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课时训练13多聚酶链式反应扩增DNA片段基础夯实1.聚合酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期,循环进行,使目的DNA得以迅速扩增,其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是()A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料,以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变答案：C2.PCR过程中的复性是指()A.在90 以上时,两条DNA单链通过碱基互补配对形成DNA双螺旋B.在50 左右,两条DNA单链通过碱基互补配对形成DNA双螺旋C.在90 以上时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合D.在50 左右,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合答案：D3.当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能开始延伸DNA子链,则正确的是()A.从5端延伸DNA子链B.DNA的合成方向总是从子链的5端向3端延伸C.子链延伸的方向是53或35D.DNA的合成方向总是从子链的3端向5端延伸答案：B4.引物长度通常为2030个核苷酸的一段()A.DNAB.RNAC.DNA或RNAD.双链DNA答案：C5.在PCR实验操作中,下列说法错误的是()A.在向微量离心管中添加各种试剂时,只需一个枪头B.离心管的盖子一定要盖严,防止液体外溢C.用手指轻弹离心管侧壁的目的是使反应液充分混合D.离心的目的是使反应液集中在离心管的底部,提高反应效果答案：A6.下列有关PCR过程的叙述,不正确的是()A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D.PCR与细胞内DNA复制相比,其所需要酶的最适温度较高答案：C7.DNA检测技术可应用于亲子鉴定、遗传病检测等领域。DNA检测离不开对样品DNA的PCR扩增。不同样品DNA的扩增过程或条件不同的是()A.引物B.DNA聚合酶C.四种脱氧核苷酸D.预变性的温度答案：A8.小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试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必须知道基因的全部序列C.PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶D.一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞答案：D9.在PCR扩增的实验中,加入一种提取物(一种模板DNA片段),但实验得到的产物却有两种DNA。其原因可能是()A.基因突变B.Taq DNA聚合酶发生变异C.基因污染D.温度过高答案：C能力提升10.PCR技术(多聚酶链式反应)是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程。下列说法错误的是()A.A过程高温使DNA变性解旋,该过程不需要解旋酶的作用B.C过程要用到的酶在高温下失活,因此在PCR扩增时需要再添加C.如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不标记,控制“94 55 72 ”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%D.PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变答案：B11.一个有15N标记的DNA分子,放在没有15N标记的环境中培养,利用PCR循环5次后15N标记的DNA分子占总数的()A.1/10B.1/5C.1/16D.1/25答案：C12.在PCR扩增DNA的实验中,预计一个DNA分子经过30次循环后,应该得到230个DNA分子,但是结果只有约210个DNA分子,那么出现该现象的原因不可能是()A.Taq DNA聚合酶的活力不够,或活性受到抑制B.系统设计欠妥C.循环次数不够D.引物不能与亲链结合答案：D13.近10年来,PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图所示)。(导学号52260064)(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开键,称为,在细胞中是在酶的作用下进行的。(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成两条DNA分子,此过程中原料是,遵循。(3)PCR技术的必需条件,除了模板、原料、酶以外,至少还有三个条件,即:液体环境、适宜的和。(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以含有14N 的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为。(5)现有一段DNA序列:5CAAGGATCC33GTTCCTAGG5。如果它的引物1为5GGAOH,则引物2为。解析：DNA两条链之间的碱基通过氢键形成碱基对,从而将两条链连接起来。因而,要想打开DNA双链,必须打开氢键,这一过程在细胞内是在解旋酶作用下完成的,在细胞外(PCR)则是通过高温实现的。合成DNA时,所用的原料是4种游离的脱氧核苷酸,复制过程遵循碱基互补配对原则。PCR技术的条件除了模板、原料、酶以外,还要有适宜的温度和酸碱度以及液体环境;用含15N标记的DNA分子作为模板,以含有14N的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次,共得到DNA分子数为24=16个,其中含有15N标记的有两个,占全部DNA分子总数的1/8。答案：(1)氢解旋解旋(2)4种脱氧核苷酸碱基互补配对原则(3)Taq DNA聚合温度pH(4)1/8(5)5CAAOH14.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。请回答下列有关PCR技术的基本原理及应用问题。(导学号52260065)(1)DNA的两条链是反向平行的,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。(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,所用的培养基叫。(3)PCR的每次循环可以分为三步。假设在PCR反应中,只有一个DNA片段作为模板,请计算在5次循环后,反应物中大约有个这样的DNA片段。(4)请用简图表示出一个DNA片段PCR反应中第二轮的产物。(5)简述PCR技术的主要应用。解析：(1)DNA聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3-羟基上,与DNA母链结合的RNA引物就提供这个羟基。(2)因PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,所以用于催化DNA复制过程的DNA聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)DNA复制两条链均作为模板,进行半保留复制,所以复制5次后得到的子代DNA分子数为25=32个。(4)新合成的DNA链带有引物,而含最初的模板链的DNA中只有一条链带有引物。(5)PCR技术可以对DNA分子进行扩增,所以可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。答案：(1)磷酸基团3端(2)耐高温的Taq DNA聚合酶选择培养基(3)变性、复性和延伸32(4)(5)遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等。4
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