2017-2018学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术第14课时多聚酶链式反应扩增DNA片段

1、第 14 课时多聚酶链式反应扩增 DNA 片段学习导航1阅读教材 煦“(一)”，分析 PCR 技术与 DNA 复制的区别和联系，掌握 PCR 技 术原理。2阅读教材 P59 “(二)”，分析 PCR 的过程，掌握 PCR 循环的原理。3阅读教材 P62 “实 验操作及操作提示”，掌握 PCR 技术的实验操作过程及注意事项。 4阅读教材 P6263 “结果分 析与评价”，掌握 DNA 含量测定的方法。重难点击1. 了解 PCR 技术的基本操作。2.理解 PCR 勺原理。3.讨论 PCR 勺应用。一、PCR 原理与反应过程D D 基础梳理夯实基础突破要点夯实基础突破要点1.PCR 原理与条件(1)

2、 PCR 的概念PCR 即多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩增DNA 片段的技术。它能以极少量的DNA 为模板,在几小时内复制出上百万份的DNA 拷贝。(2) 细胞内 DNA 复制的基本条件参与的组分在 DNA 复制中的作用解旋酶打开 DNA 双链DNA 母 链提供 DNA 复制的模板4 种脱氧核苷酸合成子链的原料DNA 聚合酶催化合成 DNA 子链引物使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始连接脱氧核苷酸(3)PCR 原理- 2 -1DNA 变性：在 80100C的温度范围内,DNA 勺双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称 为变性。2DNA 复性：当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA 链又

3、会重新结合成双链，这个过程称为复性。3子链的合成：DNA 聚合酶从引物的 3端开始延伸 DNA 链，DNA 的合成方向总是从子链的 工 端向3端延伸。(4)PCR 条件1原料：4 种脱氧核苷酸。2模板：加热变性解旋后的两条DNA 母链。3酶：耐热的 DNA 聚合酶。4引物：使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始连接脱氧核苷酸。5其他条件：需要稳定的缓冲溶液和能自动调节温度的温控设备等。2.PCR 过程与结果(1)PCR 过程过程温度主要变化变性90C以上双链 DNA 解聚为单链复性50C左右两种引物通过碱基互补配对分别与两条单链DNA 结合延伸72C左右溶液中的四种脱氧核苷酸 (A , T,

4、 G C)在 DNA 聚合酶的作用下，根 据碱基互补配对原则合成新的DNA 链(2)PCR 的结果DNA 聚合酶只能特异地复制处于两个引物之间的DNA 序列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。1.PCR 原理PCR 反应与体内 DNA 复制的引物在化学本质上是否相同？请分析原因。答案不相同。体内 DNAM制所需引物为 RNA 聚合酶合成的一小段 物一般是人工加入的一小段单链 DNA2.PCR 反应过程(1) PCR 反应中需要解旋酶和 DNA 聚合酶吗？若需要，则与细胞内DNA 复制有何区别？答案 PCR 反应不需要解旋酶，但需要DNA 聚合酶。由于 PCR 反应中需要高温使 DNA 解旋，因此

5、 PCR 所需的 DNA 聚合酶能耐高温。(2) PCR 的每次循环中应如何控制温度？请分析原因。答案 每次循环中先高温解旋，再低温使引物与模板结合，最后适当升温有利于TaqDNA 聚问题探究理解升华重难透析理解升华重难透析RNA 但 PCR 反应时所用引- 3 -合酶发挥作用。结合下图分析 PCR 过程中 DNA 复制的方向是怎样的?答案 DNA 的羟基（一 0H 末端为 3端；磷酸基团的末端为 5端。当引物与 DNA 母链通过碱 基互补配对结合后， DNA 聚合酶就能从引物的 3端开始延伸 DNA 链，DNA 的合成方向总是从 子链的 5端向 3端延伸。归纳总结 PCR 扩增与 DNA 复

6、制的异同项目DNA 复制PCR 扩增不同占八、时期有丝分裂间期或减I前的间期任何时期场所活细胞内细胞外酶解旋酶、DNA 聚合酶耐高温的TaqDNA 聚合酶引物有转录，产生 RNA 作引物，无需 人工加入无转录，无引物产生，需人工加入两种DNA 引物特点边解旋边复制先全部解旋后开始复制缓冲液不需缓冲液配制缓冲液代替细胞核液设备无控制温度变化的温控设备相 同占 八、 、原理严格遵循碱基互补配对原则引物都需要分别与两条模板链相结合的两种引物模板DNA 的两条链为模板特点半保留复制原料游离的四种脱氧核苷酸1.下列关于 DNAM制和 PCR 技术的描述中，正确的是（）A. DNA 聚合酶不能从头开始合成

7、 DNA 只能从 5端延伸 DNA 链B. DNA 复制不需要引物C. 引物与 DNA 母链通过碱基互补配对进行结合D. PCR 扩增的对象是氨基酸序列拓展应用剖析题型提炼方法剖析题型提炼方法址制方向- 4 -答案 C解析 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 故 DNA 复制需要引物。DNA 聚合酶只能从 3端延 伸 DNA 链，而不能从 5端延伸 DNA 链。引物通过碱基互补配对原则与DNA 母链相结合。PCR扩增的对象是 DNA 不是氨基酸序列。2.PCR 技术有效地解决了因为样品中DNA 含量太低难以对样品进行研究的问题，而被广泛应用，与细胞内的 DNAM制相比，PCR 可以快速扩增

8、所需的 DNA 片段，请分析回答下列有关问题：(1) 体内 DNA 复制过程中用解旋酶打开双链DNA 而 PCR 技术中的解旋原理是 _。(2) 此过程需要一种TaqDNA 聚合酶。该酶是从 _中分离的。(3)与普通DNA 聚合酶相比，TaqDNA 聚合酶具有的特性是。与体内DNAM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)DNA 的热变性原理(2)水生耐热细菌Taq(3)耐高温(4) 一定的缓冲溶液温度2 作为 DNAM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，其原理是DNA 的热

9、变性原理。(2)TaqDNA 聚合酶是从水生耐热细菌Taq中提取的。(3)与普通 DNA 聚合酶相比，TaqDNA聚合酶在 90C以上的环境中不变性，具有耐高温的特性。(4)PCR 反应需要适宜的温度和 pH,因此 PCR 反应要在一定的缓冲溶液中进行，并需严格控制好温度条件。(5)PCR 需要两种引物，引物的识别位点决定了 PCRT增的 DNA 片段。PCR 中加入的引物一般是一小段单链DNA 作用是引导 DNA 复制，可以使游离的脱氧核苷酸与之结合形成磷酸二酯键，成为DNAM制的起点。一题多变】细胞内的 DNA 复制需要适宜的温度和 pH 吗？若需要，是如何实现的？答案 需要。细胞内的适宜

10、温度和pH 与内环境的稳态有关，低等生物与环境因素有关。易错提醒】与 PCR 原理有关的三个易错点(1) 酶的作用位点：解旋酶的作用是使DNA 两条链之间的氢键断开；DNA 聚合酶与 DNA 连接酶的作用都是催化形成磷酸二酯键。不要误认为解旋酶也作用于磷酸二酯键。(2) DNA 聚合酶和 DNA 连接酶：DNA 聚合酶是将单个核苷酸连接到已有的单链片段的3端上，需要模板；而 DNA 连接酶连接的是两条 DNA 片段的缺口，不需要模板。(3) PCR 中的解旋过程：PCR 过程中不需要解旋酶，需要升高温度才能打开氢键，但此时的温度不会破坏磷酸二酯键，因此，DNA 加热变性后变为单链，并未分解成单

11、体。二、PCR 勺实验操作n n 基础梳理夯实基础突破要点夯实基础突破要点- 5 -1.实验用具- 6 -名称作用PCR 仪自动调控温度，实现 DNA 勺扩增微量离心管实际上是进行 PCF 反应的场所微量移液器用于向微量离心管中转移PCR 配方中的液体，每吸取一种试剂后，其上的枪头都必须更换2. 实验步骤准备：按照 PCF 反应需要的物质和条件，将需要的试剂和仪器准备好移液：用微量移液器按照配方在微量离心管中依次加入各试剂混合：盖严离心管口的盖子，用手指轻弹击管的侧壁，使反应液混合均匀离心：将微量离心管放在离心机上，离心约10 s ,使反应液集中在离心管底部反应：将离心管放入 PCR 仪中进行

12、反应3. DNA 含量的测定测定原理：DNA 在 260 nm 的紫外线波段有一强烈的吸收峰，峰值的大小与DNA 含量有关。计算方法：DNA 含量(卩 g/mL) = 50X(260 nm 的读数)X稀释倍数。1. 实验过程分析(1) 离心的目的是什么？在离心的过程中，微量离心管的盖子为什么一定要盖严？答案 离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效率。微量离心管的盖子一定要 盖严，防止实验中脱落或液体外溢。(2) 在离心前要用手轻轻弹击管的侧壁，目的是什么？答案 离心前用手轻轻弹击管的侧壁目的是使反应液混合均匀。(3) PCR 实验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

13、须进行高压蒸汽灭 菌，为什么这样操作？还有哪些操作与此目的相同？答案 为避免外源 DNA 等的污染。在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移 液器上的枪头都必须更换。2. 结果检测问题探究理解升华重难透析理解升华重难透析- 7 -(1)实验中为什么要测定 DNA 的含量？答案实际操作过程中会有许多因素影响DNA 含量，所以需要对 DNA 含量进行测定。- 8 -(2) 如何判断 DNA 扩增成功？答案可以通过计算 DNA 含量来评价扩增的效果。 电泳检测的方法， 可以通过在紫外线 下直接观察 DNA带的分布及粗细程度来评价扩增的效果。(3) PCR 扩增过程可能会出现哪些异常结果？答

14、案 样品产物少，或产生新的DNA3.进行 PCR 反应的具体实验操作顺序应为()设计好 PCR 仪的循环程序按配方准备好各组分用微量移液器向微量离心管中依次加入各组分 进行 PCR 反应离心使反应液集中在离心管底部A.B.C.D.答案 C解析 PCR 反应的操作步骤一般分为准备(包括配制配方及将各配方放于实验台上)一移液 混合 离心 反应。PCR 仪是一种自动控制温度的仪器，设计好循环程序就可以进 行反应了。4.近 20 年来，PCR 技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规实验手段，其原理是利用 DNA 半保留复制，在试管中进行 DNA 的人工复制(如图)，在短时间内，将 DNA

15、 扩增 几百万倍甚至几十亿倍，从而使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)加热使 DNA 双链间的 _键完全打开，称为 _;而在细胞中是在 _ 酶的作用下进行的。(2) 如果只需要大量克隆模板DNA 中间的某个特定区段，应该加入 _ 种特定的引物。当温度降低至 55 C 时，引物与两条舒展”的模板链的特定位置结合，在 DNA 聚合酶的作用下，只能在引物的 _端连接脱氧核苷酸，两条子链的延伸方向都是 _ 。(3) PCR 技术的必需条件，除了模板、原料、酶之外，至少还有三个条件，即液体环境、适宜的_ 和_ ，前者由 _ 自动调控，后者则靠 _ 来维持。(4) 通过 PCR 技术使 D

16、NA 分子大量复制，如果将一个用15N 标记的 DNA 分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制四次之后，则15N 标记的 DNA 分子占全部 DNA 分子总数的比例是_ 。拓展剖析题型提炼方法剖析题型提炼方法t护禹樓n=B!iflr；加热Vr障澄至站t4 !HI融至72*1 1DMA 禅胡箪链 Uhl 扎- 9 -问题导析】(1)解旋是使 DNA 双链间的氢键断裂，PCR 技术是利用 DNA 的热变性原理，细胞内- 10 -是在解旋酶的作用下解旋。(2)DNA 分子不论复制几次，含有N 标记的 DNA 分子都只有 2 个。答案(1)氢 解旋 解旋(2)两 3 从子链的 5端向

17、 3端延伸(3)温度 酸碱度PCR 仪缓冲液 (4)1/8解析(1)PCR 技术利用热变性原理使 DNA 双链之间的氢键断裂，称为解旋，而在细胞内是在 解旋酶的作用下使氢键断裂。(2)PCR 分为三个基本反应步骤：变性(95C)、复性(55C)、延伸(72C)，其特异性依赖于与靶序列互补的引物，引物是两段与待扩增DNA 序列互补的片段，两引物之间的距离决定扩增片段的长度。由于DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 只能从引物的 3端延伸 DNA 链，则 DNA 的合成方向总是从子链的5端向 3端延伸。(3)PCR 技术与细胞内的 DNAM制不完全相同，除了需要模板、原料、酶以外，至少还需要液体

18、环境(稳定的缓冲溶液)，每一个步骤需要适宜的温度和酸碱度等。(4) 一个 DNA 分子连续复制四次之后，形成 16 个 DNA 分子，15N 标记的 DNA 分子有 2 个1 2 3 4 5N 标记的 DNA 分子占全部 DNA 分子总数 的比1 PCR 利用了 DNA 的哪种特性来控制 DNA 的解聚与结合()A.特异性 B.稳定性 C.热变性 D.多样性答案 C2 符合 PCR 反应条件的一项是()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解旋酶限制酶温控设备A. B.C.D.答案 D解析 PCR 反应模拟了生物细胞内DNA 复制的条件，只是无需解旋酶(可

19、热变性)，也不需要基变性一-复性一-延伸DNA 的鎚制锐要酶、原料、模板、宝強，Db 肩的变性和亘性受掘度影响务聚酶縫式復应扩増DZA片啓- 11 -例为 1/8。配制 PCR 反应体累- - 穆入离心昔DNA 扩増*-设世工柞摩数一放人 KR 仪因工程的工具酶(限制酶)。3.下列关于 PCR 勺描述中，正确的是()PCR 是一种酶促反应引物决定了扩增的特异性扩增 DNA 利用了热变性的原理扩增的对象是氨基酸序列A.B.C.D.答案 D解析 PCR 是 一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术，在高温条件下，把 DNA 的双链打开，缓慢冷 却后，又重新结合，需要耐高温的 DNA 聚合酶，同时，还需

20、要引物，从引物的 3端连接脱氧 核苷酸。4.下图所示为PCRT增的产物，请分析此产物是哪次循环的产物（）iTifliinpiTTTIIQj JliiintniiDiiiiiii引物11UIEIII II 1 IIUIIIII Illi JII1I IlLII llllll韧物韧物|A.第一次循环B.第二次循环C.第三次循环D.第四次循环答案 A解析 在 PCR 反应中，以引物为标记，第一次循环时，以加入的DNA 为模板，两条 DNA 链可分别由引物I和引物H与其结合并在DNA 聚合酶的作用下延伸，所以形成的DNA 中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的DNA 分子又可作为模板参与反应，所

21、以会形成DNA 分子两端均含引物的情况，如下图所示，因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。引输 I5.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术。请回答下列问题：(1) DNA 的两条链是反向平行的，通常将 _ 的末端称为 5端，当引物与 DNA 母链通过碱基互补配对结合后，DNA 聚合酶就能从引物的 _ 开始延伸 DNA 链。(2) PCR 利用了 DNA 的热变性原理解决了打开 DNA 双链的问题，但又导致了 DNA 聚合酶失活的新问题。至 U 20 世纪 80 年代，科学家从一种Taq细菌中分离到 _ ，它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生

22、物中分离出来，所用的培养基叫_。- 12 -(3) PCR 的每次循环可以分为 _三步。假设在 PCR 反应中，只有一个 DNA 片段作为模板，请计算在 5 次循环后，反应物中大约有 _ 个这样的 DNA 片段。(4) 简述 PCR 技术的主要应用：_ (_ 要求至少答两项)。答案(1)磷酸基团3端(2)耐高温的TaqDNA 聚合酶 选择培养基(3)变性、复性和延伸 32 (4)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA 序列测定等解析 一条脱氧核苷酸链一端是游离的羟基，另一端是游离的磷酸基团，含羟基的一端是 3端，含磷酸基团的是 5端。引物的 5端与模板链的 3端结合，然后沿着引物

23、的3端延伸。耐高温的TaqDNA 聚合酶的发现是实现 PCR 的关键，该酶可以利用选择培养基从一些微 生物中分离出来。PCR 一次循环要经历变性、复性和延伸三个阶段。课时作业 学考达标 1. 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 C解析 PCR 技术需要目的基因作为扩增的模板，DNA 聚合酶催化反应的进行，而引物是满足 DNA聚合酶起作用的需要，四种脱氧核苷酸是该过程的原料，以及一定的缓冲溶液和能严格控制 温度的温控设备。2. 下列有关 PCR 反应的叙述，正确的是（）A. PCR 反应所需要的引物只是 R

24、NAB. PCR 反应所需要的材料是核糖核苷酸C. PCR 反应所需要的酶在 60C会变性D. PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中进行答案 D解析 PCR 反应需要的引物一般是 DNA 反应所需要的材料是脱氧核苷酸，PCR 所需要的酶是耐高温的，在 60C不会变性。3. 下列各项属于引物作用的是 （）A. 打开 DNA 双链B. 催化合成 DNA 子链C. 使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始复制- 13 -D. 提供模板答案 C解析 DNA 分子的复制具有方向性，即只能从子链的5端T3端方向进行复制。当引物与DNA 母链结合后，DNA 聚合酶就能从引物的 3端开始延伸 DNA 链。4.

25、PCR 一般要经过三十多次循环， 从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，由引物I延伸而成的 DNA 单链作模板时（）A.仍与引物I结合进行 DNA 子链的延伸B. 与引物n结合进行 DNA 子链的延伸C. 同时与引物I和引物n结合进行子链的延伸D. 无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链答案 B解析 当由引物I延伸而成的 DNA 单链作模板时，此单链引物固定端为 5端，因此与它互补 的子链应从另一端开始合成，即与引物n结合延伸DNA 子链。5. PCR 仪实质上是一台自动调控温度的仪器，它调控不同温度的目的是（）95C,使 DNA 分子变性，磷酸二酯键断开95C,使 DNA

26、分子变性，解开螺旋55C时，使 DNA 分子开始复制、延伸55C时，引物与 DNA 单链结合72C时，使 DNA 分子开始复制、延伸72C,使 DNA 分子恢复双螺旋结构，恢复活性A.B.C.D.答案 C解析 PCR 利用了 DNA 的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。PCF 仪实质上是一台能够自动调控温度的仪器。当温度上升至95C时，DNA 分子变性，解开双螺旋结构；温度下降到 55C时，引物与 DNA 单链结合，恢复活性；温度上升至72C时，DNA 分子开始复制、延伸，根据碱基互补配对原则合成新的DNA 链。6. 下列有关 PCF 过程的叙述中，不正确的是（）A. 在 PCR

27、 勺变性过程中破坏的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键，DNA 在人体细胞内复制时可利用解旋酶实现B. 复性过程中引物与 DNA 模板链的结合是依据碱基互补配对原则完成的C. 延伸过程中需要耐高温的 DNA 聚合酶、ATP 四种核糖核苷酸D. PCR 与细胞内 DNAM制相比所需要酶的最适温度较高答案 C解析变性是为了使 DNA 内部的氢键断裂，双螺旋打开，DNA 在人体细胞内复制时借助解旋酶 来实现；根据碱基互补配对原则，引物可与DNA 模板链结合；延伸是形成新的DNA 分子，需要以四种脱氧核苷酸为原料；PCF 过程所需温度较高，会导致一般的DNA 聚合酶失活，需特定的耐高温的 DNA 聚合

28、酶。- 14 -高考提能7. 有关下列操作过程的叙述，错误的是（）A. PCR 实验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B. PCR 所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20C储存C. PCR 所用的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，移液器上的枪头都必须更换答案 C解析在冰箱中放置的缓冲液和酶从冰箱中取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化，即 C 项错误。8.“X基因”是 DNA 分子上一个有遗传效应的片段， 若要用 PCF 技术特异性地拷贝“X基因需在 PCR 反应中加入两种引物（注：引物的作用是与模板链

29、形成双链后在 DNA 聚合酶的作用下 就可以继续链的延伸），两种引物及其与模板链的结合位置如下图甲所示。经4 轮循环后产物中有五种不同的 DNA 分子，如下图乙所示，其中第种 DNA 分子有几个（ ）引物 I 引物空K 基因甲宅-V h - i- 屮i丨丨器-s*5烟彳-3彳-护!割 i-彳宁- 缶!丨乙A.8 B.6 C.4 D.2答案 A解析 由图分析可知：X 基因第一次复制得到两个两种DNA 分子：和；X 基因第二次复制得到四个四种 DNA 分子：复制得和、复制得和；X 基因第三次复制得到八个五种DNA 分子：复制得和、复制得和、复制得和、复制得和；X 基因第四次复制得到 16 个五种

30、DNA 分子：复制得和、复制得和、两个复制得两个和两个、两个复制得两个和两个、两个得到4 个。从上面的推测可知，第四轮循环产物中有 8 个。9.在 PCRT增 DNA 的实验中，预计一个 DNA 分子经过 30 次循环后，应该得到 230个 DNA 分子, 但是结果只有约 210个 DNA 分子，那么出现该现象的原因不可能是（）- 15 -A.TaqDNA 聚合酶的活力不够，或活性受到抑制B. 系统设计欠妥C. 循环次数不够D. 引物不能与母链结合答案 D解析 如果TaqDNA 聚合酶活力不够，或活性受到抑制，则导致催化效率降低，得到的产物 比预期的少，A 项正确。如果 PCR 系统设计欠妥，

31、则达不到预期的结果，B 项正确。如果循环次数过少，产物的量比预期的少，C 项正确。如果引物设计不合理，若不能与模板DNA 吉合,将造成无法进行扩增，而结果得到了210个 DNA 分子，D 项错误。10. 有关 PCR 技术的说法，下列叙述不正确的是（）A. 多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩增DNA 片段的技术B. 在用 PCR 技术扩增 DNA 时，DNA 的复制过程与细胞内 DNA 的复制类似C. PCR 反应只需在一定的缓冲溶液中提供DNA 莫板以及四种脱氧核苷酸D. PCR 一般经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性和延伸答案 C解析 PCR 是多聚酶链式反应的英文缩写， 是一种体外迅

32、速扩增 DNA 片段的技术。在用 PCR 技 术扩增DNA 时，DNA 的复制过程与细胞内 DNA 的复制类似，也需要提供模板（母链）、酶、原料、 引物等条件。PCF 一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性和延伸三步。11. PCR（多聚酶链式反应）技术是一项在生物体外复制特定的DNA 片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答下面的问题。95 V55 t172 tA1CDNA 样品两牛 DNA 分了（1）_ A 过程高温使 DNA 变性解旋，对该过程的原理叙述正确的是 _。A. 该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键B. 该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键C. 该过程不需要解旋酶的

33、作用D. 该过程与人体细胞的过程完全相同（2）_ C 过程要用到的酶是耐高温的。 这种酶在高温下仍保持活性，因此在_ PCR 扩增时可以_加入， （填“需要”或“不需要”）再添加。PCR 反应除提供酶外，还需要满足的基本条件有： _。- 16 -（3）如果把模板 DNA 的两条链用15N 标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“ 95C 55C1572C”温度循环 3 次，则在形成的子代 DNA 中含有 N 标记的 DNA 占_。答案（1）C （2）DNA 聚合酶 一次 不需要 DNA 模板、两种引物、四种脱氧核苷酸，通过 控制温度和酸碱度使 DNAM制在体外反复进行（3）25%解析（1）高温所

34、起的作用类似于解旋酶，使双链 DNA 变为单链。（2）C 过程中 PCR 技术的延伸阶段，当系统温度上升到 72C左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA 聚合酶的作用下合成新的 DNA 链。这种 DNA 聚合酶在高温下不变性，所以一次性加入即可。（3）PCR 技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环，共产生 8 个 DNA 分子，其中有 2 个 DNA 分子含有15N 标 记。12.PCR 是一种体外快速扩增 DNA 的方法，用于放大特定的 DNA 片段，数小时内可使目的基因 片段扩增到数百万个。 PCR 需要模板 DNA 引物、脱氧核苷酸和 DNA 聚合酶等条件。下图为模 板 DNA 分

35、子及2 种引物，请据图回答相关问题：5r_ 3引物:VF(1) PCR 的全称是 _。PCR 与体内 DNA 复制的不同之处主要表现在温度环境的不同，在 PCR 技术中先用 95C高温处理的目的是 _，而这一过程在细胞内是通过_ 实现的。(2) 在 PCF 技术中所需要的引物通常为一段单链DNA 请在图中绘出引物结合的位置。若将 1 个 DNA 分子拷贝 10 次，则需要在缓冲液中至少加入 _ 个引物。(4)_ DNA 子链复制的方向是 _，这是由于_。答案(1)多聚酶链式反应使 DNA 变性(使 DNA 的两条链解开)解旋酶的催化如图所示引物引物-(3) 26-2(4) 从 5端到 3端 D

36、NA 聚合酶只能从引物的 3端开始连接单个脱氧核苷酸分子TaqDNA 聚合酶的功能是 _ 。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。(4)PCR 反应中加入的引物有 _ 种，加入引物的作用是 _ 。答案(1)通过高温使 DNA 分子发生解旋(2)热泉 70C80C的高温条件淘汰了绝大多数微生物催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键- 17 -解析 PCR 技术又称多聚酶链式反应。在PCF 技术中，用 95C高温处理的目的是使DNA 分子中的氢键断裂，使两条链解开，即使DNA 分子变性。引物通常是一种单链DNA 它能与解开的DNA 母链的 3端结合，为 DNA 聚

37、合酶提供吸附位点，使 DNA 聚合酶从引物的 3端开始连接 脱氧核苷酸，从而决定了DNA 子链复制的方向是从 5端到 3端。在 DNA 分子扩增时，需要2 种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数目等于新合成的10 11DNA 子链数目，即 2X2 2 = 2 2 (个)。13.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TaqDNA 聚合酶。请回答有关问题：(1)体内 DNA 复制过程中用解旋酶打开双链DNA 而 PCR 技术_ 来实现。TaqDNA 聚合酶是从热泉中的Taq细菌中分离出来的。为什么Taq细菌能从热泉中被筛选出来呢？ _(3) 定的缓冲溶液温度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)利用Taq细菌特有的特性与其他细菌区分开来，Taq细菌