2019年高中生物 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片斷雙基限時(shí)練 新人教版選修1.doc
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2019年高中生物 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片斷雙基限時(shí)練 新人教版選修1 一、選擇題 1.DNA合成的方向總是從子鏈的哪端向哪端延伸( ) A.3′端向5′端 B.5′端向3′端 C.3′端向3′端 D.5′端向5′端 解析 在構(gòu)成DNA的脫氧核苷酸鏈中,通常將DNA的羥基(—OH)末端稱為3′端,而磷酸基團(tuán)末端稱為5′端,在復(fù)制時(shí),引物與DNA母鏈通過(guò)堿基配對(duì)結(jié)合后,DNA聚合酶從引物的3′端開(kāi)始延伸DNA鏈,因此DNA合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。 答案 B 2.PCR含義是( ) A.親子代反應(yīng)技術(shù) B.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng) C.DNA片斷復(fù)制 D.DNA序列測(cè)定 解析 PCR技術(shù)是指多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),是體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),該技術(shù)利用DNA熱變性原理,通過(guò)控制溫度來(lái)控制雙鏈的解聚與結(jié)合。 答案 B 3.PCR過(guò)程中變性溫度為( ) A.94 ℃ B.72 ℃ C.50 ℃ D.80 ℃ 解析 在PCR過(guò)程中,當(dāng)溫度上升到90 ℃以上時(shí),雙鏈DNA解聚為單鏈,稱為變性,下降至50 ℃左右時(shí),引物與單鏈DNA結(jié)合,溫度上升至72 ℃左右時(shí),合成新的DNA鏈。 答案 A 4.DNA復(fù)制過(guò)程的前提條件是( ) A.獲得引物 B.催化合成DNA子鏈 C.解旋 D.四種脫氧核苷酸 解析 DNA復(fù)制是以兩條母鏈為模板,按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則進(jìn)行,因此,首先要解旋,才能進(jìn)行DNA復(fù)制的其他過(guò)程。 答案 C 5.引物的作用是( ) A.打開(kāi)DNA雙鏈 B.催化合成DNA子鏈 C.使DNA聚合酶能夠從引物的3′端開(kāi)始延伸DNA子鏈 D.提供模板 解析 DNA復(fù)制過(guò)程中,引物與DNA母鏈結(jié)合,DNA聚合酶從引物3′端開(kāi)始延伸DNA,從而決定了DNA合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。 答案 C 6.PCR一般要經(jīng)過(guò)三十多次循環(huán),從第二輪循環(huán)開(kāi)始,上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng),由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)將( ) A.仍與引物Ⅰ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸 B.與引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸 C.同時(shí)與引物Ⅰ和引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行子鏈延伸 D.無(wú)需與引物結(jié)合,在酶的作用下從頭合成子鏈 解析 由引物Ⅰ延伸合成的DNA子鏈,堿基序列與非模板鏈相同。第二輪循環(huán)時(shí),應(yīng)與非模板鏈一樣,與引物Ⅱ結(jié)合,進(jìn)行DNA子鏈的延伸。 答案 B 7.TaqDNA聚合酶特點(diǎn)是( ) A.耐強(qiáng)酸 B.耐強(qiáng)堿 C.耐高溫 D.最適溫度37 ℃ 解析 PCR技術(shù)中要在90 ℃以上使DNA變性從而解開(kāi)雙螺旋,因此需要在該反應(yīng)中的酶要能忍耐90 ℃左右高溫,1966年,在美國(guó)黃石公園找到的水生耐熱細(xì)菌中分離出的耐高溫的TaqDNA聚合酶恰好滿足了該條件。 答案 C 8.關(guān)于DNA復(fù)制,下列敘述正確的是( ) A.DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA,只能從5′端延伸DNA鏈 B.DNA復(fù)制不需要引物 C.引物與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)進(jìn)行結(jié)合 D.DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸 解析 DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA,只能從引物的3′端延伸DNA鏈,DNA合成方向?yàn)閺淖渔?′端→3′端。 答案 C 9.DNA擴(kuò)增過(guò)程中,DNA片段經(jīng)若干次擴(kuò)增,與其數(shù)目的理論值變化相符的圖是( ) 解析 DNA擴(kuò)增過(guò)程中,DNA以指數(shù)型增長(zhǎng)。 答案 C 10.PCR反應(yīng)的最大特點(diǎn)是具有較大擴(kuò)增能力與極高的靈敏性,但令人頭痛的問(wèn)題是易污染,極其微量的污染即可造成假陽(yáng)性的產(chǎn)生。防止污染的辦法不包括( ) A.將樣品的處理、配制PCR反應(yīng)液、PCR循環(huán)擴(kuò)增及PCR產(chǎn)物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進(jìn)行 B.吸樣槍吸樣要慢,吸樣時(shí)盡量一次性完成,槍頭小套、小離心管應(yīng)一次性使用,以免交叉污染 C.所有的PCR試劑都應(yīng)放置于大瓶分裝,以減少重復(fù)加樣次數(shù),避免污染機(jī)會(huì) D.PCR試劑、PCR反應(yīng)液應(yīng)與樣品及PCR產(chǎn)物分開(kāi)保存,不應(yīng)放于同一冰盒或同一冰箱 解析 PCR試劑應(yīng)小瓶分裝,以避免多次取樣造成污染。 答案 C 11.下列不屬于PCR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)的是( ) A.簡(jiǎn)單,易于操作 B.原理復(fù)雜 C.實(shí)用性強(qiáng),靈敏度高 D.快速、高效,并可自動(dòng)化 解析 PCR技術(shù)原理很復(fù)雜,但操作卻十分簡(jiǎn)單,快速、高效、靈活和易于操作是PCR的突出優(yōu)點(diǎn)。 答案 B 12.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法,由高溫變性、低溫復(fù)性及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期,循環(huán)進(jìn)行,使目的DNA得以迅速擴(kuò)增,其簡(jiǎn)要過(guò)程如下圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是( ) A.PCR技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù) B.反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板 C.PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料,以指數(shù)方式擴(kuò)增 D.應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變 解析 由于PCR技術(shù)就是體外大量擴(kuò)增DNA的技術(shù),即以少量DNA制備大量DNA的技術(shù),A項(xiàng)正確;PCR技術(shù)的原理就是DNA復(fù)制,反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板,所需原料是脫氧核苷酸,并以指數(shù)方式擴(kuò)增,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變,D項(xiàng)正確。 答案 C 13.PCR技術(shù)的操作步驟依次是( ) A.高溫變性、中溫延伸、低溫復(fù)性 B.高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸 C.中溫延伸、高溫變性、低溫復(fù)性 D.中溫延伸、低溫復(fù)性、高溫變性 解析 PCR技術(shù)的操作步驟是高溫變性、低溫復(fù)性、中溫延伸。 答案 B 14.在PCR擴(kuò)增前,需要將下列哪些物質(zhì)加入微量離心管中( ) ①模板DNA ②模板RNA ③DNA解旋酶 ④耐高溫的DNA聚合酶 ⑤引物 ⑥PCR緩沖液 ⑦脫氧核苷酸貯備液 ⑧核苷酸貯備液 A.①④⑤⑥⑦ B.①③④⑤⑥⑧ C.②③④⑤⑥⑦ D.①④⑥⑦⑧ 解析 DNA的復(fù)制需要模板、原料、能量和酶,在外界擴(kuò)增DNA時(shí)不需要加入解旋酶,因高溫能使氫鍵斷裂,但需要加入模擬細(xì)胞環(huán)境的緩沖液,故需要加入的是①④⑤⑥⑦,A項(xiàng)正確。 答案 A 15.PCR操作中,從第二輪循環(huán)開(kāi)始擴(kuò)增的DNA片段( ) A.固定長(zhǎng)度 B.一端固定 C.都不固定 D.不能確定 解析 進(jìn)入第二輪循環(huán)后,引物除與原始模板結(jié)合外,還與新合成的模板鏈結(jié)合,由于新模板鏈的5′端是固定的,新合成的子鏈的終點(diǎn)也就是固定的,保證了新片段的起點(diǎn)和終點(diǎn)都限定于引物擴(kuò)增序列以內(nèi),這正是需要擴(kuò)增的特定片段。 答案 A 二、非選擇題 16.近十年來(lái),PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的一種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保留復(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖),在很短的時(shí)間內(nèi),將DNA擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍甚至幾十億倍,使實(shí)驗(yàn)室所需要的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。 (1)加熱使DNA雙鏈打開(kāi),這一步是打開(kāi)________鍵,稱為_(kāi)_______,細(xì)胞中在________的作用下使此鍵斷裂。 (2)當(dāng)溫度降低時(shí),引物與模板________端結(jié)合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成2個(gè)DNA分子,此過(guò)程中原料是________,遵循的原則是__________________。 (3)PCR技術(shù)的必要條件,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少還需要三個(gè)條件,即:液體環(huán)境、適宜的________和________。前者靠PCR儀自動(dòng)調(diào)控,后者由________維持。 (4)DNA的復(fù)制需要引物,其主要原因是________。 A.可加快DNA的復(fù)制速度 B.引物可與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合 C.引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA鏈 D.DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈 解析 本題考查體內(nèi)DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的原理以及基本條件,需將兩者比較分析后進(jìn)行作答。 (1)PCR技術(shù)利用熱變性原理使DNA雙鏈間的氫鍵斷裂,稱為變性。 (2)PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制所需原料一樣,為腺嘌呤脫氧核苷酸、鳥(niǎo)嘌呤脫氧核苷酸、胞嘧啶脫氧核苷酸、胸腺嘧啶脫氧核苷酸,遵循的原則是堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。引物與模板的3′端結(jié)合后,DNA聚合酶才發(fā)揮作用。 (3)PCR技術(shù)與體內(nèi)DNA復(fù)制不完全相同,除了需要模板、原料、ATP、酶以外,至少還需要液體環(huán)境、適宜的溫度和酸堿度,適宜的溫度靠PCR儀自動(dòng)調(diào)控,而酸堿度靠緩沖液來(lái)維持。 (4)引物的作用是結(jié)合在模板DNA上,提供DNA延伸的起始位點(diǎn),而DNA聚合酶的作用是從引物的3′端開(kāi)始催化DNA鏈的延伸,故選D。 答案 (1)氫 變性 解旋酶 (2)3′ 四種脫氧核苷酸 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 (3)溫度 酸堿度 緩沖液 (4)D 17.TaqDNA聚合酶是從一種嗜熱細(xì)菌中分離提取的,該菌是1966年從美國(guó)黃石國(guó)家森林公園的一處熱泉中發(fā)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)表明,PCR反應(yīng)時(shí)變性溫度為95 ℃,50個(gè)循環(huán)后,TaqDNA聚合酶仍有65%的活性。TaqDNA聚合酶的熱穩(wěn)定性是該酶用于PCR的前提條件,也是PCR技術(shù)能迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的原因。TaqDNA聚合酶還具有逆轉(zhuǎn)錄活性,其作用類似于逆轉(zhuǎn)錄酶。TaqDNA聚合酶表現(xiàn)為Mg2+依賴,該酶的催化活性對(duì)Mg2+濃度非常敏感。測(cè)定結(jié)果為MgCl2濃度在2.0 mmol/L時(shí)該酶催化活性最高,此濃度能最大限度地激活TaqDNA聚合酶的活性,Mg2+過(guò)高就抑制酶活性,因而MgCl2的濃度在不同的反應(yīng)體系中應(yīng)適當(dāng)調(diào)整,優(yōu)化濃度。TaqDNA聚合酶具有5′→3′聚合酶活性和5′→3′外切酶活性,而無(wú)3′→5′外切酶活性,它不具有校對(duì)活性。因而在PCR中如發(fā)生某些堿基的錯(cuò)配,該酶是沒(méi)有校正功能的。TaqDNA聚合酶的堿基錯(cuò)配幾率為2.110-4。 (1)TaqDNA聚合酶在高溫下仍保持活性,因此在PCR擴(kuò)增時(shí)可以________加入,________(填“需要”或“不需要”)再添加。 (2)影響PCR反應(yīng)的因素除引物、反應(yīng)溫度、時(shí)間和TaqDNA聚合酶濃度外,從材料中可知,還應(yīng)有________。 (3)這種嗜熱細(xì)菌能夠在熱泉中生存,這是________的結(jié)果。 (4)PCR中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于________。假設(shè)對(duì)一個(gè)DNA進(jìn)行擴(kuò)增,第一次循環(huán)時(shí)某一條模板鏈上發(fā)生堿基錯(cuò)配,則擴(kuò)增若干次后檢測(cè)所有DNA的擴(kuò)增片段,與原DNA相應(yīng)片段相同的占________。 解析 本題主要考查學(xué)生分析問(wèn)題,獲取信息,解決問(wèn)題的能力,TaqDNA聚合酶在PCR操作中溫度不會(huì)使之變性失活,從題中所給數(shù)據(jù)可知,Mg2+對(duì)該酶活性有影響,進(jìn)而影響PCR操作進(jìn)程。 答案 (1)一次性 不需要 (2)Mg2+濃度 (3)長(zhǎng)期自然選擇 (4)基因突變 18.Kornberg曾以噬菌體為引子,用四種脫氧核苷酸為原料,加入適量ATP和DNA聚合酶,在試管中把游離的脫氧核苷酸合成了噬菌體DNA,這種半人工合成的DNA也能夠在寄主(細(xì)菌)體內(nèi)繁殖。請(qǐng)據(jù)此回答下列問(wèn)題: (1)該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明的問(wèn)題是________________________ ________________________________________________。 (2)加入ATP的目的是_________________________ _______________________________________________, 說(shuō)明該過(guò)程是________________________________ ________________________________________。 加入DNA聚合酶的目的是_______________________________ _________________________________________。 (3)若DNA在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)合成,則其場(chǎng)所是________;若在真菌細(xì)胞內(nèi)合成,其場(chǎng)所可能是________;若在高等植物葉肉細(xì)胞內(nèi)合成,其場(chǎng)所可能是________。 解析 本題主要考查DNA復(fù)制過(guò)程及條件。在解答時(shí)應(yīng)結(jié)合DNA復(fù)制條件、DNA復(fù)制過(guò)程的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),充分理解問(wèn)題,作出正確的解答。 答案 (1)在一定條件下,DNA具有自我復(fù)制的功能 (2)為DNA復(fù)制提供能量 一個(gè)耗能過(guò)程 催化DNA子鏈的延伸 (3)擬核 細(xì)胞核、線粒體 細(xì)胞核、線粒體、葉綠體 19.請(qǐng)回答PCR方面的有關(guān)問(wèn)題: (1)引物是擴(kuò)增過(guò)程中必須加入的物質(zhì),從化學(xué)本質(zhì)上說(shuō),引物是一小段________。 (2)引物是子鏈合成延伸的基礎(chǔ),如下圖。 從理論上推測(cè),第四輪循環(huán)產(chǎn)物中兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段所占DNA總數(shù)的比例為_(kāi)_______。 (3)設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的一組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)不合理(如下圖),請(qǐng)說(shuō)明理由________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 第1組引物 第2組引物 (4)在DNA聚合酶的作用下,兩條子鏈的延伸方向都是________________________________________________________________________。 (5)假如引物都用3H標(biāo)記,從理論上計(jì)算,所得DNA分子中含有3H標(biāo)記的占________。 (6)與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR反應(yīng)體系除引物外,還需加入哪種特別的物質(zhì)?________。 解析 基因擴(kuò)增中引物通常是一小段DNA或RNA片段,第四輪循環(huán)得16個(gè)DNA片段,其中有(16-2)個(gè)片段兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng),故兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段所占DNA總數(shù)的比例為7/8。 該同學(xué)設(shè)計(jì)的引物間有互補(bǔ)的堿基,所以不合理,復(fù)制過(guò)程子鏈的合成方向是從子鏈的5′端向3′端延伸,PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA需加入特定的Taq酶。 答案 (1)DNA或RNA (2)7/8 (3)引物Ⅰ與引物Ⅱ會(huì)發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)失效;引物Ⅰ′自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效 (4)從子鏈的5′端向3′端延伸 (5)100% (6)Taq酶- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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