高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 课题2 多聚酶链式反应

1、专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段（测）（满分60分，40分钟完成） 班级 姓名 总分 一、单选题（30分，每题3分）1多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术该过程一般经历下述三十多次循环：95下使模板DNA变性、解链55下复性（引物与DNA模板链结合）72下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）下列有关PCR过程的叙述不正确的是（ ）A变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键B复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成C延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸DPCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度更高【答案】C【解析】A、95

2、下使模板DNA变性是使DNA分子两条链碱基对之间的氢键断裂，从而解链，解旋酶的作用部位就是氢键，A正确；B、引物是单链的DNA片段，因此引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成，B正确；C、PCR技术实际上就是DNA的复制，因此用的原料是脱氧核苷酸，C错误；D、细胞内DNA复制是生物体内完成的，因此最适温度就是生物体的体温，而PCR技术的温度是不断循环变化的，总体来说PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高，D正确2.PCR技术扩增DNA，需要的条件是目的基因引物四种脱氧核苷酸DNA聚合酶等mRNA核糖体（ ）A、 B、 C、 D、【答案】A【解析】PCR技术需含目的基因的

3、DNA作为模板，正确；PCR技术需要引物以延伸DNA链，正确；PCR技术需四种脱氧核苷酸作为原料，正确；PCR技术需耐高温的DNA聚合酶来催化，正确；mRNA为翻译的模板，PCR技术需不需要，错误；核糖体为翻译的场所，PCR技术需不需要，错误故本题答案为A3.PCR技术又称聚合酶链式反应，现在已成为分子生物学实验室的一种常规手段，它可以在体外很短的时间内将DNA大量扩增。你认为下列符合在体外进行PCR反应条件的一组是（ ）稳定的缓冲液环境DNA模板合成引物四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA解旋酶限制性核酸内切酶温控设备ABCD【答案】D【解析】PCR技术又称聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特

4、定DNA分子的核酸合成技术。该过程需要稳定的缓冲液环境、DNA模板、合成引物、四种脱氧核苷酸（原料）、DNA聚合酶（催化延伸过程）、温控设备（提供适宜的稳定），故D项正确；PCR技术通过高温变性解链，不需要DNA解旋酶，也不需要限制性核酸内切酶，、错误，因此，A、B、C项错误。4.关于PCR技术的说法不正确的是（ ）APCR是体外复制DNA的技术BPCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列CPCR过程中只需要两个引物分子DPCR依据的是DNA 双链复制原理【答案】C【解析】PCR是体外快速复制DNA的技术，A正确；PCR技术的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，便于根据这

5、一序列合成引物，B正确；PCR过程中只需要两种引物分子，而不是两个引物分子，C错误；PCR技术的原理是DNA复制，D正确。5.下列关于操作过程的叙述中错误的是（ ）APCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌BPCR缓冲液和酶应分装成小份，在-20 储存CPCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化D在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸液枪头都必须更换【答案】C【解析】为避免外源DNA等因素污染，PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌，A正确。CR缓冲液和酶应分装成小份，在-20 储存，使用前，

6、将所需试剂从冰箱取出，放在冰块上缓慢融化，B正确，C错。微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸液枪头都必须更换，以免其他成分污染，D正确。6.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ）A催化过程的酶是RNA聚合酶B过程发生的变化是引物与单链DNA结合C催化过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温DRNA单链中C与U之和占该链碱基含量一定是50%【答案】B【解析】过程为逆转录过程，故催化过程的酶是逆转录酶，A错误；为复性过程，发生的变化是引物与互补DNA链结合，B正确；催化过程（DNA复制）需要的酶是DNA聚合酶，催化过程（DNA单链延伸）的酶

7、是耐高温DNA聚合酶-Taq酶，过程进行的温度是70，因此催化过程的DNA聚合酶耐高温，C错误；根据碱基互补原则A-T，U-A，如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与T之和也占该DNA碱基含量的40%，D错误。7.下列对PCR过程中“温度的控制”的叙述中不正确的是（ ）APCR反应需要高温，是为了确保模板是单链B延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度C要用耐高温的DNA聚合酶D需要耐高温的解旋酶【答案】D【解析】PCR是体外DNA扩增技术，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解链，A项正确，D项错误；复性前，在耐高温的Taq DNA聚合酶的作

8、用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度但小于变性温度，B项正确；PCR过程中DNA聚合酶要在7075条件下催化DNA链的延伸，所以要用耐高温的DNA聚合酶，C项正确。DNA的实验，叙述正确的是 （ ）A.用兔的成熟红细胞可提取DNA B.PCR的每个循环一般依次经过变性-延伸-复性三步C.DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色，细胞质呈红色【答案】C 【解析】兔的成熟红细胞没有细胞核,不能用其提取DNA,A项错误;PCR的每个循环一般依次经过变性-复性-延伸三步,B项错误;DNA溶液与二苯胺试剂混合,沸水浴

9、后生成蓝色产物, C项正确;用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,只有细胞核呈绿色, D项错误。9.利用PCR技术将某小段DNA分子扩增n代，需（ ）A测定DNA分子两端的核苷酸序列，以便设计引物对B2n对引物参与子代DNA分子的合成 C向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等D保持反应体系温度恒定，确保扩增的正常进行【答案】A【解析】利用PCR技术扩增目的基因的前提是，要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，A项正确；依题意，将某小段DNA分子扩增n代，子代DNA分子总数为2n，其中除了两条最初的模板链不含引物外，其他的链均含有引物，因此需要2n1对引物参与子代DNA分子的合成，

10、B项错误；利用PCR技术扩增目的基因时，需向反应体系中加入DNA模板、4种脱氧核苷酸、引物、DNA聚合酶等，C项错误；每一次扩增的步骤及其温度的控制为：变性90以上复性50左右延伸72左右，D项错误。10.PCR技术扩增DNA片断，其原理与细胞内DNA复制类似（如右图所示）图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。下列说法正确的是( )A从理论上推测，第一轮循环产物中就能得到含引物对的DNA片断B至少完成两轮循环，才能获得两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。C三个循环后可得到5种长度的DNA片断D30次循环后，所有的DNA单链上都有引物【答案】C【解析】由于引物A和引物B均不在该片段的端

11、点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长，A错误；由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，B错误；三个循环后可得到5种长度的DNA片断，C正确；30次循环后，不是所有的DNA单链上都有引物，D错误。二、非选择题（30分，每格2分）11.（18分）PCR技术有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，此过程需要一种Taq DNA聚合酶。请回答有关问题：（1）体

12、内DNA复制过程中用解旋酶打开双链DNA，而PCR技术中应用_ 。（2）Taq DNA聚合酶是从水生耐热细菌Taq中分离的。Taq DNA聚合酶的功能是_。（3）相对于细菌分离，DNA分子的分离和提取操作要复杂的多。在DNA提取中两次用到蒸馏水，其目的分别是_ 、_ 。实验中能否以哺乳动物成熟的红细胞为实验材料？为什么？_ 。（4）与体内DNA复制相比较，PCR反应要在_中才能进行，并且要严格控制_条件。（5）PCR中加入的引物有_种，加入引物的作用是_ 。【答案】（1）高温使DNA分子热变性（2）催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键（3）使血细胞破裂，释放出DNA分子 稀释NaCl溶液，使DNA

13、分子析出 不能，哺乳动物成熟的红细胞中无DNA 分子（4）一定的缓冲溶液 温度（5）2 作为DNA复制的起点【解析】（1）PCR技术中用高温使DNA分子中的氢键打开,从而解旋。（2）在DNA分子复制中,TaqDNA聚合酶将两个脱氧核苷酸的脱氧核糖和另一脱氧核苷酸的磷酸连结形成磷酸二酯键。（3）在使用蒸馏水时,第一次使血细胞破裂,第二次使NaCl溶液浓度降低至0.14 mol/L。（4）PCR反应是在一定的缓冲溶液中进行的,并需严格控制好温度条件。（5）PCR中与体内DNA复制过程中的原料是完全相同的,并加入小段单链DNA或RNA作为引物,引导DNA复制,可以使游离的脱氧核苷酸与之结合形成磷酸二

14、酯键,成为DNA复制的起点。12.（12分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。（1）进行转基因操作前，需用_酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。（2）为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_和_之间。（3）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。PCR技术利用的原理是_ ，该PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核苷酸、模板DNA、_ 和_ 。【答案】（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）（2）启动子 终止子（3）DNA分子的复制 Taq酶（耐高温的DNA聚合酶） （干扰素基因特异性的DNA）引物对 （两种引物）【解析】（1）进行转基因操作前，为了使幼蚕组织分散为单个细胞，通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。（2）启动子位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA；终止