2019秋生物人教版选修1习题：专题5 课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段(含解析)

专题5 DNA和蛋白质技术

课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段

1．PCR技术控制DNA的解聚与结合是利用DNA的( )

A．特异性B．稳定性

C．热变性D．多样性

解析：DNA分子在80～100 ℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。

答案：C

2．关于DNA片段PCR扩增实验的描述中不准确的是( )

A．加入的Taq聚合酶耐高温

B．不同大小DNA在电场中迁移速率不同

C．此过程需要DNA连接酶

D．扩增区域由2个引物来决定

解析：PCR是体外DNA扩增技术，该技术是在高温条件下实行的，所以需要耐高温Taq聚合酶，故A准确；DNA大小不同，在电场中的迁移速率不同，故B准确；PCR不需要DNA连接酶，但需要热稳定DNA聚合酶，故C错误；PCR技术需要一定的条件，其中一对引物就是条件之一，故D准确。

答案：C

3．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结合实行DNA子链的延伸

B．与引物Ⅱ结合实行DNA子链的延伸

C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合实行子链延伸

D．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链

解析：当由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时，此单链引物端为5′端，所以与它互补的子链应从另一端开始合成，即由引物Ⅱ结合延伸DNA的子链。

答案：B

4．下列相关PCR描述，不准确的是( )

A．是一种酶促反应

B．引物决定了扩增的特异性

C．扩增对象是DNA序列

D．扩增对象是氨基酸序列

解析：PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，故D错。

答案：D

5．根据教材知识，回答下列问题：

(1)在________的温度范围内，DNA的________解体，________分开，这个过程称为________。

(2)PCR反应需要的条件：缓冲溶液、DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，其原因是_______________________。

(3)在PCR反应中与解旋酶作用相同的操作是________。

(4)PCR一般要经过三十多次循环，每次循环可分为________、________和________三步。

(5)若扩增30次，产生DNA片段________条。

解析：PCR技术中，一般不采用解旋酶处理，而是采用DNA热变性处理；在95 ℃左右(80～100 ℃)DNA变性，氢键断裂，双螺旋打开，类似于生物体内解旋酶的作用；产生单链后，DNA单链与引物结合，然后利用四种脱氧核苷酸，经过延伸，完成DNA扩增的一次循环。

答案：(1)80～100 ℃双螺旋结构双链变性

(2)PCR反应本质是DNA复制，其需要条件类似于生物体内DNA的复制

(3)94 ℃左右DNA变性

(4)变性复性延伸

(5)230

1．下列相关PCR过程的叙述中不准确的是( )

A．受热变性破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现

B．引物与单链相对应互补序列结合是依靠碱基互补配对原则完成

C．延伸过程中需要DNA聚合酶、A TP、四种核糖核苷酸

D．PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高

解析：DNA解成单链可用热变性方法或解旋酶处理，受热变性破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，A准确；引物为一段DNA序列，引物与单链相对应互补序列结合是依靠碱基互补配对原则完成，B准确；延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸，C错误；PCR技术需要高温解成单链，故PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高，D准确。

2．PCR技术最突出的优点是( )

A．原理简单

B．原料易找

C．Taq DNA聚合酶有耐热性

D．快速、高效、灵活、易于操作

答案：D

3．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

答案：B

4．聚合酶链式反应(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、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环实行，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技术的叙述，不准确的是( )

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又能够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能够检测基因突变

解析：PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸，不是核糖核苷酸。

答案：C

5．PCR实验室中使用的微量离心管、缓冲溶液以及蒸馏水使用前必须实行的关键步骤是( )

A．反复洗涤B．用酒精擦洗

C．高压灭菌D．在－20 ℃下储存

解析：为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验室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实行高压灭菌。PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。使用前，将所需的试剂从冰箱内拿出，放在冰块上缓慢融化。

6．如图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程，其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述错误的是( )

A．从理论上推测，第二轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4

B．在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段

C．引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因

D．耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3′端

解析：基因扩增中引物通常是一小段DNA或RNA片段，从理论上推测，第二轮中含引物A的比例为3/4，第三轮中占7/8，A准确；因为题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，所以第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的引物，所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，B错误；引物A和引物B必须与目的基因配对，如果引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因，C准确；因为复制过程子链的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸，所以耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3′端，D准确。

答案：B

7．如图是cDNA形成过程和PCR扩增过程示意图。下列相关分析准确的是( )

A．PCR技术利用了RNA双链复制的原理

B．催化①过程的酶是RNA聚合酶

C．催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温

D．④过程发生的变化是引物与互补DNA链结合