1、专题五课题二一、选择题1下列不属于PCR技术的优点的是()A简单，易于操作B可以完全无限制扩增C实用性强，灵敏度高D快速、高效，并可自动化解析：PCR技术要设计引物，因此扩增具有特异性，灵敏度很高。而应用Taq DNA聚合酶的PCR仪可自动化，操作简单。PCR技术能在体外迅速扩增DNA片段，快速高效，往往被误认为可以无限制扩增，其实PCR的循环次数一般以2535次循环为宜，当反应超过35次循环时，PCR产物也不再增加。答案：B2关于DNA复制，下列叙述正确的是()ADNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从5端延伸DNA链BDNA复制不需要引物C引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合DDNA
2、的合成方向总是从子链的3端向5端延伸解析：DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从引物的3端延伸DNA链。模板链首先复制的是3端即复制方向为35；由于DNA分子是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向从子链53。答案：C3使用PCR仪具体实验操作顺序应为()设计好PCR仪的循环程序按配方准备好各组分用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分进行PCR反应离心使反应液集中在离心管底部ABC D解析：使用PCR仪进行DNA扩增前，首先按照PCR体系配方的各组分，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
3、应。答案：C4引物的作用是()A打开DNA双链B催化合成DNA子链C使DNA聚合酶能够从引物的3端开始复制D提供模板解析：DNA分子的复制具有方向性，即只能从引物的3端开始，从子链的5端向3端延伸。引物的作用是与DNA聚合酶结合促使DNA聚合酶能够从引物的3端开始复制。答案：C5下面关于DNA对高温的耐受性的说法不正确的是()ADNA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，生物活性也不能恢复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解析：80后DNA将变性，恢复到常温，生物活性还能
4、恢复；深海温泉附近温度更高，生活的生物的DNA的稳定性也应更高。G与C之间含有三个氢键，T与A之间含有两个氢键，G、C含量越高分子越稳定。答案：B6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CDNA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、基因克隆和DNA序列测定等各方面，而不能用于合成核苷酸。答案：
5、D7如图表示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(80100)变性的过程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端解析：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。答案：A8在实验室内模拟生物体内的DNA复制，需要哪些条件()酶游离的脱氧核苷酸ATPDNA分子引物tRNA适宜的温度适宜的酸碱度ABC D解析：在实验室内模拟DNA复制时，需要DNA聚合酶催化合成DNA子链；四种脱氧核苷酸为合成子链的原
6、料；DNA母链为DNA复制的模板；还需要引物、较高的温度、适宜的酸碱度等。答案：D9PCR仪实质上是一台自动调控温度的仪器，下列关于它调控不同温度的目的叙述错误的是()A95，使DNA分子变性，解开螺旋B55，使DNA分子两条单链与两种引物结合C72，使DNA分子开始复制，延伸D72，使DNA分子恢复双螺旋结构，恢复活性解析：PCR利用DNA热变性的原理，当温度上升到90以上时，双链DNA解旋为单链，A项正确；当温度下降到50左右时，两种引物通过碱基互补配对原则与两条单链DNA结合，恢复活性，B项正确；当温度上升到72左右时，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，从而实
7、现DNA延伸，故C正确，D错误。答案：D10DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是()解析：PCR反应中DNA的扩增数目和生物体内的DNA复制是类似的，即1个DNA分子复制一次，产生2个DNA分子，复制2次，产生4个DNA分子，呈指数扩增，开始有一个DNA分子为模板，经过n次复制后得到的DNA分子的数量为2n，与曲线C相符合。答案：C11关于DNA片段PCR扩增实验的描述中不正确的是()A加入的Taq DNA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扩增区域由两种引物来决定解析：PCR扩增实验是在较高温度下进行的，故需要耐高温的
8、Taq DNA聚合酶，但不需要DNA连接酶，A项正确，C项错误。因为不同大小的DNA带有不同数量的电荷，所以在电场中迁移速率不同，B项正确。PCR扩增需要两种引物，分别与DNA的两条模板链互补，故D项正确。答案：C12在PCR扩增DNA的实验中，预计一个DNA分子经过30次循环后，应该得到230个DNA分子，但是结果只有约210个DNA分子，那么出现该现象的原因可能是(多选)()ATaq DNA聚合酶的活力不够，或活性受到抑制B系统设计欠妥C循环次数不够D引物不能与亲链结合解析：如果Taq DNA聚合酶活力不够，或活性受到抑制，则导致催化效率降低，得到的产物比预期的少，A项正确。如果PCR系统
9、设置不妥，达不到预期的结果，则B项正确。如果循环次数过少，产物的量比预期的少，则C项正确。如果引物设计不合理，也许不能与模板DNA结合，造成无法进行扩增，而结果得到了210个DNA分子，则D项错误。答案：ABC二、非选择题13下图为某一次循环的产物，请据图回答问题。(1)PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为_、_、_三个步骤。(2)DNA的羟基(OH)末端称为_，图中表示羟基末端的为_。(填字母)(3)PCR技术与细胞内DNA复制在解旋时原理不同：细胞内复制利用_使双链间氢键断裂，而PCR技术利用_原理，使双链氢键断裂。以引物为标识，可判断出此产物为第_次循环的产物。解析：(1)PCR
10、的每一轮循环包括变性、复性和延伸三步，从第二轮循环开始，每次循环的产物也作模板参与反应。(2)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聚合酶不能从头合成DNA，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。由另一条新合成的DNA可知，A端为3端，B端为5端，C端为5端，D端为3端。(3)DNA分子在细胞内复制或转录时，在解旋酶的作用下使氢键断裂，而在体外，DNA在80100C
11、的温度范围内变性，即双链解开成为单链；当温度慢慢降低后，两条彼此分离的单链又会重新结合形成双链。在PCR反应中，以引物为标识，第一次循环时，以加入的DNA为模板，两条DNA链可分别与引物和引物结合并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成的每个子DNA中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的DNA分子又可作为模板参与反应，所以会出现DNA分子两端均含引物的情况，如图所示，因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。答案：(1)变性复性延伸(2)3端A、D(3)解旋酶DNA在80100C的温度范围内变性一14美国科学家莫里斯发明的PCR技术，是一种DNA分子“复印机”，它可以在数小时内将一个DNA
12、分子复制出1千亿个，解决了检测样本扩增的难题。在人类基因组计划实施中，PCR技术使每个核苷酸的识别成本降至510美元。莫里斯因发明PCR技术荣获了诺贝尔奖。(1)DNA分子在复制时需要大量的_做原料，在DNA聚合酶的催化下，以解旋后的单链DNA为_，进行生物合成。(2)在DNA分子解旋时必须加热，普通的酶容易_，耐93左右高温的Taq DNA聚合酶的发现，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。(3)高温酶的发现应用说明了地球生物_的重要性，大自然的_库是人类的宝贵财富。解析：本题结合实际考查了PCR技术的原理及生物多样性等问题，属于学科内综合题。DNA复制的模板是DNA分子的每一条链，并
13、以脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作用下进行复制，由于在体外打开双螺旋结构，需要加热处理，因此，选用的DNA聚合酶必须能耐高温，而耐高温的酶的发现，进一步体现了生物多样性的使用价值。答案：(1)脱氧核苷酸模板(2)变性(或失去活性)(3)多样性基因15多聚酶链式反应(PCR技术)是在实验室中以少量样品DNA制备大量DNA的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA、DNA聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸等。反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板，故DNA数以指数方式扩增，其简要过程如图所示。(1)某个DNA 样品有1 000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基AGTC1234，则经过P
14、CR仪五次循环后，将产生_个DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是_个。(2)分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是_。(3)由于DNA分子上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的，因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定，其原理是：首先获取被测试者的DNA，并进行PCR扩增，取其中一样本DNA用限制性核酸内切酶切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起，然后利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合
15、，另一半与其父亲的条码吻合。限制性核酸内切酶能将DNA样品切成特定的小片段，这主要体现了酶的_。A专一性 B高效性C多样性 D作用条件温和2002年6月，我国第一张18位点的“基因身份证明”在湖北武汉诞生。人的“基因身份证明”是否终身有效？_，理由是_。(4)请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处：_；_；_。解析：本题考查了PCR技术的应用及相关计算与识图能力。(1)该DNA样品复制5次，产生DNA分子数为2532个，DNA样品中TA200个，则样品复制5次，需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少为200(251)6 200个。(2)不同生物的DNA样品中，脱氧核苷酸(碱基)数目、比例和排列顺序
16、不同，故各个新DNA之间也存在差异。(3)限制性核酸内切酶能识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并在特定部位进行切割，这就说明酶具有专一性；人的“基因身份证明”是根据DNA上的遗传信息制成的，而每个人的DNA在不同生长发育阶段和不同组织细胞中是基本相同的。(4)PCR技术与转录过程的不同特点有：转录PCR技术模板DNA的一条单链DNA两条链原料核糖核苷酸脱氧核苷酸碱基配对A与UA与T催化酶RNA聚合酶DNA聚合酶答案：(1)326 200(2)碱基(脱氧核苷酸)的数目、比例和排列顺序不同(3)A是因为同一个体的不同生长发育阶段和不同组织的DNA是相同的，所以它有高度的个体特异性和稳定性(4)PCR技术以DNA的两条单链为模板合成子代DNA，转录以DNA的一条单链为模板合成RNAPCR技术的原料为脱氧核苷酸，转录的原料是核糖核苷酸二者反应时的催化酶不同(或其他合理答案)
