1、学生用书 P49P501PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是()PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNAPCR过程不需要DNA聚合酶PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制ABCD解析：选C。PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：(1)PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA，长度通常为2030个核苷酸。(2)PCR过程中，DNA解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。2DNA的复制需要引物，其主要原因是()A可加快DNA的复
2、制速度B引物可与DNA母链碱基互补配对结合C引物的5端有助于DNA聚合酶延伸DNA链DDNA聚合酶只能从3端延伸DNA链解析：选D。引物的作用是结合在模板DNA上提供DNA延伸的起始位点，而DNA聚合酶的作用是从引物的3端开始催化DNA链的延伸。3PCR利用了DNA的热变性原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。下列对PCR过程中“温度的控制”的说法，错误的是()APCR反应需要高温，是为了确保模板是单链B延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度C要用耐高温的DNA聚合酶D需要耐高温的解旋酶解析：选D。PCR是体外DNA扩增技术，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解体
3、。复性前，在耐高温的Taq DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度但小于变性温度。4从第二次循环开始，复制的DNA片段呈_扩增()A直线 B指数C对数 D不变答案：B5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：选ABC。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PC
4、R系统设置不妥，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。6(2011年高考江苏卷节选)请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测。第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_。在第_轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序
5、列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_。解析：(1)根据PCR过程特点绘制PCR过程示意图如下，由图可知，以原来的每条母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，而以新合成的子链为模板合成新DNA分子时，两种引物都含有，故第四轮循环共产生16个DNA分子，其中含有引物A的分子是15个，占15/16。由图示知，第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点，前两轮循环产生的4个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸
6、链，如下图所示。(2)引物是单链DNA时才能与DNA结合，而单链DNA的碱基互补配对部分容易形成双链结构而失去其功能。从图示可以看出，组引物和引物局部碱基互补配对，易形成双链结构而失效。组引物相互间不能发生碱基互补配对，但自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效。(3)DNA聚合酶的作用是将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上，而不能直接将两个脱氧核苷酸连在一起。答案：(1)15/16三(2)引物和引物局部发生碱基互补配对而失效引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上(紧扣教材，思考感悟)1一个DNA片段做模板
7、，30次循环后，反应物中大约有多少个同样的DNA片段？(教材P63)答案：PCR反应中的目的片段一般以2n的方式积累，其中n是反应循环次数。一个DNA片段在30次循环后的反应物中大约有10亿个这样的片段，即2n2301073741824。2如何设计引物？(教材P63)答案：PCR引物是根据需要扩增的目的DNA的碱基序列来设计的。1PCR利用了DNA的哪种特性原理，来控制DNA的解聚与结合()A特异性B稳定性C热变性 D多样性答案：C2(2011年聊城高二检测)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A BC D解析
8、：选D。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。3DNA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：选C。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。4(2011年宿州高二检测)下列操作过程的叙述中错误的是()APCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓
9、冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌BPCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存CPCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化D在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的吸液枪头都必须更换解析：选C。为了防止外源DNA等因素的污染，PCR反应中所用的微量离心管、枪头、缓冲液及蒸馏水等，在使用前要进行高压灭菌；还要将所用的缓冲液和酶分装成小份；并且使用一次性吸液枪头，则A、B、D项都正确。在使用前，将PCR所需试剂从冰箱内拿出来，放在冰块上缓慢融化，则C项错误。5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()A92 、50 、72 B7
10、2 、50 、92 C50 、92 、72 D80 、50 、72 解析：选A。当温度上升到90 (9096 )以上时，双链DNA解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50 (4060 )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 (7075 )时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在Taq DNA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。6当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能开始延伸DNA子链，则延伸的方向是()A从5端延伸DNA子链BDNA的合成方向总是从5端向3端延伸C子链延伸的方向是53或35DDNA的合成方向
11、总是从3端向5端延伸解析：选B。本题考查多聚酶链式反应扩增DNA片段的有关知识，同时考查学生对PCR原理的理解。PCR扩增的过程中子链延伸的方向是由DNA聚合酶决定的，由于DNA聚合酶只能从3端延伸DNA链，而不能从头开始，因此DNA的合成方向总是从5端向3端延伸。7如图为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端答案：A8在PCR的实验操作中，下列说法正确的是()在微量离心管中添加各种试剂时，只需要一个枪头离心管的盖子
12、一定要盖严用手指轻弹离心管壁离心的目的是使反应液集中在离心管的底部A BC D解析：选C。在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换，以确保实验的准确性；盖严离心管口的盖子，防止实验中外源DNA污染；用手指轻轻弹击管的侧壁，使反应液混合均匀；离心目的是使反应液集中在离心管的底部，提高反应效果。9复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至4060 ，可使引物和模板发生结合。PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合，原因不包括()A由于模板DNA比引物复杂得多B引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞C加入引物的量足
13、够多而模板链数量少D模板链加热解旋已经变性不可能再次结合答案：D10PCR实验中用到微量离心管、缓冲液和蒸馏水，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20 保存解析：选C。在PCR实验中，为了避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头、缓冲液和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。同时也不能忽视其他操作步骤，如缓冲液和酶应该分装成小份，并且在20 保存。11美国科学家莫里斯发明了PCR技术，它是一种DNA“复印机”，可以在数小时内，将一个DNA复制出一千亿个，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低至510美元，他因发
14、明PCR技术而荣获了诺贝尔奖。(1)在DNA复制时，需要大量的_作为原料，在DNA聚合酶的催化作用下，以解旋后的单链为_进行生物合成。(2)在DNA分子解旋时，必须加热，普通的酶容易_，科学家从温泉中找到了耐95 高温的_，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。每次循环可以分为变性、_和延伸三步。(3)耐高温酶的发现应用说明了地球生物_的重要，大自然的_库是人类的宝贵财富。解析：本题主要考查了PCR技术的原理。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，在DNA复制过程中需要较高的温度，所以需要耐高温的Taq DNA聚合酶，还需要以母链DNA为模板，大量的脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。答案：(1)脱氧核苷酸模板(2)变性(失活)Taq DNA聚合酶复性(3)多样性基因12.PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。右图是PCR技术示意图，请回答下列问题：(1)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_。(2)将双链DNA_，使之变性，从而导致_。(3)引物延伸需提供_作为原料。答案：(1)单链DNA或RNA(2)加热到95 双链DNA分离成两条单链(3)四种脱氧核苷酸高考资源网w w 高 考 资源 网
