1、第四章第二节一、选择题1DNA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DDNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3端延伸DNA链解析：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：D2如图表示DN
2、A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：本题主要考查PCR的原理、过程及DNA的结构。向左的过程是当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链；变性需80100 温度，而体内解旋需解旋酶的作用，两者条件不同；图中DNA片段有两条脱氧核苷酸链，故有2个游离的磷酸基，2个3端。答案：A3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
3、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，生物活性还能恢复；深海热泉附近温度很高，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：B4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技术是目前所有生物技术中发展最迅速、最成熟、应用最广
4、泛的一项技术。有效地解决了因为样品中DNA含量低而难以对样品进行分析研究的问题，被广泛应用于遗传病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆、DNA测序、亲子鉴定等各方面，而不能用于合成核苷酸。答案：D5PCR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分子恢复双螺旋结构，恢复活性C72 ，使DNA分子开始复制，延伸D72 ，使DNA分子恢复双螺旋结构，恢复活性答案：D6下列关于PCR技术的说法，不正确的是()APCR仪能够自动调控温度BPCR反应需要适宜的pH条件，并需要在一定的缓冲液中进行CPCR反应需要的酶
5、与人体内DNA复制所需要的酶一样DPCR技术利用了DNA分子的热变性原理答案：C7PCR的材料即待扩增的DNA片段，不需变性解旋可直接作模板用于扩增的是()A以病毒T2噬菌体中提取DNAB以RNA逆转录形成的cDNAC从原核细胞中直接提取D从氨基酸的排列顺序中获取信息人工合成的双链DNA解析：用来PCR的DNA需经高温变性解旋为单链后才可作模板。但不需要高度纯化，因为反应的特异性由寡聚核苷酸引物决定的，甚至把细胞煮沸，不经纯化，直接释放出的DNA分子也可作为PCR的模板。从原核细胞中直接提取或从氨基酸的排列顺序中获取信息人工合成的DNA都是双链，病毒T2噬菌体的遗传物质也是双链的DNA。因此以
6、RNA逆转录形成的cDNA可直接作模板。答案：B8关于DNA片段PCR扩增实验的描述不正确的是()A加入的TaqDNA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答案：C9符合PCR反应条件的一项是()稳定的缓冲液环境DNA模板合成引物四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA解旋酶限制性内切酶温控设备A BC D答案：D10某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中，发现了一种冰冻的已灭绝的巨大动物的肌肉。他想了解该大型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性，于是做了如下检测工作，其中正确的操作步骤及顺序是()降低温度，检测处理后的杂合DNA双链通过
7、PCR技术扩增巨型动物和印度大象的DNA把巨型动物的DNA导入印度大象的细胞中在一定温度条件下，将巨型动物和印度大象的DNA水浴共热A BC D解析：通过PCR技术扩增巨型动物和印度大象的DNA，然后利用DNA分子在高温时解螺旋的特点，将巨型动物和印度大象的DNA水浴共热，再降低温度。检测处理后的杂合DNA双链。答案：D11在PCR扩增实验中，引物是很重要的。下列属于引物特点的是()引物长度一般是80100个碱基对(bp)为宜DNA聚合酶能从引物的5端开始延伸DNA链引物是一小段DNA或RNA引物能与DNA母链的一段碱基序列互补配对ABC D解析：引物长度一般以2030个碱基对(bp)为宜，包
8、括引物和引物两种。 引物太短或太长，都可能降低产物的特异性。 引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对；DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3端延伸DNA链，当引物与DNA母链结合后，DNA聚合酶就能从引物的3端开始延伸DNA链。答案：B12在PCR扩增DNA的实验中，根据设计，一分子DNA经30次循环后，应得到约230个DNA分子，但结果只有约210个DNA分子。出现该现象的原因可能是()循环次数不够Taq DNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制引物不能与母链结合系统设计欠妥A BC D解析：解答本题应从PCR扩增过程的条件进行分析：循环次数过少，产物的量比预期
9、的少；Taq DNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制导致催化效率降低，得到的产物比预期的少；如果引物设计不合理，则无法进行扩增；PCR系统设置不妥，达不到预期的效果。答案：B13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解析：DNA分子在80100 的温度范围内双螺旋结构解体，双链打开，在DNA分子复制时提供模板
10、，这个过程称为变性。当温度缓慢降低到50 左右时，两条解聚的单链重新结合成双链，称为复性，故D阐述错误。答案：D二、非选择题14DNA扩增技术即将单个基因用DNA酶切割成小片段，混合后进行PCR扩增，以获得大量的随机组合的新基因，再进一步筛选，可获得有意义的新基因。此项技术已广泛应用于育种。具体过程如图所示，请据下图回答下列问题：(1)图中过程所用的酶作用于_键。(2)图中相当于PCR技术的_等三个阶段。(3)图示的PCR与常规的PCR不同之处在于，此PCR无引物且不需_酶，不需要_作为合成材料。(4)该过程最终产生的新基因与原基因相比，不同之处在于_ _。所以从本质上看该基因发生了_。解析：
11、题中的酶是指限制性内切酶，它可将DNA序列随机切成许多DNA小片段，其作用的化学键为磷酸二酯键；PCR过程包括变性、复性、延伸三个阶段，图示中属变性、属复性、属延伸阶段；图示的PCR不需要引物，也不需要DNA聚合酶使DNA链延伸，也不需要游离的脱氧核苷酸做原料，仅是原有的DNA小片段的随机组合；由于是随机组合，与原基因相比，核苷酸的排列顺序发生变化，属于基因突变。答案：(1)磷酸二酯(2)变性、复性、延伸(3)DNA聚合游离的脱氧核苷酸(4)脱氧核苷酸的排列顺序不同突变15美国科学家莫里斯发明了PCR技术。PCR技术是一种DNA分子“复印机”，它可以在数小时内将一个DNA分子复制出l千亿个，解
12、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。莫里斯因发明PCR技术而荣获了诺贝尔奖。(1)DNA复制时需要大量的_作原料，在DNA聚合酶的催化下以解旋后的单链为_进行生物合成。(2)在DNA分子解旋时必需加热，普通的酶容易_，莫里斯从温泉中找到了耐95 高温的_，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。(3)高温酶的发现及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分子的第一条链，并以脱氧核苷酸为原料，在DNA聚合酶的作
13、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(失活)Taq聚合酶(3)多样性基因16在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，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。据图回答相关问题：a链5GGTC35GGOH(引物)b链3CCAG5_(引物)95 5GGTC33CCAG555 5GGTC33CCAG572 5GGOH_(1)在相应的横线上写出引物，并在
14、复性这一步骤中将引物置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点是_，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为_。解析：(1)DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3端延伸DNA链，所以引物就提供了3端，子链延伸方向为53，引物与b链部分碱基互补，引物则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3端，故引物的结构为5GAOH，复性结果为：HOAG55GGTC3。(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物和引物。(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，
15、所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA各有一条链含32P，若复制n次，产生子链共2n2，其中只有亲本的两条母链不含32P，则其所占比例为2/(2n2)1/2n。答案：(1)5GAOHOHAG55GGTC3 3CCAG55GGOH72 (2)3CCAG53CCAG55GGTC35GGTC3(3)每个DNA分子各有一条链含32P标记1/2n17PCR技术(DNA聚合酶链式反应技术)成为分子生物实验的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制的特性，在试管中进行DNA的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体
16、。请据图回答：(1)加热至95 的目的是使DNA样品的_键断裂，这一过程在生物体细胞内是通过_酶的_作用来完成的。通过分析得出新合成的DNA分子中，AT，CG，这个事实说明DNA分子的合成遵循_。(2)新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同的原因是_和_。(3)通过PCR技术使DNA分子大量复制时，若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，经4次复制后，含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为_。(4)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H1N1病毒，你认为可以用P
17、CR扩增血液中的()A白细胞DNA B病毒蛋白质C血浆抗体 D病毒核酸答案：(1)氢解旋解旋碱基互补配对原则(2)DNA分子中独特的双螺旋结构(或以模板DNA分子的一条链为模板进行半保留复制)复制过程中严格遵循碱基互补配对原则(3)1/16(4)D18PCR技术是把某一DNA片段在体外酶的作用下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段；电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术，利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质和作亲子法学鉴定。下图中A、
18、B、C、D是电泳装置及相应电泳结果。(1)图C是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，由此可知该多肽由_种氨基酸构成。(2)图D通过提取某小孩和其母亲，以及待测定四位男性的DNA，分别由酶处理后，生成含有若干DNA片断，并已进行扩增得到的混合物，然后进行电泳所得到的组DNA指纹图谱，请指出：把DNA处理成若干DNA片段，所用的是什么酶？_。谁是小孩的真正生物学上的父亲？_。解析： 图C是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，由于不同的氨基酸所携带的净电荷不同，所以不同的氨基酸在电泳后所处的位置就不同，从图中可知，该多肽共含有六种氨基酸。对待测个体的DNA经酶处理后，得到若干DNA片段，所用的酶只能是限制性核酸内切酶，而不能是DNA酶，DNA酶是水解DNA的酶。通过对所获得的DNA片段进行电泳，所电泳的结果待测男子F2与小孩有具相同的DNA图谱，说明F2是小孩的真正生物学上的父亲。答案：(1)6(2)限制性核酸内切酶F2
