槍頭，即A、B、D均正確。在冰箱中放置的緩沖液和酶取出后應(yīng)放在冰塊上緩慢融化，而不能迅速融化，故C錯(cuò)誤。答案：C4．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝。這項(xiàng)技術(shù)有效地解決了因?yàn)闃悠分蠨NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問題。請(qǐng)結(jié)合有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)PCR技術(shù)能把某一DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，依據(jù)的原理是________________________。(2)PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為________、________、________三步。從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的________也作為模板參與反應(yīng)。(3)試列舉PCR技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用(至少三點(diǎn))。解析：PCR技術(shù)利用DNA復(fù)制的原理，其條件是需要原料、酶、引物等。每次循環(huán)包括變性、復(fù)性和延伸三步。答案：(1)DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)和DNA分子中堿基的互補(bǔ)配對(duì)并能進(jìn)行半保留復(fù)制(2)變性復(fù)性延伸產(chǎn)物(3)PCR技術(shù)在遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆等方面都有著廣泛的應(yīng)用。[課時(shí)跟蹤訓(xùn)練](滿分:50分時(shí)間：25分鐘)一、選擇題(每小題3分，共24分)1．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(bǔ)配對(duì)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(jìn)行D．PCR技術(shù)可能為變性、復(fù)性、延伸三個(gè)階段解析：PCR技術(shù)是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的簡(jiǎn)稱，是在體外快速大量復(fù)制DNA片段的一種新技術(shù)。答案：C2．用PCR技術(shù)擴(kuò)增的某樣品DNA分子中共含3000個(gè)堿基對(duì)，堿基數(shù)量滿足(A＋T)/(G＋C)＝1/2，若經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加的腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)是()A．31000 B．32000C．3100 D．16000解析：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(gè)DNA分子中的數(shù)量為3000×2×(1/6)＝1000(個(gè))，5次循環(huán)的DNA數(shù)為32個(gè)，所以利用原料合成的DNA數(shù)相當(dāng)于32－1＝31(個(gè))，至少需腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)為31×1000＝31000(個(gè))。答案：A3．下圖是PCR反應(yīng)過程中哪次循環(huán)的產(chǎn)物()A．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(biāo)記，第一次循環(huán)時(shí)加入的DNA為模板，兩條DNA鏈可分別由引物Ⅰ和引物Ⅱ與其結(jié)合并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成的每個(gè)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：A4．PCR一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，從第二輪循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)，由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)將()A．仍與引物Ⅰ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸B．與引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸C．同時(shí)與引物Ⅰ和引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行子鏈延伸D．無需與引物結(jié)合，在酶的作用下從頭合成子鏈解析：當(dāng)由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)，此單鏈引物端為5′端，因此與它互補(bǔ)的子鏈應(yīng)從另一端開始合成，即與引物Ⅱ結(jié)合延伸DNA的子鏈。答案：B5．在PCR擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)中，引物是很重要的。下列屬于引物特點(diǎn)的是()①引物長(zhǎng)度一般是80～100個(gè)堿基對(duì)(bp)為宜②DNA聚合酶能從引物的5′端開始延伸DNA鏈③引物是一小段DNA或RNA④引物能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)A．①② B．③④C．①③ D．②④解析：引物長(zhǎng)度一般以20～30個(gè)堿基對(duì)(bp)為宜，包括引物Ⅰ和引物Ⅱ兩種。引物太短或太長(zhǎng)，都可能降低產(chǎn)物的特異性。引物是一小段DNA或RNA，它能與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)；DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，當(dāng)引物與DNA母鏈結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈。答案：B6．在PCR擴(kuò)增DNA的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)設(shè)計(jì)，一分子DNA經(jīng)30次循環(huán)后，應(yīng)得到約230個(gè)DNA分子，但結(jié)果只有約210個(gè)DNA分子。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是()①循環(huán)次數(shù)不夠②TaqDNA聚合酶活力不夠或其活性受到抑制③引物不能與母鏈結(jié)合④系統(tǒng)設(shè)計(jì)欠妥A．①②③ B．①②④C．①③④ D．②③④解析：解答本題應(yīng)從PCR擴(kuò)增過程的條件進(jìn)行分析：①循環(huán)次數(shù)過少，產(chǎn)物的量比預(yù)期的少；②TaqDNA聚合酶活力不夠或其活性受到抑制，導(dǎo)致催化效率降低，得到的產(chǎn)物比預(yù)期的少；③如果引物設(shè)計(jì)不合理，則無法進(jìn)行擴(kuò)增；④PCR系統(tǒng)設(shè)置不妥，達(dá)不到預(yù)期的效果。答案：B7．有關(guān)PCR技術(shù)的下列敘述，不正確的是()A．聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是用DNA聚合酶在體外擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)B．在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，DNA的復(fù)制過程與細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制類似C．PCR反應(yīng)需在一定的緩沖溶液中進(jìn)行，只需提供DNA模板以及四種脫氧核苷酸即可D．PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)均分為變性、復(fù)性和延伸三個(gè)階段[解析：PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行，需提供DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶，同時(shí)通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。答案：C8．下圖表示DNA變性和復(fù)性示意圖，相關(guān)說法正確的是()A．向右的過程為加熱(50℃～60B．向左的過程是DNA雙鏈迅速致冷復(fù)性C．變性與在生物體內(nèi)解旋過程的實(shí)質(zhì)相同D．圖中DNA片段共有8個(gè)游離的磷酸基、8個(gè)3′端解析：DNA體外的變性同體內(nèi)的解旋實(shí)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。答案：C9．(11分)PCR技術(shù)是把一DNA片段在體外酶的作用下，合成許許多多相同片段的一種方法，利用它能快速而特異性地?cái)U(kuò)增任何目的基因或DNA片段，它的基本過程如下圖所示：注：圖中短線表示每次擴(kuò)增過程中需要的引物。每個(gè)引物約含20個(gè)脫氧核苷酸，并分別與兩條單鏈DNA結(jié)合，其作用是引導(dǎo)合成DNA子鏈。(1)PCR技術(shù)的原理是模擬生物體內(nèi)________的過程。(2)PCR擴(kuò)增過程中需要對(duì)DNA片段進(jìn)行高溫處理，其目的是_____________________，此過程在生物體內(nèi)稱為________，需________酶的參與。(3)假如引物都用3H標(biāo)記，從理論上計(jì)算，所得DNA分子中含有3H標(biāo)記的占________。解析：由圖可知高溫變性的過程就是DNA在高溫條件下解旋的過程，在生物體內(nèi)則需要解旋酶催化才能進(jìn)行；低溫復(fù)性時(shí)兩個(gè)DNA分子都需要引物。答案：(1)DNA復(fù)制(2)使DNA的兩條鏈彼此分開解旋解旋(3)100%10．(15分)DNA洗牌技術(shù)即將單個(gè)基因用DNA酶切割成小片段，混合后進(jìn)行PCR擴(kuò)增，以獲得大量的隨機(jī)組合的新基因，再進(jìn)一步篩選，可獲得有意義的新基因。此項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于育種。具體過程如圖所示，請(qǐng)據(jù)下圖回答下列問題：(1)圖中①過程所用的酶作用于________鍵。(2)圖中②③④相當(dāng)于PCR技術(shù)的____________________________________________等三個(gè)階段。(3)圖示的PCR與常規(guī)的PCR不同之處在于，此PCR無引物且不需________酶，不需要________作為合成材料。(4)該過程最終產(chǎn)生的新基因與原基因相比，不同之處在于________________________，所以從本質(zhì)上看該基因發(fā)生了________。解析：題中的酶是指限制性核酸內(nèi)切酶，它可將DNA序列隨機(jī)切成許多DNA小片段，其作用的化學(xué)鍵為磷酸二酯鍵；PCR過程包括變性、復(fù)性、延伸三個(gè)階段，圖示中②屬變性、③屬?gòu)?fù)性、④屬延伸階段；圖示的PCR不需要引物，也不需要DNA聚合酶使DNA鏈延伸，也不需要游離的脫氧核苷酸作原料，僅是原有的DNA小片段的隨機(jī)組合；由于是隨機(jī)組合，與原基因相比，核苷酸的排列順序發(fā)生變化，屬于基因突變。答案：(1)磷酸二酯(2)變性、復(fù)性、延伸(3)DNA聚合游離的脫氧核苷酸(4)脫氧核苷酸的排列順序不同突變題組71.從2001年初到現(xiàn)在，青島某實(shí)驗(yàn)基地已孕育出上百只轉(zhuǎn)基因克隆羊，它們的體內(nèi)分別攜帶包括β—干擾素、抗凝血酶素、乙肝表面抗原在內(nèi)的多種藥用蛋白基因。這意味著，它們可以通過產(chǎn)奶的方式源源不斷地提供藥用蛋白基因，其應(yīng)用前景非常光明。在其實(shí)驗(yàn)研究過程中，經(jīng)常利用PCR技術(shù)制取大量的有關(guān)藥用蛋白基因來供實(shí)驗(yàn)用。以下有關(guān)PCR技術(shù)的選項(xiàng)中，不合理的是（）A．PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加人引物的作用是結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點(diǎn)B．DNA聚合酶的作用是從引物的5'端開始催化DNA鏈的延伸。C．PCR技術(shù)依據(jù)是DNA的熱變性原理D．PCR的反應(yīng)過程一般經(jīng)歷三十多個(gè)循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性、延伸2.現(xiàn)有一滴血液樣品中約含有6，000個(gè)某特定DNA片段的拷貝，以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）進(jìn)行擴(kuò)增．經(jīng)過20個(gè)循環(huán)反應(yīng)后，可得此DNA分子拷貝為（）A．6，000×202 B．6，000×2×20C．6，000×220 D．6，000203.目前，甲型H1N1流感疫情讓人擔(dān)憂．科學(xué)工作者要想快速檢測(cè)流感病原體，以正確診斷是否感染,以下不是診斷甲型H1N1流感病原體的生物技術(shù)的是（）A．PCR：體外基因復(fù)制技術(shù)，可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍B．DNA探針技術(shù)：用放射性同位素標(biāo)記的特殊的DNA分子做探針，利用分子雜交原理來檢測(cè)病原體C．抗原抗體法：用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)檢測(cè)病人血清中的有無相關(guān)抗體，以發(fā)現(xiàn)病原體D．鏡檢法：在光學(xué)顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發(fā)現(xiàn)病原體4.下列關(guān)于PCR技術(shù)應(yīng)用的敘述，不正確的是（）A．檢測(cè)糖尿病患者血液中胰島素的含量B．在同一反應(yīng)體系里加入多對(duì)特異性引物以同時(shí)檢測(cè)多種病原微生物C．檢測(cè)乙肝患者的血液中乙肝病毒的含量D．對(duì)編碼凝血因子Ⅷ的基因發(fā)生突變的位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)5.目前，墨西哥、美國(guó)等國(guó)家都發(fā)現(xiàn)了甲型H1N1疫情，并引起了人體感染，造成多人死亡．科學(xué)工作者經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)了數(shù)種快速檢驗(yàn)甲型H1N1的方法，以下與H1N1的說法中不正確的是（）A．鏡檢法：在光學(xué)顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發(fā)現(xiàn)病原體B．PCR技術(shù)：可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍C．酶聯(lián)法：用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合，通過酶聯(lián)反應(yīng)，以發(fā)現(xiàn)病原體D．DNA探針技術(shù)：用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理來檢測(cè)病原體6.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷30多次下述循環(huán)：90-95℃模板DNA變性，55-60℃下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合），70-75℃A．變性過程中被破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對(duì)之間的氫鍵B．復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠堿基互補(bǔ)配對(duì)原則完成C．延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸D．PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比所需要酶的最適溫度較高7.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡(jiǎn)要過程如右圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是（）。A．PCR技術(shù)制備大量DNA時(shí)引物要被不斷消耗B．PCR技術(shù)能使整個(gè)加入體系DNA片段呈指數(shù)擴(kuò)增C．PCR技術(shù)中需要4鐘脫氧核糖核苷酸作為原料D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變8.關(guān)于PCR的說法不正確的是（）A．PCR是體外復(fù)制DNA的技術(shù) B．Taq酶是一種熱穩(wěn)定DNA聚合酶C．PCR過程中只需要兩個(gè)引物分子 D．PCR利用的是DNA半保留復(fù)制原理9.DNA復(fù)制過程的第一步是()A．獲得引物 B．催化合成DNA子鏈C．解旋 D．四種脫氧核苷酸10.利用PCR技術(shù)可獲得目的基因，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時(shí)不必知道基因的全部序列B．PCR反應(yīng)體系中需添加磷酸、脫氧核糖和含氮的堿基作為原料C．PCR體系中需要添加從受體細(xì)胞中提取的解旋酶和DNA聚合酶D．PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)11.PCR是一種體外快速擴(kuò)增DNA的方法，用于放大特定的DNA片段，數(shù)小時(shí)內(nèi)可使目的基因片段擴(kuò)增到數(shù)百萬個(gè)。PCR需要模板DNA、引物、脫氧核苷酸和DNA聚合酶等條件。下圖為模板DNA分子及2種引物，請(qǐng)據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)PCR的全稱是______________________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制的不同之外主要表現(xiàn)在溫度環(huán)境的不同，在PCR技術(shù)中先用95℃(2)在PCR技術(shù)中所需要的引物實(shí)質(zhì)上是一種__________________。請(qǐng)?jiān)趫D中繪出引物結(jié)合的位置。(3)若將1個(gè)DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入____________個(gè)引物。(4)DNA子鏈復(fù)制的方向是________，這是由于______________________________________。12.下圖是PCR技術(shù)示意圖，請(qǐng)回答下列問題：(1)標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為__________、____________、____________三大步驟。(2)引物是此過程中必須加入的物質(zhì)，從化學(xué)本質(zhì)上說，引物是一小段______________。(3)將雙鏈DNA____________，使之變性，從而導(dǎo)致________________________。(4)引物延伸需提供_________________________________________________作為原料。參考答案一、單項(xiàng)選擇1.【答案】B【解析】試題分析：在PCR中引物能結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點(diǎn)，故A正確；DNA聚合酶的作用是從3'端開始催化DNA鏈的延伸，故B錯(cuò)；PCR的原理是DNA分子復(fù)制，每次玄幻包括變性、復(fù)性和延伸，故CD均正確?？键c(diǎn)：本題主要考查PCR技術(shù)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。2.【答案】C【解析】解：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)是在人為條件下進(jìn)行的DNA分子復(fù)制技術(shù)，而DNA復(fù)制為半保留方式，經(jīng)過20個(gè)循環(huán)即復(fù)制20次，則合成220個(gè)DNA拷貝，原先有6000個(gè)DNA，則最終可得到6000×220個(gè)DNA分子拷貝．故選：C．3.【答案】D【解析】解：A、利用PCR技術(shù)可在幾十分鐘內(nèi)把病