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)

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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

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