1、课时跟踪检测十三 多聚酶链式反应扩增DNA片段(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题3分，共24分)1下列有关PCR技术的叙述，错误的是()APCR技术利用的是碱基互补配对原则BPCR技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等CPCR技术需在体内进行DPCR技术可分为变性、复性、延伸三个阶段解析：选CPCR技术是聚合酶链式反应的简称，是在体外快速大量复制DNA片段的一种新技术。2PCR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单链作模板时将()A仍与引物结合进行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
2、延伸D无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链解析：选B当由引物延伸而成的DNA单链作模板时，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的子链。3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ABCD解析：选B引物长度一般以2030个碱基对(bp)为宜，包括引物和引物两种。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
3、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。4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 BCD解析：选B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
4、不到预期的效果。5下列有关PCR技术的叙述，错误的是()A聚合酶链式反应，是用DNA聚合酶在体外扩增DNA片段的技术B在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似CPCR反应需在一定的缓冲溶液中进行，只需提供DNA模板以及四种脱氧核苷酸即可DPCR一般经历三十多次循环，每次循环均分为变性、复性和延伸三个阶段解析：选CPCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。6右面为DNA变性和复性示意图，下列相关说法错误的是()A向右的过程为加热(80100
5、)变性的过程B向左的过程是DNA双链缓慢降温复性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2个游离的磷酸基、2个3端解析：选CDNA体外的变性同体内的解旋实质是相同的，都是使氢键断裂，DNA双螺旋打开，只是体内需解旋酶，体外是高温条件。7复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度冷却至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：选D复性
6、的原理是碱基互补配对，解旋后DNA分子变成单链，碱基序列未发生改变，冷却后仍可以进行复性。8.“X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段，若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，需在PCR反应中加入两种引物，两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，如图2所示，其中第种DNA分子有几个()图1图2A2 B4C6D8解析：选DPCR技术扩增时，由两种引物决定所扩增的片段的特定序列，上一次循环的产物为下一次循环的模板。第一次循环形成和，第二次循环形成四个DNA，以此类推4次循环后共形成16个DNA，其中各一个，各三个，共8个。二、非选择题(共26分)9(
7、13分)资料显示，近十年来，PCR(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。请据图回答下列有关问题：(1)加热至95的目的是使DNA样品的_键断裂，此过程在生物体细胞内是通过_酶的作用来完成的。(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，连续复制到第五代时，
8、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艾滋病病毒，你认为可用PCR技术扩增他血液中的()A白细胞DNA B病毒的蛋白质C血浆中的抗体D病毒的核酸解析：通过PCR技术使DNA分子大量复制时，同样遵循碱基互补配对原则，其复制方式仍然是半保留复制；复制到第5代即复制了4次；检测一个人是否感染了艾滋病病毒，可以通过检测该人的血液中是否含有病毒核酸来判定。答案：(1)氢解旋(2)DNA分子独特的双螺旋结构复制过程中严格遵循碱基互补配对原则(3)(4)D10(13分)请回答PCR技
9、术方面的有关问题：(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)依据图解特点，第四轮循环产
10、物中可以得到16个DNA分子，其中有15个含引物A的单链，以及一个不含引物A的模板链。从图解原DNA与引物A、B的比例关系分析，经三次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)比较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物与引物有两对碱基能发生互补配对形成局部双链结构而失效；而第二组引物中，引物折叠后会发生碱基互补配对而导致失效。(3)在PCR反应体系中，引物首先与模板DNA单链互补配对形成局部双链DNA片段，然后在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接到引物链上。答案：(1)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