生物课后训练：专题课题多聚酶链式反应扩增DNA片段

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课后训练一、选择题1．下列有关PCR技术的说法，不正确的是（）。A．PCR技术是在细胞内完成的B.PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术C。PCR技术的原理与DNA复制的原理相同D.PCR技术的前提是有一段已知的目的基因的核苷酸序列2．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聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链3．PCR操作中,从第二轮循环开始扩增的DNA片段(）。A．长度固定 B．一端固定 C．都不固定 D．不能确定4．PCR实验中使用的微量离心管、缓冲溶液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是（）。A．反复洗涤 B．用酒精擦洗 C．高压灭菌 D．在－205．变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。引起变性的因素很多,升高温度、过酸、过碱以及加入变性剂等都能造成核酸变性。PCR的反应过程中，引起变性的因素是（）.A．pH过高 B．pH过低 C．升高温度 D．加入酒精6．下面关于DNA对高温的耐受性的说法不正确的是（）。A．DNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强B．超过80℃后DNA将变性，即使恢复到常温C．不同生物的DNA的“变性”温度不一定相同D．深海热泉附近生活的生物的DNA对高温的耐受性更强，其DNA中鸟嘌呤所占的比例更高7．PCR实验的特异性主要取决于（)。A．DNA聚合酶的种类 B．反应体系中模板DNA的量C．引物序列的结构和长度 D．循环周期的序数8．具有x个碱基对的一个DNA分子片段含有m个腺嘌呤，该片段利用PCR技术完成了第n次循环后需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸？(）A．(2n－1）（x－m） B．2n(x－m） C．（2n－1）（x/2－m） D．2n（x/2－m）9．在PCR扩增的实验中，加入一种提取物（一种模板DNA片段），但实验得到的产物却有2种DNA。其原因可能是(）。A．基因突变 B。TaqDNA聚合酶发生变异C．基因污染 D．温度过高10．下图表示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℃B．向左的过程是DNA双链迅速致冷复性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、4个3′端11．PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，可利用分子所带电荷不同，分离并分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦，可以获得最可靠的证据。下图是一次寻找嫌疑犯的测试结果：图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果;图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌疑犯的DNA进行扩增，并采用特定限制酶处理后进行电泳,所得到的一组DNA指纹图谱。甲:某氨基酸混合物电泳结果乙：DNA指纹图谱（F1～F4为待测男性，其中一位是B）请据图回答，多肽由几种氨基酸组成和B最可能的对象分别是（）。A．6和F4 B．4和F3 C．6和F2 D．7和F二、非选择题12．近10年来，PCR技术成为分子生物学实验室的一种常规手段,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________，在细胞中是在________酶的作用下进行的。（2)当温度降低时，引物与模板末端结合，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技术的必需条件，除了模板、原料、酶以外，至少还有三个条件，即：一定的缓冲溶液、适宜的________和________.（4）通过PCR技术使DNA分子大量复制，若将一个用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4次之后，则15N标记的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链总数的比例为________。13．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。(4）请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物.（5）简述PCR技术的主要应用.

参考答案1.答案：APCR技术是在生物体外进行DNA复制的技术，其原理与DNA复制的原理相同，但前提是必须要有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物。2.答案:DDNA的两条链是反向平行的，为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基（—OH）末端称为3′端,而磷酸基团的末端称为5′端。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，DNA复制需要引物。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.3.答案：APCR扩增产物可分为长产物片段和短产物片段两部分。短产物片段的长度严格地限制在两个引物链5′端之间，是需要扩增的特定片段。进入第二轮循环后,引物除与原始模板结合外，还要同新合成的链（即“长产物片段”）结合,引物在与新链结合时，由于新链模板的5′端序列是固定的，这就等于这次延伸的片段3′端被固定了终点,保证了新片段的起点和终点都限定于引物扩增序列以内，形成长短一致的“短产物片段”。4.答案：C通过对PCR实验中所用仪器和试剂进行高压灭菌，可以避免外源DNA等因素的污染。5。答案:C各选项的条件均能导致DNA分子变性,但在PCR反应中，变性后还要进行复制和延伸等过程，过酸、过碱、酒精等能够导致反应过程中的酶变性失活，使DNA扩增不能进行，而PCR反应中的DNA聚合酶是耐热的,所以可选用升高温度使DNA变性。6.答案：B807。答案:C由于DNA聚合酶不能从头合成DNA子链，PCR过程中要加入两种引物，而PCR扩增的对象就是两种引物之间的DNA序列.8。答案：A该DNA片段具有x个碱基对，则有2x个碱基;m个腺嘌呤对应着m个胸腺嘧啶,则每个DNA分子含胞嘧啶脱氧核苷酸（x－m）个.如果完成n次循环，则有DNA分子2n个，除去原有的胞嘧啶，还需要（2n－1）(x－m）个。9。答案:C此现象属于PCR技术中的假阳性现象。其原因是靶基因污染。因此，在PCR实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、用一次性吸头等,尽量避免靶基因污染。10.答案:A变性后的DNA在缓慢降温后才会复性；变性与在生物体内解旋过程的条件不同、实质相同；任一DNA片段都有2个游离的磷酸基和2个3′端。11.答案：D氨基酸的氨基和羧基在水中电离后分别带一个单位正电荷和一个单位负电荷。如果没有侧链则分子呈电中性;如果侧链上有多余氨基，分子就带正电荷；侧链上有多余羧基，分子就会带负电荷.不同种类氨基酸所带电荷不同，在电场力的作用下会做定向移动。同种氨基酸在匀强电场中的运动方向和移动距离相同，所以7条带则表明含21个氨基酸的多肽分解形成7种氨基酸.同理，不同的DNA片段的带电荷的数量及链的长短不同，电泳时也可以将样品分成不同组分的条带，比较条带的异同程度,可以鉴别出罪犯。12。解析:(1）DNA双螺旋的打开过程，在细胞内需要在解旋酶的作用下才能进行，而这一过程在PCR反应中,则是利用DNA分子的热变性原理进行的，这一过程在PCR反应中称为变性.（2）PCR反应的实质就是完成了DNA的复制过程，因此需要DNA模板、酶、原料（脱氧核苷酸）、适宜的温度、引物、一定的缓冲溶液等条件,并严格遵循碱基互补配对原则进行。（3）因为DNA分子的复制是半保留复制，因此,一个DNA分子经4次复制后会形成16个DNA分子，含32条脱氧核苷酸链，其中包含2条用15N标记过的母链和30条含14N标记的脱氧核苷酸链，因此,15N标记的脱氧核苷酸链占1/16.答案：（1）氢变性解旋（2）4种脱氧核苷酸碱基互补配对原则（3）温度引物（4)1/1613.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RNA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