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文档简介
双基限时练(十三)多聚酶链式反应扩增DNA片段一、选择题1.DNA合成的方向总是从子链的哪端向哪端延伸()A.3′端向5′端 B.5′端向3′端C.3′端向3′端 D.5′端向5′端2.PCR含义是()A.亲子代反应技术 B.多聚酶链式反应C.DNA片断复制 D.DNA序列测定3.PCR过程中变性温度为()A.94℃ B.72℃C.50℃ D.80℃4.DNA复制过程的前提条件是()A.获得引物 B.催化合成DNA子链C.解旋 D.四种脱氧核苷酸5.引物的作用是()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′端开始延伸DNA子链D.提供模板6.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单链作模板时将()A.仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸B.与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸C.同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸D.无需与引物结合,在酶的作用下从头合成子链7.TaqDNA聚合酶特点是()A.耐强酸 B.耐强碱C.耐高温 D.最适温度37℃8.关于DNA复制,下列叙述正确的是()A.DNA聚合酶不能从头开始合成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.DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸9.DNA扩增过程中,DNA片段经若干次扩增,与其数目的理论值变化相符的图是()10.PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性,但令人头痛的问题是易污染,极其微量的污染即可造成假阳性的产生。防止污染的办法不包括()A.将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行B.吸样枪吸样要慢,吸样时尽量一次性完成,枪头小套、小离心管应一次性使用,以免交叉污染C.所有的PCR试剂都应放置于大瓶分装,以减少重复加样次数,避免污染机会D.PCR试剂、PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存,不应放于同一冰盒或同一冰箱11.下列不属于PCR技术的优点的是()A.简单,易于操作 B.原理复杂C.实用性强,灵敏度高 D.快速、高效,并可自动化12.多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温复性及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,其简要过程如下图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是()A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料,以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变13.PCR技术的操作步骤依次是()A.高温变性、中温延伸、低温复性B.高温变性、低温复性、中温延伸C.中温延伸、高温变性、低温复性D.中温延伸、低温复性、高温变性14.在PCR扩增前,需要将下列哪些物质加入微量离心管中()①模板DNA②模板RNA③DNA解旋酶④耐高温的DNA聚合酶⑤引物⑥PCR缓冲液⑦脱氧核苷酸贮备液⑧核苷酸贮备液A.①④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥⑧C.②③④⑤⑥⑦ D.①④⑥⑦⑧15.PCR操作中,从第二轮循环开始扩增的DNA片段()A.固定长度 B.一端固定C.都不固定 D.不能确定二、非选择题16.近十年来,PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段,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),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,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双链打开,这一步是打开________键,称为________,细胞中在________的作用下使此键断裂。(2)当温度降低时,引物与模板________端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中原料是________,遵循的原则是__________________。(3)PCR技术的必要条件,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少还需要三个条件,即:液体环境、适宜的________和________。前者靠PCR仪自动调控,后者由________维持。(4)DNA的复制需要引物,其主要原因是________。A.可加快DNA的复制速度B.引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合C.引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链D.DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链17.TaqDNA聚合酶是从一种嗜热细菌中分离提取的,该菌是1966年从美国黄石国家森林公园的一处热泉中发现的。实验表明,PCR反应时变性温度为95℃,50个循环后,TaqDNA聚合酶仍有65%的活性。TaqDNA聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件,也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。TaqDNA聚合酶还具有逆转录活性,其作用类似于逆转录酶。TaqDNA聚合酶表现为Mg2+依赖,该酶的催化活性对Mg2+浓度非常敏感。测定结果为MgCl2浓度在mmol/L时该酶催化活性最高,此浓度能最大限度地激活TaqDNA聚合酶的活性,Mg2+过高就抑制酶活性,因而MgCl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整,优化浓度。TaqDNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性,而无3′→5′外切酶活性,它不具有校对活性。因而在PCR中如发生某些碱基的错配,该酶是没有校正功能的。TaqDNA聚合酶的碱基错配几率为×10-4。(1)TaqDNA聚合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。(2)影响PCR反应的因素除引物、反应温度、时间和TaqDNA聚合酶浓度外,从材料中可知,还应有________。(3)这种嗜热细菌能够在热泉中生存,这是________的结果。(4)PCR中由碱基错配引起的变异属于________。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所有DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占________。18.Kornberg曾以噬菌体为引子,用四种脱氧核苷酸为原料,加入适量ATP和DNA聚合酶,在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA,这种半人工合成的DNA也能够在寄主(细菌)体内繁殖。请据此回答下列问题:(1)该实验说明的问题是________________________________________________________________________。(2)加入ATP的目的是________________________________________________________________________,说明该过程是________________________________________________________________________。加入DNA聚合酶的目的是________________________________________________________________________。(3)若DNA在细菌细胞内合成,则其场所是________;若在真菌细胞内合成,其场所可能是________;若在高等植物叶肉细胞内合成,其场所可能是________。19.请回答PCR方面的有关问题:(1)引物是扩增过程中必须加入的物质,从化学本质上说,引物是一小段________。(2)引物是子链合成延伸的基础,如下图。从理论上推测,第四轮循环产物中两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段所占DNA总数的比例为________。(3)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)不合理(如下图),请说明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第1组引物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(引物Ⅰ,引物Ⅱ))第2组引物eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(引物Ⅰ′,引物Ⅱ′))(4)在DNA聚合酶的作用下,两条子链的延伸方向都是________________________________________________________________________。(5)假如引物都用3H标记,从理论上计算,所得DNA分子中含有3H标记的占________。(6)与体内DNA复制相比,PCR反应体系除引物外,还需加入哪种特别的物质?________。双基限时练(十三)多聚酶链式反应扩增DNA片断一、选择题1.解析在构成DNA的脱氧核苷酸链中,通常将DNA的羟基(—OH)末端称为3′端,而磷酸基团末端称为5′端,在复制时,引物与DNA母链通过碱基配对结合后,DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链,因此DNA合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。答案B2.解析PCR技术是指多聚酶链式反应,是体外迅速扩增DNA片段的技术,该技术利用DNA热变性原理,通过控制温度来控制双链的解聚与结合。答案B3.解析在PCR过程中,当温度上升到90℃以上时,双链DNA解聚为单链,称为变性,下降至50℃左右时,引物与单链DNA结合,温度上升至72℃左右时,合成新的DNA链。答案A4.解析DNA复制是以两条母链为模板,按碱基互补配对原则进行,因此,首先要解旋,才能进行DNA复制的其他过程。答案C5.解析DNA复制过程中,引物与DNA母链结合,DNA聚合酶从引物3′端开始延伸DNA,从而决定了DNA合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。答案C6.解析由引物Ⅰ延伸合成的DNA子链,碱基序列与非模板链相同。第二轮循环时,应与非模板链一样,与引物Ⅱ结合,进行DNA子链的延伸。答案B7.解析PCR技术中要在90℃以上使DNA变性从而解开双螺旋,因此需要在该反应中的酶要能忍耐90℃左右高温,1966年,在美国黄石公园找到的水生耐热细菌中分离出的耐高温的TaqDNA聚合酶恰好满足了该条件。答案C8.解析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,DNA合成方向为从子链5′端→3′端。答案C9.解析DNA扩增过程中,DNA以指数型增长。答案C10.解析PCR试剂应小瓶分装,以避免多次取样造成污染。答案C11.解析PCR技术原理很复杂,但操作却十分简单,快速、高效、灵活和易于操作是PCR的突出优点。答案B12.解析由于PCR技术就是体外大量扩增DNA的技术,即以少量DNA制备大量DNA的技术,A项正确;PCR技术的原理就是DNA复制,反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,所需原料是脱氧核苷酸,并以指数方式扩增,B项正确,C项错误;应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变,D项正确。答案C13.解析PCR技术的操作步骤是高温变性、低温复性、中温延伸。答案B14.解析DNA的复制需要模板、原料、能量和酶,在外界扩增DNA时不需要加入解旋酶,因高温能使氢键断裂,但需要加入模拟细胞环境的缓冲液,故需要加入的是①④⑤⑥⑦,A项正确。答案A15.解析进入第二轮循环后,引物除与原始模板结合外,还与新合成的模板链结合,由于新模板链的5′端是固定的,新合成的子链的终点也就是固定的,保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内,这正是需要扩增的特定片段。答案A二、非选择题16.解析本题考查体内DNA复制与PCR技术的原理以及基本条件,需将两者比较分析后进行作答。(1)PCR技术利用热变性原理使DNA双链间的氢键断裂,称为变性。(2)PCR技术扩增DNA与细胞内DNA复制所需原料一样,为腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸,遵循的原则是碱基互补配对原则。引物与模板的3′端结合后,DNA聚合酶才发挥作用。(3)PCR技术与体内DNA复制不完全相同,除了需要模板、原料、ATP、酶以外,至少还需要液体环境、适宜的温度和酸碱度,适宜的温度靠PCR仪自动调控,而酸碱度靠缓冲液来维持。(4)引物的作用是结合在模板DNA上,提供DNA延伸的起始位点,而DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化DNA链的延伸,故选D。答案(1)氢变性解旋酶(2)3′四种脱氧核苷酸碱基互补配对原则(3)温度酸碱度缓冲液(4)D17.解析本题主要考查学生分析问题,获取信息,解决问题的能力,TaqDNA聚合酶在PCR操作中温度不会使之变性失活,从题中所给数据可知,Mg2+对该酶活性有影响,进而影响PCR操作进程。答案(1)一次性不需要(2)Mg2+浓度(3)长期自然选择(4)基因突变eq\f(1,2)18.解析本题主要考查DNA复制过程及条件。在解答时应结合DNA复制条件、DNA复制过程的相关基础知识,充分理解问题,作出正确的解答。答案(1)在一定条件下,DNA具有自我复制的功能(2)为DNA复制提供能量一个耗能过程
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