生物自我小测：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，业必贵于专精自我小测1．下列说法不正确的是（)A．一条DNA母链只有一个3′端，即羟基末端B．DNA的两个3′端位于相反的两端C．TaqDNA聚合酶只能与引物的3′端结合并延伸子链D．DNA的合成方向是从子链3′端向5′端延伸的2．下列有关PCR的描述不正确的是(）A．是一种酶促反应 B．引物决定了扩增的特异性C．扩增产量为y＝（1＋x）n D．扩增对象是氨基酸序列3．标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步,这三大步需要的温度依次是（）A．95℃、55℃、72℃ B．72℃、55℃、95℃C．55℃、95℃、72℃ D．80℃、55℃、72℃4．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RNAB．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60℃会变性D．PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行5．有关PCR技术，下列叙述不正确的是()A．用于PCR的引物长度通常为20～30个核苷酸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反应只需一定的缓冲溶液和DNA模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、延伸6．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7．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8．PCR技术扩增DNA，需要的条件是（）①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖体A．②③④⑤ B．①②③⑥ C．①②③④ D．①③④⑤9．多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR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过程的叙述中不正确的是()A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B．复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠互补配对原则完成C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D．PCR与细胞内DNA复制相比，所需要酶的最适温度较高10．使用PCR仪的具体实验操作顺序应为（）①设计好PCR仪的循环程序②按配方准备好各组分③用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分④进行PCR反应⑤离心使反应液集中在离心管底部A．②③⑤④① B．①⑤③④② C．②③⑤①④ D．④②⑤③①11．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12．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13．下图是PCR技术示意图，请回答下列问题。（1)标准的PCR过程一般分为________、________、________三大步骤。（2）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______________.(3)将双链DNA________，使之变性，从而导致________________________.（4）引物延伸需提供________作为原料.14．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。____________________________________________。15．随着研究的不断深入，PCR方法被不断改进。它从一种定性的分析方法发展到定量测定；从原先只能扩增几个kb（千碱基对）的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。PCR技术不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断等。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核苷酸和DNA聚合酶、ATP等条件，其简要过程如下图所示。请分析回答下列有关问题.（1)PCR技术能把某一DNA片段进行扩增，依据的原理是________.PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在环境温度的不同，在PCR中先用95℃高温处理的目的是____________,而这一过程中在细胞内是通过____________实现的.（2）通过分析得出新合成的DNA分子中,A＝T，C＝G，这个事实说明DNA分子的合成遵循__________________。（3)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___________________________。（5）PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利，而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒，你认为可以用PCR扩增血液中的________.参考答案1．解析:我们通常将DNA单链的羟基（—OH）末端称为3′端,而将磷酸基团的末端称为5′端,一个DNA分子有两个3′端和两个5′端，它们分别位于DNA分子的两端，即每一端都有一个3′端和一个5′端。TaqDNA聚合酶只能与引物的3′端结合并开始延伸DNA链，即子链总是从5′端向3′端延伸。答案:D2．解析：PCR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，以四种脱氧核苷酸为原料，在引物作用下使DNA聚合酶从引物的3′端连接脱氧核苷酸,短时间迅速复制上百万份的DNA拷贝，其扩增产量为y＝（1＋x）n，y代表DNA片段扩增后的拷贝数,x表示平均每次的扩增效率，n代表循环次数。答案：D3．解析：当温度上升到90℃（90～96℃）以上时,双链DNA解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50℃（40～60℃）左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合;当温度上升到72℃(70~75℃）左右时,溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G）在TaqDNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，称为延伸.答案:A4．解析：PCR反应需要的引物是DNA或RNA，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60℃不会变性。答案：D5．解析：PCR反应中需要的条件有模板（DNA分子）、原料（4种脱氧核苷酸）、酶（耐高温TaqDNA聚合酶）、引物(一段DNA或RNA）和一定的缓冲液等。答案：C6．解析:DNA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。答案：D7．解析：PCR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”。答案:A8．解析：PCR技术需要目的基因作为扩增的模板，耐高温的DNA聚合酶催化反应的进行,而引物的作用是使DNA聚合酶从其3′端开始连接脱氧核苷酸，四种脱氧核苷酸是该过程的原料。答案:C9．解析:变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现；复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠互补配对原则完成;延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核苷酸；PCR与细胞内DNA复制相比，所需要酶的最适温度较高。答案：C10．解析：使用PCR仪进行DNA扩增前，首先按照PCR体系配方,依次将各组分加入微量离心管离心,使反应液集中于试管底部，然后再设计好PCR仪的循环程序进行PCR反应。答案：C11．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,确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心的目的是使反应液集中在离心管底部,提高反应效果.答案：A12．解析：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。答案:C13．解析：（1)PCR过程一般分变性→复性→延伸三大步骤.（2）引物的化学本质为一小段单链DNA或RNA.（3)将DNA加热至95℃，可导致DNA解旋.（4）引物延伸需提供脱氧核苷酸作为原料以形成DNA子链.答案：(1）变性复性延伸（2）单链DNA或RNA（3）加热到95℃双链DNA解聚成两条单链（4）四种脱氧核苷酸14．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。在高温环境中培养微生物，只有耐高温的微生物才能生存，其他微生物因高温下酶变性而死亡。用这样的选择培养基可将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，进行半保留复制，所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25＝32个。（4)新合成的DNA链带有引物，而最初的模板DNA的两条链不带有引物.(5)PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。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）（5)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15．解析：PCR技术又称多聚酶链式反应，扩增过程中遵循的原理就是DNA复制。通过分析得出新合成的DNA分子中，A＝T，C＝G，这个事实说明DNA分子的合成遵循碱基互补配对原则;在PCR中选用95℃高温处理的目的是将DNA分子中的氢键断裂，两条链解开,使DNA分子变性.引物是一种单链DNA或RNA分子，它能与解开的DNA母链的3′端结合,为DNA聚合酶提供吸附位点,使DNA聚合酶从引物的