生物自我小測：專題課題多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自我小測1．下列說法不正確的是（)A．一條DNA母鏈只有一個(gè)3′端，即羥基末端B．DNA的兩個(gè)3′端位于相反的兩端C．TaqDNA聚合酶只能與引物的3′端結(jié)合并延伸子鏈D．DNA的合成方向是從子鏈3′端向5′端延伸的2．下列有關(guān)PCR的描述不正確的是(）A．是一種酶促反應(yīng) B．引物決定了擴(kuò)增的特異性C．?dāng)U增產(chǎn)量為y＝（1＋x）n D．?dāng)U增對象是氨基酸序列3．標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為變性、復(fù)性、延伸三大步,這三大步需要的溫度依次是（）A．95℃、55℃、72℃ B．72℃、55℃、95℃C．55℃、95℃、72℃ D．80℃、55℃、72℃4．下列有關(guān)PCR反應(yīng)的敘述，正確的是（）A．PCR反應(yīng)所需要的引物只是RNAB．PCR反應(yīng)所需要的材料是核糖核苷酸C．PCR反應(yīng)所需要的酶在60℃會變性D．PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進(jìn)行5．有關(guān)PCR技術(shù)，下列敘述不正確的是()A．用于PCR的引物長度通常為20～30個(gè)核苷酸B．在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，DNA的復(fù)制過程與細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制類似C.PCR反應(yīng)只需一定的緩沖溶液和DNA模板以及四種脫氧核苷酸D。PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)分為變性、復(fù)性、延伸6．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母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA鏈D．DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈7．PCR操作中,從第二輪循環(huán)開始擴(kuò)增的DNA片段()A．長度固定 B．一端固定 C．都不固定 D．不能確定8．PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA，需要的條件是（）①目的基因②引物③四種脫氧核苷酸④DNA聚合酶等⑤mRNA⑥核糖體A．②③④⑤ B．①②③⑥ C．①②③④ D．①③④⑤9．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷下述三十多次循環(huán)：95℃下使模板DNA變性、解鏈→55℃下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合）→72℃下引物鏈延伸(形成新的脫氧核苷酸鏈）。下列有關(guān)PCR過程的敘述中不正確的是()A．變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)B．復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠互補(bǔ)配對原則完成C．延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸D．PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，所需要酶的最適溫度較高10．使用PCR儀的具體實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)為（）①設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序②按配方準(zhǔn)備好各組分③用微量移液器在微量離心管中依次加入各組分④進(jìn)行PCR反應(yīng)⑤離心使反應(yīng)液集中在離心管底部A．②③⑤④① B．①⑤③④② C．②③⑤①④ D．④②⑤③①11．在PCR實(shí)驗(yàn)操作中，下列說法不正確的是(）A．在微量離心管中添加各種試劑時(shí)，只需一個(gè)槍頭B．離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止液體外溢C．用手輕彈離心管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合D．離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部,提高反應(yīng)效果12．在PCR擴(kuò)增的實(shí)驗(yàn)中，加入一種提取物（一種模板DNA片段)，但實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)物卻有2種DNA.其原因可能是(）A．基因突變 B．TaqDNA聚合酶發(fā)生變異C．基因污染 D．溫度過高13．下圖是PCR技術(shù)示意圖，請回答下列問題。（1)標(biāo)準(zhǔn)的PCR過程一般分為________、________、________三大步驟。（2）引物是此過程中必須加入的物質(zhì)，從化學(xué)本質(zhì)上說,引物是一小段______________.(3)將雙鏈DNA________，使之變性，從而導(dǎo)致________________________.（4）引物延伸需提供________作為原料.14．多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問題.（1）DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械模ǔ_______的末端稱為5′端，當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后,DNA聚合酶就能從引物的________開始延伸DNA鏈。(2）PCR利用DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題,但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問題.到20世紀(jì)80年代,科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到______________________，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問題。要將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來，所用的培養(yǎng)基叫______________。（3）PCR的每次循環(huán)可以分為_______________________________________________三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中，只有一個(gè)DNA片段作為模板，請計(jì)算在5次循環(huán)后，反應(yīng)物中大約有________個(gè)這樣的DNA片段。（4）請用簡圖表示出一個(gè)DNA片段PCR反應(yīng)中第二輪的產(chǎn)物。_________________.（5）簡述PCR技術(shù)的主要應(yīng)用。____________________________________________。15．隨著研究的不斷深入，PCR方法被不斷改進(jìn)。它從一種定性的分析方法發(fā)展到定量測定；從原先只能擴(kuò)增幾個(gè)kb（千堿基對）的基因到目前已能擴(kuò)增長達(dá)幾十個(gè)kb的DNA片段。PCR技術(shù)不僅可用于基因分離、克隆和核酸序列分析等基礎(chǔ)研究，還可用于疾病的診斷等。PCR需要模板DNA、引物、脫氧核苷酸和DNA聚合酶、ATP等條件，其簡要過程如下圖所示。請分析回答下列有關(guān)問題.（1)PCR技術(shù)能把某一DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，依據(jù)的原理是________.PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制的不同之處主要表現(xiàn)在環(huán)境溫度的不同，在PCR中先用95℃高溫處理的目的是____________,而這一過程中在細(xì)胞內(nèi)是通過____________實(shí)現(xiàn)的.（2）通過分析得出新合成的DNA分子中,A＝T，C＝G，這個(gè)事實(shí)說明DNA分子的合成遵循__________________。（3)若將1個(gè)DNA分子拷貝10次,則需要在緩沖液中至少加入________個(gè)引物。（4）DNA子鏈復(fù)制的方向是______________，這是由于___________________________。（5）PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利，而且改進(jìn)了檢測細(xì)菌和病毒的方法。若要檢測一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的________.參考答案1．解析:我們通常將DNA單鏈的羥基（—OH）末端稱為3′端,而將磷酸基團(tuán)的末端稱為5′端,一個(gè)DNA分子有兩個(gè)3′端和兩個(gè)5′端，它們分別位于DNA分子的兩端，即每一端都有一個(gè)3′端和一個(gè)5′端。TaqDNA聚合酶只能與引物的3′端結(jié)合并開始延伸DNA鏈，即子鏈總是從5′端向3′端延伸。答案:D2．解析：PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)，它能以極少量的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，在引物作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸,短時(shí)間迅速復(fù)制上百萬份的DNA拷貝，其擴(kuò)增產(chǎn)量為y＝（1＋x）n，y代表DNA片段擴(kuò)增后的拷貝數(shù),x表示平均每次的擴(kuò)增效率，n代表循環(huán)次數(shù)。答案：D3．解析：當(dāng)溫度上升到90℃（90～96℃）以上時(shí),雙鏈DNA解聚為單鏈，稱之為變性；當(dāng)溫度下降到50℃（40～60℃）左右時(shí)，兩種引物通過堿基互補(bǔ)配對與兩條單鏈DNA結(jié)合;當(dāng)溫度上升到72℃(70~75℃）左右時(shí),溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、C、G）在TaqDNA聚合酶的作用下,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則合成新的DNA鏈，稱為延伸.答案:A4．解析：PCR反應(yīng)需要的引物是DNA或RNA，反應(yīng)所需要的材料是脫氧核苷酸,PCR所需要的酶是耐高溫的，在60℃不會變性。答案：D5．解析：PCR反應(yīng)中需要的條件有模板（DNA分子）、原料（4種脫氧核苷酸）、酶（耐高溫TaqDNA聚合酶）、引物(一段DNA或RNA）和一定的緩沖液等。答案：C6．解析:DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?為了明確地表示DNA的方向，通常將DNA的羥基（—OH)末端稱為3′端，而磷酸基團(tuán)的末端稱為5′端。DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈。因此，DNA復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過堿基互補(bǔ)配對結(jié)合后,DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈,DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。答案：D7．解析：PCR擴(kuò)增產(chǎn)物可分為長產(chǎn)物片段和短產(chǎn)物片段兩部分。短產(chǎn)物片段的長度嚴(yán)格地限制在兩個(gè)引物鏈5′端之間，是需要擴(kuò)增的特定片段。進(jìn)入第二輪循環(huán)后，引物除與原始模板結(jié)合外，還要同新合成的鏈（即“長產(chǎn)物片段")結(jié)合,引物在與新鏈結(jié)合時(shí)，由于新鏈模板的5′端序列是固定的，這就等于這次延伸的片段3′端被固定了終點(diǎn)，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)，形成長短一致的“短產(chǎn)物片段”。答案:A8．解析：PCR技術(shù)需要目的基因作為擴(kuò)增的模板，耐高溫的DNA聚合酶催化反應(yīng)的進(jìn)行,而引物的作用是使DNA聚合酶從其3′端開始連接脫氧核苷酸，四種脫氧核苷酸是該過程的原料。答案:C9．解析:變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵,也可利用解旋酶實(shí)現(xiàn)；復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠互補(bǔ)配對原則完成;延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種脫氧核苷酸；PCR與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，所需要酶的最適溫度較高。答案：C10．解析：使用PCR儀進(jìn)行DNA擴(kuò)增前，首先按照PCR體系配方,依次將各組分加入微量離心管離心,使反應(yīng)液集中于試管底部，然后再設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序進(jìn)行PCR反應(yīng)。答案：C11．解析：在微量離心管中添加各種試劑時(shí),每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭必須更換,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止實(shí)驗(yàn)中脫落或液體外溢；離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部,提高反應(yīng)效果.答案：A12．解析：此現(xiàn)象屬于PCR技術(shù)中的假陽性現(xiàn)象.其原因是靶基因污染。因此，在PCR實(shí)驗(yàn)中，一定要做到隔離操作區(qū)、分裝試劑、簡化操作程序、用一次性吸頭等,盡量避免靶基因污染。答案:C13．解析：（1)PCR過程一般分變性→復(fù)性→延伸三大步驟.（2）引物的化學(xué)本質(zhì)為一小段單鏈DNA或RNA.（3)將DNA加熱至95℃，可導(dǎo)致DNA解旋.（4）引物延伸需提供脫氧核苷酸作為原料以形成DNA子鏈.答案：(1）變性復(fù)性延伸（2）單鏈DNA或RNA（3）加熱到95℃雙鏈DNA解聚成兩條單鏈（4）四種脫氧核苷酸14．解析：(1）DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已經(jīng)存在的核酸的3′羥基上,與DNA母鏈結(jié)合的RNA引物就提供這個(gè)羥基。(2)因PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開DNA雙鏈的問題，所以用于催化DNA復(fù)制過程的DNA聚合酶要具有耐高溫的特性。在高溫環(huán)境中培養(yǎng)微生物，只有耐高溫的微生物才能生存，其他微生物因高溫下酶變性而死亡。用這樣的選擇培養(yǎng)基可將Taq細(xì)菌從其他普通的微生物中分離出來。（3)DNA復(fù)制兩條鏈均作為模板，進(jìn)行半保留復(fù)制，所以復(fù)制5次后得到的子代DNA分子數(shù)為25＝32個(gè)。（4)新合成的DNA鏈帶有引物，而最初的模板DNA的兩條鏈不帶有引物.(5)PCR技術(shù)可以對DNA分子進(jìn)行擴(kuò)增,所以可用于遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定等方面。答案：（1）磷酸基團(tuán)3′端（2)耐高溫的TaqDNA聚合酶選擇培養(yǎng)基（3）變性、復(fù)性和延伸32(4）（5)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測定等15．解析：PCR技術(shù)又稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，擴(kuò)增過程中遵循的原理就是DNA復(fù)制。通過分析得出新合成的DNA分子中，A＝T，C＝G，這個(gè)事實(shí)說明DNA分子的合成遵循堿基互補(bǔ)配對原則;在PCR中選用95℃高溫處理的目的是將DNA分子中的氫鍵斷裂，兩條鏈解開,使DNA分子變性.引物是一種單鏈DNA或RNA分子，它能與解開的DNA母鏈的3′端結(jié)合,為DNA聚合酶提供吸附位點(diǎn),使DNA聚合酶從引物的