生物中圖版課后訓練：第六章第二節(jié)DNA片段的擴增-PCR技術

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精DNA片段的擴增—-PCR技術練習1具有x個堿基對的一個DNA分子片段含有m個腺嘌呤,該片段利用PCR技術完成了第n次循環(huán)后需要多少游離的胞嘧啶脫氧核苷酸？（）A．（2n－1）（x－m）B．2n（x－m)C．（2n－1）（x/2－m）D．2n（x/2－m）2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′端開始復制D．提供模板3關于PCR技術的應用，錯誤的一項是（）。A．古生物學研究、刑偵破案、DNA序列分析B．診斷遺傳疾病、基因克隆、古生物學研究C．DNA序列分析、基因克隆、刑偵破案D．診斷遺傳疾病、合成核苷酸、DNA序列分析4關于DNA復制，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復制不需要引物C．引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結合D．DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸5PCR利用了DNA的（)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6PCR技術最突出的優(yōu)點是（）。A．原理簡單B．原料易找C．Taq酶具有耐熱性D．快速、高效、靈活、易于操作7PCR操作中，從第二輪循環(huán)開始擴增的DNA片段（）。A．固定長度B．一端固定C．都不固定D．不能確定8PCR技術可擴增DNA分子，電泳技術是將待測樣品放在光滑的凝膠薄膜上，并加上直流電場,可利用分子帶電荷不同，分離分析氨基酸和多核苷酸片段等有機物。這兩項技術綜合應用于現代刑偵,可以獲得最可靠的證據.下圖是一次尋找嫌犯的測試結果：甲是把遺跡中含有21個氨基酸的多肽進行水解，將氨基酸混合物進行電泳的結果；乙是通過提取罪犯B遺跡DNA和四位嫌犯的DNA進行擴增,并采用特定限制酶處理后進行電泳，所得到的一組DNA指紋圖譜.甲：其氨基酸混合物電泳結果乙：DNA指紋圖譜（F1～F4為待測男性其中一位是B）請據圖回答，多肽由幾種氨基酸組成和B最可能的對象分別是（)。A．6和F4B．4和F1C．6和F2D．7和F29PCR反應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生。防止污染的辦法不包括（）。A．將樣品的處理、配制PCR反應液、PCR循環(huán)擴增及PCR產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、小離心管應一次性使用，以免交叉污染C．所有的PCR試劑都應放置于大瓶分裝，以減少重復加樣次數，避免污染機會D．PCR試劑、PCR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10在PCR擴增的實驗中,加入一種提取物（一種模板DNA片段）,但實驗得到的產物卻有2種DNA。其原因可能是（）。A．基因突變B．TaqDNA聚合酶發(fā)生變異C．基因污染D．溫度過高11下面關于DNA對高溫的耐受性的說法不正確的是(）.A．DNA對高溫的耐受性一般要比蛋白質強B．超過80℃后DNA將變性，即使恢復到常溫，生物活性也不能恢復C．不同生物的DNA的“變性”溫度不一定相同D．深海熱泉附近生活的生物的DNA對高溫的耐受性更強，其DNA中鳥嘌呤所占的比例更高12美國科學家莫里斯發(fā)明的PCR技術，是一種DNA分子“復印機”，它可以在數小時內將一個DNA分子復制出1千億個，解決了檢測樣本擴增的難題。在人類基因組計劃實施中，PCR技術使每個核苷酸的識別成本降至5～10美元。莫里斯因發(fā)明PCR技術榮獲了諾貝爾獎.（1)DNA分子在復制時需要大量的________作原料，在DNA聚合酶的催化下,以解旋后的單鏈DNA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________，耐93℃左右高溫的TaqDNA聚合酶的發(fā)現，解決了酶重復使用的難題，使鏈式反應成為可能.（3）高溫酶的發(fā)現應用說明了地球生物________的重要性，大自然的______庫是人類的寶貴財富。13近10年來，PCR技術（多聚酶鏈式反應）成為分子生物學實驗室的一種常規(guī)手段，其原理是利用DNA半保留復制，在試管中進行DNA的人工復制（右圖）,在很短的時間內，將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需的遺傳物質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________,在細胞中是在________酶的作用下進行的.（2）當溫度降低時，引物與模板末端結合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2條DNA分子，此過程中的原料是________，遵循的原則是________。（3）PCR技術的必需條件，除了模板、原料、酶以外，至少還要三個條件，即：液體環(huán)境、適宜的________和________。（4)通過PCR技術使DNA分子大量復制，若將一個用15N標記的DNA分子放入試管中，以14N標記的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復制4次之后，則15N標記的脫氧核苷酸鏈占全部脫氧核苷酸鏈總數的比例為________。

參考答案1解析：該DNA片段具有x個堿基對，則有2x個堿基；m個腺嘌呤對應著m個胸腺嘧啶,則每個DNA分子含胞嘧啶脫氧核苷酸(x－m）個。如果完成n次循環(huán)，則有DNA分子2n個，除去原有的胞嘧啶，還需要（2n－1)（x－m）個。答案:A2解析：DNA分子的復制具有方向性，即只能從引物的3′端開始，從子鏈的5′端向3′端延伸。引物的作用是與DNA聚合酶結合促使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開始復制。答案：C3解析：PCR技術能以極少量的DNA為模板，在幾小時內復制出上百萬份的DNA拷貝。這項技術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，被廣泛應用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學研究、基因克隆和DNA序列分析等各方面，而不能用于合成核苷酸。答案:D4解析：由于DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從引物的3′端延伸DNA鏈，所以模板鏈首先復制的是3′端，即復制方向3′→5′；由于DNA分子是反向平行的，子鏈是依據堿基互補配對原則,在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向5′→3′。答案：C5答案：C6答案：D7解析：PCR擴增產物可分為長產物片段和短產物片段兩部分。短產物片段的長度嚴格地限制在兩個引物鏈5′端之間，是需要擴增的特定片段。進入第二輪循環(huán)后，引物除與原始模板結合外，還要同新合成的鏈(即“長產物片段”)結合，引物在與新鏈結合時,由于新鏈模板的5′端序列是固定的，這就等于這次延伸的片段3′端被固定了終點，保證了新片段的起點和終點都限定于引物擴增序列以內，形成長短一致的“短產物片段”。答案:A8解析:氨基酸的氨基和羧基在水中電離后分別帶一個單位正電荷和一個單位負電荷。如果沒有側鏈則分子呈電中性;如果側鏈上有多余氨基，分子就帶正電荷；側鏈上有多余羧基，分子就會帶負電荷。不同種類氨基酸所帶電荷不同，在電場力的作用下會做定向移動。同種氨基酸在勻強電場中的運動方向和移動距離相同，所以七條帶則表明含21個氨基酸的多肽分解形成7種氨基酸。同理，不同的DNA片段的帶電荷的數量及鏈的長短不同，電泳時也可以將樣品分成不同組分的條帶，比較條帶的異同程度，可以鑒別出罪犯。答案：D9解析:所有的PCR試劑都應放置于小瓶分裝，一次性用完，避免因多次使用造成污染。答案：C10解析：此現象屬于PCR技術中的假陽性現象。其原因是靶細胞污染。因此，在PCR實驗中，一定要做到隔離操作區(qū)、分裝試劑、簡化操作程序、用一次性吸頭等。盡量避免靶基因污染。答案：C11解析:80℃后DNA將變性,恢復到常溫，生物活性還能恢復；深海溫泉附近溫度更高，生活的生物的DNA的穩(wěn)定性也應更高。G與C之間含有三個氫鍵，T與A之間含有兩個氫鍵,G、C含量越高，分子越穩(wěn)定。答案：B12解析：本題結合實際考查了PCR技術的原理及生物多樣性等問題，屬于學科內綜合題.DNA復制的模板是DNA分子的每一條鏈，并以脫氧核苷酸為原料，在DNA聚合酶的作用下進行復制，由于在體外打開雙螺旋結構，需要加熱處理,因此，選用的DNA聚合酶必須能耐高溫,而耐高溫的酶的發(fā)現，進一步體現了生物多樣性的使用價值。答案：(1)脫氧核苷酸模板（2)變性（或答失去活性）（3）多樣性基因13解析：（1）DNA雙螺旋的打開過程，在細胞內需要在解旋酶的作用下才能進行，而這一過程在PCR反應中，則是利用DNA分子的熱變性原理進行的，這一過程在PCR反應中稱為變性。（2)PCR反應的實質就是完成了DNA的復制過程,因此需要DNA模板、能量、酶、原料（脫氧核苷