1、专题5课题2(建议用时：30分钟)考点基本目标发展目标1.多聚酶链式反应(PCR)1,2,3,411,12,13，14,152.PCR的实验设计、结果分析及评价5,6,7,8,9,10基本目标1下列关于PCR的说法，不正确的是()APCR是体外复制DNA的技术BPCR过程中只需要一个模板DNA、两种引物分子、大量脱氧核苷酸原料CTaq DNA聚合酶是一种热稳定的DNA聚合酶DPCR利用的是DNA双链复制原理B解析PCR技术是一种在体外迅速扩增DNA片段的技术；PCR过程除需要DNA分子双链作为模板、两种引物分子、大量脱氧核苷酸原料外，还需要酶等适宜条件；TaqDNA聚合酶是一种耐热的DNA聚合
2、酶；PCR和DNA的体内复制原理相同，都是半保留复制。2PCR技术中，引起DNA变性的因素是()ApH过高BpH过低C升高温度D加入酒精C解析PCR中引起DNA变性的因素是升高温度，在80100 的温度范围内，DNA的双螺旋结构会解体，双链分开。3PCR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ABCDC解析PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：PC
3、R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；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。4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可能依次是()A92 、50 、72 B72 、50 、92 C50 、92 、72 D80 、50 、72 A解析当温度上升到90 以上时，双链DNA解聚为单链，称为变性；当温度下降到50 左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，称为复性；当温度上升到72 左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DN
4、A链，称为延伸。5PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，极其微量的污染即可造成假阳性的产生。下列防止污染的方法中不正确的是()A将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行B吸样枪吸样要慢，吸样时尽量一次性完成，枪头、小离心管应一次性使用，以免交叉污染C所有PCR试剂都应放置于大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染机会DPCR试剂、PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存，不应放于同一冰盒或同一冰箱C解析所有的PCR试剂都应小瓶分装，一次性用完，避免因多次使用造成污染。6如图所示为PCR扩增的产物，请分析此产物是
5、哪次循环的产物()A第一次循环B第二次循环C第三次循环D第四次循环A解析在PCR反应中，以引物为标记，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，所形成的每个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，所形成的DNA分子两条单链均含引物，如下图所示，因此题干中出现的情况是第一次循环的产物。7DNA扩增过程中DNA片段经若干次扩增后，产物数目理论值变化应与下图中曲线相符的是()ABCDC解析DNA在扩增过程中呈指数式增长，即一个DNA分子连续扩增n次，理论上所产生的DNA分子数为2n个。8PCR利用了D
6、NA的热变性原理，PCR仪实际上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D解析PCR是体外扩增DNA的技术，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解旋。复性后，在耐高温的TaqDNA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。9PCR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，由引物延伸而成的DNA单链作为模板时将()A仍与引物结合
7、进行DNA子链的延伸B与引物结合进行DNA子链的延伸C同时与引物和引物结合进行子链延伸D无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链B解析由引物延伸而成的DNA单链作为模板时，此单链引物端为5端，因此与它互补的子链应从另一端开始合成，即与引物结合延伸DNA子链。10下列关于DNA光吸收特点或DNA含量计算的叙述，正确的是()ADNA主要吸收蓝紫光BDNA主要吸收红橙光C可根据DNA在260 nm紫外线波段光吸收值的多少推算DNA的含量D计算DNA含量的公式可表示为“50(紫外分光光度计260 nm的读数)”C解析DNA主要吸收波长为260 nm的紫外线，可据光吸收量的多少推算DNA的含量，公式可表
8、示为：DNA含量(g/mL)50(紫外分光光度计260 nm的读数)稀释倍数。发展目标11如图是PCR第二轮的产物a、b、c、d，它们分别是以PCR第一轮产物的哪一条单链DNA为模板复制产生的()ABCDD解析因为PCR的过程需要引物，在第二轮循环过程中，DNA分子a、d形成时需要的模板链分别为链、链，DNA分子b、c形成时需要的模板链分别为链、链。12下列关于PCR技术的叙述，错误的是()A该技术需要一对特异性的引物，要求这对引物的序列是互补的BPCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮的产物可作为下一轮反应的模板C变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可以利用解旋酶实现D在95 、
9、55 、72 的温度下，Taq DNA聚合酶都有活性A解析PCR过程需要一对特异性的引物来引导DNA扩增时子链的延伸，但引物的序列是不能互补的，否则引物自连会形成引物二聚体，而不会与模板DNA链结合，A项错误；PCR扩增DNA的过程为半保留复制，则上一轮的产物可作为下一轮反应的模板，从而使DNA数量呈指数扩增，B项正确；变性过程中利用高温破坏DNA分子内碱基之间的氢键，细胞内DNA复制利用解旋酶破坏氢键，C项正确；PCR过程中，通过改变温度即95 、55 、72 进行变性、复性、延伸过程来扩增DNA，故整个循环过程Taq DNA聚合酶都有活性，D项正确。13小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人
10、体实验时易引起过敏反应，为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是()A设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列B用PCR方法扩增目的基因时需要知道基因的全部序列CPCR体系中GC碱基对含量将影响使DNA解链时所需温度DPCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶C解析设计扩增目的基因的引物时，要考虑表达载体相关序列，从而保证目的基因能与表达载体相连接及正常表达，A项错误；用PCR方法扩增目的基因时只需知道目的基因两端的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，B项错误；在每个双链DNA分子中，碱基对A与T之间有2个氢键，C与G之间有
11、3个氢键，且DNA分子含有的氢键数越多，其热稳定性就越高，因此PCR体系中GC碱基对含量将影响使DNA解链时所需温度，C项正确；PCR体系中一定要添加耐高温的热稳定DNA聚合酶，而从受体细胞内提取的DNA聚合酶一般不耐高温，D项错误。14PCR是一种体外快速扩增DNA的方法，用于扩增特定的DNA片段，数小时内可使目的基因片段扩增到数百万个拷贝。请回答相关问题：(1)DNA分子的两条链在碱基关系上表现为_，DNA的两条链在方向上表现为_；通常将_的末端称为5端；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_开始延伸DNA链，故DNA子链复制的方向是_。(2)PCR与体内DN
12、A复制的不同之处主要表现在温度上，在PCR中先用95 高温处理的目的是_；而这一过程在细胞内是通过_实现的。解析DNA的两条链在碱基关系上表现为互补配对，在方向上表现为反向平行。通常将DNA含有磷酸基团的一端称为5端，DNA聚合酶只能从引物的3端连接脱氧核苷酸，故子链复制的方向是5端到3端。在PCR技术中，95 高温处理的目的是使DNA两条链之间的氢键断裂。这一过程在细胞内通过解旋酶来实现的。答案 (1)互补配对反向平行磷酸基团3端5端到3端(2)使两条链之间的氢键断裂解旋酶15PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，操作步骤概括如下：第步：准备“汤”和模板DNAA配制多聚酶链式反应“汤
13、”(注：SPU是一种溶液的计量单位；矿物油可防止聚合酶在冻结时受伤害，以保证酶的活性；dNTP有四种：dATP、dGTP、dCTP、dTTP。)B准备要拷贝的DNA如要拷贝实验人员的DNA，可以用一牙签轻刮口腔内壁，将牙签放入蒸馏水中摇动。加热使蒸馏水沸腾，使细胞破碎释放出DNA。用离心机离心后，去除蒸馏水中较大的细胞碎片。这时上清液中就有了较纯的DNA。第步：多聚酶链式反应将DNA(B)放入汤(A)中。水浴加热。首先，95 ，使DNA双螺旋打开，历时1 min；然后，55 ，使引物结合到DNA上，历时30 s；最后，72 ，与DNA聚合酶结合使DNA复制，历时1 min。重复步骤。每重复一次
14、，即完成一次拷贝。根据上述操作过程回答下列问题：(1)以上材料可以说明()ADNA的复制必须在活细胞中才能完成BDNA能指导蛋白质的合成C在合适的条件下，非细胞环境也能进行DNA的复制DPCR技术是一种无性生殖技术(2)若用人体细胞内的遗传物质做PCR扩增，则扩增后的几百亿个DNA分子起码可分为46种。要将其分开，可用电泳、染色等技术，常用的试剂有溴化乙锭等。有些试剂毒性较强，因此应戴上化学实验专用手套作为保护措施，以避免其与皮肤接触。溴化乙锭是一种强烈的诱变物，若接触皮肤活细胞，很可能会引起()A基因重组B该个体会产生变异较大的后代C癌变D皮肤外层是死细胞，该物质接触皮肤后对人体不会有影响(
15、3)PCR技术中用到的DNA聚合酶，取自生长在热泉中的一种细菌。就PCR技术来讲，你认为使用从这种细菌中提取的酶相较于从普通动植物体内提取的DNA聚合酶的优势是_。(4)PCR技术能将某一DNA分子扩增成许多相同的DNA片段，原因是：DNA分子具有_结构；DNA复制时遵循_原则。(5)DNA分子进行扩增时，除了所要扩增的DNA片段外，还需要四种_、_和_等条件。若已知DNA的一种单链的碱基组成为ATCCGAT，则与它互补的另一条单链的碱基组成为_。解析(1)在合适的条件下，细胞外也可完成DNA复制。(2)溴化乙锭是一种化学诱变物，能在DNA的复制过程中诱发基因突变，可能导致细胞发生癌变。(3)PCR技术要在较高的温度下进行，所以使用的DNA聚合酶要耐高温，在较高的温度下不变性。(4)DNA规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则使DNA能够复制出与其完全相同的子代DNA。(5)DNA分子复制时，不仅需要DNA片段，还需要四种游离的脱氧核苷酸、能量、DNA聚合酶等条件。由碱基互补配对原则可知，其互补链的碱基组成为TAGGCTA。答案 (1)C(2)C(3)耐高温，在较高的温度下不变性(4)规则的双螺旋碱基互补配对(5)脱氧核苷酸两种引物DNA聚合酶TAGGCTA
