高中生物 专题5 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段创新演练大冲关每课一练 新人教版选修1

【创新方案】高中生物专题5课题2多聚酶链式反应扩增DNA片段创新演练大冲关每课一练新人教版选修1(时间：20分钟；满分50分)一、选择题(每小题3分，共21分)1．TaqDNA聚合酶的特点是()A．耐强酸 B．耐强碱C．耐高温 D．最适温度37℃解析：TaqDNA聚合酶是从热泉中一种嗜热细菌中提取到的，此酶具有以下特点：①耐高温，在95℃下反应2h后其残留活性是原来的40%；在70℃下反应2h后其残留活性大于原来的90%。②在热变性时不会被钝化，不必每次在扩增后再加新酶。③大大提高了扩增片段特异性和扩增效率，增加了扩增长度。答案：C2.用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸，是一小段单链()A．DNA B．RNAC．单链DNA或RNA D．双链DNA解析：体内DNA复制所需引物是一小段RNA，而PCR过程所需引物是一小段DNA或RNA。答案：C3．PCR技术中，如何设计引物()A．PCR引物要根据需要扩增的目标DNA的碱基序列来设计B．PCR引物要根据已知的DNA序列对应的RNA序列来设计C．PCR引物要根据已知的DNA序列对应的tRNA的序列来设计D．以上都不是正确方法解析：DNA复制需要引物，引物是一小段DNA或RNA，能与DNA母链的一段碱基序列互补配对，故引物的设计要根据目标DNA的碱基序列来确定。答案：A[4.右图表示DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是()A．向右的过程为加热(80℃～100℃)变性的过程B．向左的过程必须在DNA解旋酶的作用下才能完成C．变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同D．图中DNA片段共有4个游离的磷酸基团、4个3′端解析：DNA体外的变性同体内的解旋，实质是相同的，都是使氢键断裂，DNA双链打开，只是体内需解旋酶，体外是高温条件。图中实际上是一个DNA分子，共含2个游离的磷酸基团和2个3′端。答案：A5．在PCR实验操作中，下列说法不正确的是()A．在微量离心管中添加各种试剂时，只需一个枪头B．离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢C．用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合D．离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果解析：在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换，以确保实验的准确性。答案：A6．关于PCR技术的应用，错误的一项是()A．古生物学、刑侦破案、DNA序列测定B．诊断遗传疾病、基因克隆、古生物学C．DNA序列测定、基因克隆、刑侦破案D．诊断遗传疾病、合成核苷酸、DNA序列测定解析：PCR技术能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。这项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分析研究的问题，被广泛应用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆、DNA序列测定等各个方面，但不能用于合成核苷酸。答案：D7．DNA扩增过程中DNA片段经若干次扩增，其数目理论值变化应与下图中曲线相符的是()解析：DNA在扩增过程中呈指数式增长，即一个DNA分子连续扩增n次，理论上所产生的DNA分子数为2n个。答案：C二、非选择题(共29分)8．(12分)多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。(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。到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物中分离出来，所用的培养基叫________________________。(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。解析：(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3′－羟基上，与DNA母链结合的引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题，所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制两条链均作为模板，进行半保留式复制，所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25＝32个。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329.(17分)结合右图回答下列问题：(1)PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。下图是PCR技术示意图，请回答：①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段________________________。②将温度加热到________________，使双链DNA变性，从而导致________________________。③引物延伸需提供________________________作为原料。(2)现代科学研究发现，通过比较不同生物的DNA序列，可以确定不同生物间的亲缘关系。下图为编码甲、乙、丙三种生物血红蛋白的部分相对应的基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。①如果让c′链和b′链分别与a链混合，能配对的碱基间则形成氢键，相同的碱基间则形成环状结构。试填写下表：环的数目配对的碱基对数目b′链与a链混合 c′链与a链混合 分析表中数据可推测：与甲的亲缘关系最近的生物是________________________；引起三种生物碱基序列差异的根本原因是______________________________________。②上述研究为生物进化提供了_____________________________________________(方面)的证据，从______________________的本质上，揭示了生物进化的原因。解析：DNA复制时，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3'端延伸DNA链，因此需要一小段单链DNA或RNA做引物，DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链；导致DNA变性解开双链的温度是80～100℃；延伸实际就是DNA合成的过程，因此需要四