生物一同步自我小測：DNA片段的擴增-PCR技術(shù)

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自我小測1．關(guān)于DNA復(fù)制，下列敘述正確的是（）A．DNA復(fù)制時，以RNA單鏈為模板B。DNA復(fù)制不需要引物C．引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結(jié)合D.DNA數(shù)量呈4n指數(shù)增長2．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℃會變性D．PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進行3．有關(guān)PCR技術(shù)，下列敘述不正確的是（）A．用于PCR的引物長度通常為20~30個核苷酸B．在用PCR技術(shù)擴增DNA時，DNA的復(fù)制過程與細胞內(nèi)DNA的復(fù)制類似C.PCR反應(yīng)只需一定的緩沖溶液和DNA模板以及四種脫氧核苷酸D。PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)分為高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸4．利用PCR技術(shù)擴增某DNA片段得到下圖所示產(chǎn)物，則該產(chǎn)物至少經(jīng)過幾次循環(huán)才能產(chǎn)生？（)A．1次B．2次C．3次 D．4次5．PCR操作中，從第二輪循環(huán)開始擴增的DNA片段（）A．長度固定 B．一端固定C．都不固定 D．不能確定6．多聚酶鏈式反應(yīng)（PCR）是一種體外迅速擴增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：95℃下使模板DNA變性、解鏈→55℃下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）→72℃下引物鏈延伸（形成新的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)PCR過程的敘述中不正確的是（）A．變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實現(xiàn)B．復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠互補配對原則完成C．延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸D．PCR與細胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,所需要酶的最適溫度較高7．使用PCR儀的具體實驗操作順序應(yīng)為（）①設(shè)計好PCR儀的循環(huán)程序②按配方準備好各組分③用微量移液器在微量離心管中依次加入各組分④進行PCR反應(yīng)⑤離心使反應(yīng)液集中在離心管底部A．②③⑤④① B．①⑤③④②C．②③⑤①④ D．④②⑤③①8．退火溫度是影響PCR特異性的較重要的因素。變性后溫度快速冷卻至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DNA模板鏈的重新結(jié)合，原因不包括（）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．模板鏈經(jīng)加熱解旋已經(jīng)變性，不可能再次結(jié)合9．DNA檢測技術(shù)可應(yīng)用于親子鑒定、遺傳病檢測等領(lǐng)域.DNA檢測離不開對樣品DNA的PCR擴增.不同樣品DNA的擴增過程或條件不同的是（)A．引物 B．DNA聚合酶C．四種脫氧核苷酸 D．預(yù)變性的溫度10．在PCR實驗操作中，下列說法不正確的是（）A．在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個吸頭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(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11．下列關(guān)于PCR技術(shù)的應(yīng)用，錯誤的一項是（）A．古生物學(xué)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(xué)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12．多聚酶鏈式反應(yīng)（PCR）是一種體外迅速擴增DNA片段的技術(shù)。請回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題。(1）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80年代，科學(xué)家從一種Taq細菌中分離到______________，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細菌從其他普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫________.（2)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DNA片段作為模板,請計算在5次循環(huán)后,反應(yīng)物中大約有________個這樣的DNA片段.（3）請用簡圖表示出一個DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物________。（4）簡述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。__________________________________________________________________________________________________________________。13．PCR技術(shù)是把某一DNA片段在體外酶的作用下,合成許多相同片段的一種方法，利用它能快速而特異地擴增任何目的基因或DNA分子片段；電泳技術(shù)則是在外電場作用下，利用分子攜帶的凈電荷不同,把待測分子的混合物放在一定的介質(zhì)（如瓊脂糖凝膠）中進行分離和分析的實驗技術(shù),利用它可分離氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等物質(zhì)和作親子鑒定。下圖是電泳裝置及相應(yīng)電泳結(jié)果.（1）PCR技術(shù)能把某一DNA片段進行擴增,依據(jù)的原理是________.（2）圖3是把含有21個氨基酸的多肽進行水解得到的氨基酸混合物進行電泳的結(jié)果，故可推知該多肽由________種氨基酸構(gòu)成。（3)電泳和葉綠體色素分離采用的紙層析法比較，后者使用的介質(zhì)是________；電泳過程中,分子的遷移速率除與本身所帶凈電荷的多少有關(guān)外，你認為還受什么因素影響？__________________________________________(至少列出兩種）。（4）圖4通過提取某小孩和其母以及待測定的四位男性的DNA，分別用酶處理后，生成若干DNA片段，并進行擴增得到的混合物，然后進行電泳得到的一組DNA指紋圖譜。請分析，在F1~F4中誰最可能是該小孩真正的生物學(xué)父親？________。為什么？________________________________________________________________________。14．請回答下列問題。（1）利用PCR技術(shù)擴增目的基因，其原理與細胞內(nèi)DNA復(fù)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(chǔ)。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______.②在第______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）設(shè)計引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一.某同學(xué)設(shè)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。第1組：________________________________________________________________；②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________________________________。

參考答案1．解析：DNA復(fù)制時，以DNA單鏈為模板；需要RNA引物;DNA數(shù)量以2n形式增長。答案：C2．解析：PCR反應(yīng)需要的引物是DNA，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℃不會變性。答案:D3．解析：PCR反應(yīng)中需要的條件有模板（DNA分子）、原料（4種脫氧核苷酸）、酶(DNA聚合酶）、引物（一段DNA）和一定的緩沖液等。答案：C4．解析:PCR技術(shù)中，第一次循環(huán)產(chǎn)生兩個DNA分子，每個DNA分子只有一條鏈具有引物。第二次循環(huán)產(chǎn)生四個DNA分子，其中兩個DNA分子只有一條鏈具有引物,另兩個DNA分子兩條鏈都具有引物。答案：B5．解析：PCR擴增產(chǎn)物可分為長產(chǎn)物片段和短產(chǎn)物片段兩部分。短產(chǎn)物片段的長度嚴格地限制在兩個引物鏈之間，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(jié)合外,還要同新合成的鏈(即“長產(chǎn)物片段”）結(jié)合，引物在與新鏈結(jié)合時，由于新鏈模板的一端序列是固定的，這就等于這次延伸的子鏈片段被固定了終點，保證了新片段的起點和終點都限定于引物擴增序列以內(nèi)，形成長短一致的“短產(chǎn)物片段”。答案：A6．解析：變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實現(xiàn)；復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠互補配對原則完成；延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種脫氧核糖核苷酸；PCR與細胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,所需要酶的最適溫度較高。答案:C7．解析：使用PCR儀進行DNA擴增前，首先按照PCR體系配方各組分,依次將各組分加入微量離心管離心，使反應(yīng)液集中于試管底部，然后再設(shè)計好PCR儀的循環(huán)程序進行PCR反應(yīng)。答案：C8．解析:DNA在80～100℃溫度下變性，但溫度降低后又會復(fù)性。答案：D9．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）按照堿基互補配對原則結(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：A10．解析：在微量離心管中添加各種試劑時，每吸取一種試劑后，移液器上的吸頭必須更換,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：A11．解析：PCR技術(shù)能以極少量的DNA為模板，在幾小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝。這項技術(shù)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(yīng)用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)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:D12．解析：（1）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。在高溫環(huán)境中培養(yǎng)微生物，只有耐高溫的微生物才能生存，其他微生物因高溫下酶變性而死亡。用這樣的選擇培養(yǎng)基可將Taq細菌從其他普通的微生物中分離出來。（2）DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板,進行半保留復(fù)制，所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25＝32個.(3）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.（4)PCR技術(shù)可以對DNA分子進行擴增,所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)研究、基因克隆和DNA序列測定等方面。答案：(1）耐高溫的DNA聚合酶選擇培養(yǎng)基（2)高溫變性、低溫復(fù)性和中溫延伸32（3)（4）遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)研究、基因克隆和DNA序列測定等13．解析：本題主要考查電泳的原理及其應(yīng)用。（1）PCR是將DNA片段在酶的作用下，體外合成許多相同的片段,原理是DNA復(fù)制.（2）某氨基酸的混合物經(jīng)電泳后出現(xiàn)分離，共有6個區(qū)域,表明此多肽由6種氨基酸構(gòu)成。（3)紙層析法分離葉綠素的過程中，色素溶解在層析液中，并隨之在濾紙上擴散。電泳過程中,分子的遷移速率受到多種因素影響，如分子的大小、形狀，凝膠的種類、密度，電泳的電壓大小等。（4)子代DNA是由親代DNA復(fù)制而來的，所以子代DNA與親代DNA相同，故C與F2之間為親子關(guān)系。答案：(1）DNA分子復(fù)制(2)6(3)層析液分子的大小和形狀、凝膠的種類、電泳的電壓大?。?)F2因為C和F2的DNA圖譜完全相同14．解析:(1）①依據(jù)圖解特點，第四輪循環(huán)產(chǎn)物中可以得到16個DNA分子,其中只有一個不含引物A的模板鏈，所以含引物A的DNA片段占15/16。②從圖解原DNA與引物A、B的比例關(guān)系分析，經(jīng)三次復(fù)制后開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段