生物課后集訓(xùn)：專(zhuān)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(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精課后集訓(xùn)基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1.（四川高考，3）細(xì)胞增殖過(guò)程中DNA含量會(huì)發(fā)生變化.通過(guò)測(cè)定一定數(shù)量細(xì)胞的DNA含量，可分析其細(xì)胞周期。根據(jù)細(xì)胞DNA含量不同，將某種連續(xù)增殖的細(xì)胞株細(xì)胞分為三組,每組的細(xì)胞數(shù)如下圖.從圖中所示結(jié)果分析其細(xì)胞周期，不正確的是（）A.乙組細(xì)胞正在進(jìn)行DNA復(fù)制B.細(xì)胞分裂間期的時(shí)間比分裂期長(zhǎng)C。丙組中只有部分細(xì)胞的染色體數(shù)目加倍D.將周期阻斷在DNA復(fù)制前會(huì)導(dǎo)致甲組細(xì)胞數(shù)減少解析：該細(xì)胞中DNA含量的變化范圍為2C~4C，復(fù)制前為2C，復(fù)制后為4C，所以乙細(xì)胞正在復(fù)制。DNA復(fù)制發(fā)生在分裂間期,圖中甲和乙所代表的細(xì)胞處于分裂間期,數(shù)量多于分裂期的細(xì)胞,分裂間期時(shí)間長(zhǎng)。丙組細(xì)胞已經(jīng)完成DNA復(fù)制,而染色體數(shù)目加倍只發(fā)生在有絲分裂后期，所以丙組中只有部分細(xì)胞處于分裂后期。答案：D2。(山東濰坊統(tǒng)考）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：由于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。因此，DNA復(fù)制需要引物。首先復(fù)制的是3′端、即復(fù)制方向?yàn)?′→5′；由于DNA分子是反向平行的，子鏈?zhǔn)且罁?jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在DNA聚合酶作用下合成的,其合成方向從子鏈5′→3′。答案：C3。DNA的羥基（-OH）末端稱(chēng)為（)A。3′端B.5′端C。1′端D.2′端解析：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(chēng)為3′端。答案：A4.DNA復(fù)制過(guò)程中的前提是(）A.獲得引物B。催化合成DNA子鏈C。解旋D。4種脫氧核苷酸解析：在DNA的復(fù)制過(guò)程中,雙鏈的解開(kāi)是進(jìn)行DNA復(fù)制的前提。答案：C5。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：從第二輪循環(huán)開(kāi)始，由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈會(huì)與引物Ⅱ結(jié)合，進(jìn)行DNA的延伸，這樣，DNA聚合酶只能特異地復(fù)制處于兩個(gè)引物之間的DNA序列。答案：A6。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)始復(fù)制D。提供模板解析：DNA聚合酶不能從頭開(kāi)始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈，引物的作用就在于此。答案：C7.DNA合成方向是（）A。從子鏈的3′端向5′端延伸B.從引物的5′端開(kāi)始延伸C.從子鏈的5′端向3′端延伸D。以上皆可解析:DNA聚合酶能從引物的3′端開(kāi)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：C8.PCR過(guò)程中DNA復(fù)性所需的溫度條件為(）A。90℃以上B。72℃左右C。80℃左右D。50℃左右解析：在80～100℃的溫度范圍內(nèi)DNA變性；在溫度下降到50℃左右時(shí)復(fù)性。答案：D9。下圖是哪次循環(huán)的產(chǎn)物（）A.第一次循環(huán)B。第二次循環(huán)C。第三次循環(huán)D.第四次循環(huán)解析：根據(jù)引物的特點(diǎn)，可以確定為第一次循環(huán)。答案:A10。從第二次循環(huán)開(kāi)始，復(fù)制的DNA片段呈擴(kuò)增（）A.直線B。指數(shù)C.對(duì)數(shù)D.不變解析：從第二輪循環(huán)開(kāi)始，復(fù)制的DNA片段呈指數(shù)擴(kuò)增。答案：B11。PCR具體操作時(shí)用（)A.微量離心管B.微量移液管C。玻璃試管D。塑料瓶解析：在實(shí)驗(yàn)室中,做PCR通常用微量離心管，它是一種薄壁塑料管，總?cè)莘e為0.5mL.具體操作時(shí)用微量移液管將各組分加到微量離心管中。答案：AB12.PCR利用了DNA的原理，來(lái)控制DNA的解聚與結(jié)合（）A。特異性B.穩(wěn)定性C.熱變性D.多樣性解析：PCR利用了DNA的熱變性原理，通過(guò)控制溫度來(lái)控制雙鏈的解聚與結(jié)合.答案：C綜合運(yùn)用13。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)家森林公園的一個(gè)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)靈活性，其作用類(lèi)似于逆轉(zhuǎn)錄酶。TaqDNA聚合酶表現(xiàn)為Mg2+依賴(lài),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。0mmol/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。1×10-4.（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)的影響因素除引物、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：此題考查閱讀能力。要求能從所給的材料中獲取新知識(shí)，科學(xué)地接受知識(shí)并進(jìn)行邏輯推理。由于文字較多，首先快速閱讀獲得大致信息,然后根據(jù)問(wèn)題再仔細(xì)閱讀分析，科學(xué)地接受并應(yīng)用材料信息。TaqDNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)，解決了PCR中高溫導(dǎo)致DNA聚合酶失活的問(wèn)題，使PCR技術(shù)趨于自動(dòng)化，只需要一次性加入,不需要每次變性后再添加。閱讀材料后會(huì)發(fā)現(xiàn)，Mg2+濃度可以影響酶的活性從而影響PCR。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1/214。近10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(如下圖）,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(chēng)為_(kāi)_______，在細(xì)胞中是在________酶的作用下進(jìn)行的。(2）當(dāng)溫度降低時(shí)，引物與模板末端結(jié)合,在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最終合成2條DNA分子，此過(guò)程中原料是________,遵循的原則是________________________________。（3）PCR技術(shù)的必需條件，除了模板、原料、ATP、酶以外,至少還有三個(gè)條件,即液體環(huán)境、適宜的________和________。（4）通過(guò)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制，若將一個(gè)用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中，以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制4次以后，則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA總數(shù)的比例為_(kāi)_______。解析:考查PCR技術(shù)過(guò)程中DNA的解旋、DNA復(fù)制的原料、堿基互補(bǔ)配對(duì)原則以及DNA復(fù)制的條件.答案：(1）氫解旋解旋（2）4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)原則（3）溫度酸堿度（4)1/815。(2006山東淄博統(tǒng)考)在遺傳病診斷及刑偵破案中常需要對(duì)樣品DNA進(jìn)行分析，PCR技術(shù)能快速擴(kuò)增DNA片段，在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝，有效地解決了因?yàn)闃悠稤NA含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問(wèn)題。參照下圖，完成相關(guān)問(wèn)題：(1）在相應(yīng)的空格內(nèi)寫(xiě)出引物2，并在復(fù)性這一步驟中將引物2置于合適的位置。(2）在相應(yīng)的空格內(nèi)寫(xiě)出循環(huán)一次后生成的DNA分子。(3）若將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標(biāo)記，請(qǐng)分析循環(huán)一