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2019-2020年高中生物 5.2多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段同步作業(yè)（含解析）新人教版選修1 一、單項選擇 1. 從xx年初到現(xiàn)在，青島某實驗基地已孕育出上百只轉(zhuǎn)基因克隆羊，它們的體內(nèi)分別攜帶包括β—干擾素、抗凝血酶素、乙肝表面抗原在內(nèi)的多種藥用蛋白基因。這意味著，它們可以通過產(chǎn)奶的方式源源不斷地提供藥用蛋白基因，其應(yīng)用前景非常光明。在其實驗研究過程中，經(jīng)常利用PCR技術(shù)制取大量的有關(guān)藥用蛋白基因來供實驗用。以下有關(guān)PCR技術(shù)的選項中，不合理的是（ ） A．PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加人引物的作用是結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點 B．DNA聚合酶的作用是從引物的5端開始催化DNA鏈的延伸。 C．PCR技術(shù)依據(jù)是DNA的熱變性原理 D．PCR的反應(yīng)過程一般經(jīng)歷三十多個循環(huán)，每次循環(huán)都包括變性、復(fù)性、延伸 2. 現(xiàn)有一滴血液樣品中約含有6，000 個某特定DNA 片段的拷貝，以聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）進(jìn)行擴(kuò)增．經(jīng)過20 個循環(huán)反應(yīng)后，可得此DNA 分子拷貝為（　?。? A．6，000202 B．6，000220 C．6，000220 D．6，00020 3. 目前，甲型H1N1流感疫情讓人擔(dān)憂．科學(xué)工作者要想快速檢測流感病原體，以正確診斷是否感染,以下不是診斷甲型H1N1流感病原體的生物技術(shù)的是（　?。? A．PCR：體外基因復(fù)制技術(shù)，可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍 B．DNA探針技術(shù)：用放射性同位素標(biāo)記的特殊的DNA 分子做探針，利用分子雜交原理來檢測病原體 C．抗原抗體法：用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)檢測病人血清中的有無相關(guān)抗體，以發(fā)現(xiàn)病原體 D．鏡檢法：在光學(xué)顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發(fā)現(xiàn)病原體 4. 下列關(guān)于PCR技術(shù)應(yīng)用的敘述，不正確的是（　?。? A．檢測糖尿病患者血液中胰島素的含量 B．在同一反應(yīng)體系里加入多對特異性引物以同時檢測多種病原微生物 C．檢測乙肝患者的血液中乙肝病毒的含量 D．對編碼凝血因子Ⅷ的基因發(fā)生突變的位點進(jìn)行檢測 5. 目前，墨西哥、美國等國家都發(fā)現(xiàn)了甲型H1N1疫情，并引起了人體感染，造成多人死亡．科學(xué)工作者經(jīng)研究，發(fā)現(xiàn)了數(shù)種快速檢驗甲型H1N1的方法，以下與H1N1的說法中不正確的是（　　） A．鏡檢法：在光學(xué)顯微鏡下直接觀察病人的痰液或血液，以發(fā)現(xiàn)病原體 B．PCR技術(shù)：可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍 C．酶聯(lián)法：用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合，通過酶聯(lián)反應(yīng)，以發(fā)現(xiàn)病原體 D．DNA探針技術(shù)：用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA 分子做探針，利用DNA分子雜交原理來檢測病原體 6. 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30多次下述循環(huán)：90-95℃模板DNA變性， 55-60 ℃下復(fù)性（引物與DNA模板鏈結(jié)合），70-75℃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．變性過程中被破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵 B．復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠堿基互補配對原則完成 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 7. 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、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡要過程如右圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是（ ）。 A．PCR技術(shù)制備大量DNA時引物要被不斷消耗 B．PCR技術(shù)能使整個加入體系DNA片段呈指數(shù)擴(kuò)增 C．PCR技術(shù)中需要4鐘脫氧核糖核苷酸作為原料 D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測基因突變 8. 關(guān)于PCR的說法不正確的是 （ ） A．PCR是體外復(fù)制DNA的技術(shù) B．Taq酶是一種熱穩(wěn)定DNA聚合酶 C．PCR過程中只需要兩個引物分子 D．PCR利用的是DNA半保留復(fù)制原理 9. DNA復(fù)制過程的第一步是(　　) A．獲得引物 B．催化合成DNA子鏈 C．解旋 D．四種脫氧核苷酸 10. 利用PCR技術(shù)可獲得目的基因，下列相關(guān)敘述錯誤的是（　?。? A．用PCR方法擴(kuò)增目的基因時不必知道基因的全部序列 B．PCR反應(yīng)體系中需添加磷酸、脫氧核糖和含氮的堿基作為原料 C．PCR 體系中需要添加從受體細(xì)胞中提取的解旋酶和DNA聚合酶 D．PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng) 二、非選擇題 11. PCR是一種體外快速擴(kuò)增DNA的方法，用于放大特定的DNA片段，數(shù)小時內(nèi)可使目的基因片段擴(kuò)增到數(shù)百萬個。PCR需要模板DNA、引物、脫氧核苷酸和DNA聚合酶等條件。下圖為模板DNA分子及2種引物，請據(jù)圖回答相關(guān)問題： (1)PCR的全稱是______________________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)制的不同之外主要表現(xiàn)在溫度環(huán)境的不同，在PCR技術(shù)中先用95℃高溫處理的目的是________________，而這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過________________實現(xiàn)的。 (2)在PCR技術(shù)中所需要的引物實質(zhì)上是一種__________________。請在圖中繪出引物結(jié)合的位置。 (3)若將1個DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入____________個引物。 (4)DNA子鏈復(fù)制的方向是________，這是由于______________________________________。 12. 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。 參考答案 一、單項選擇 1.【答案】B 【解析】 試題分析：在PCR中引物能結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點，故A正確；DNA聚合酶的作用是從3端開始催化DNA鏈的延伸，故B錯；PCR的原理是DNA分子復(fù)制，每次玄幻包括變性、復(fù)性和延伸，故CD均正確。 考點：本題主要考查PCR技術(shù)，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力。 2.【答案】C 【解析】解：聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)是在人為條件下進(jìn)行的DNA分子復(fù)制技術(shù)，而DNA復(fù)制為半保留方式，經(jīng)過20個循環(huán)即復(fù)制20次，則合成220個DNA拷貝，原先有6000個DNA，則最終可得到6000220個DNA分子拷貝． 故選：C． 3.【答案】D 【解析】解：A、利用PCR技術(shù)可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍，A正確； B、可以DNA分子為探針，利用DNA分子雜交技術(shù)檢測病原體，B正確； C、甲型H1N1病毒進(jìn)入人體后會刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)抗體，由于抗體與抗原結(jié)合具有特異性，因此抗原通過用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合，通過酶聯(lián)反應(yīng)，以發(fā)現(xiàn)病原體，C正確； D、光學(xué)顯微鏡下不能檢測病毒的種類，D錯誤； 4.【答案】A 【解析】解：A、PCR技術(shù)可以檢測細(xì)胞中基因的表達(dá)水平，但不能檢測細(xì)胞中蛋白質(zhì)的含量，故A錯誤； B、引物能與核酸特異性結(jié)合，因此在同一反應(yīng)體系里加入多對特異性引物以同時檢測多種病原微生物，故B正確； C、PCR技術(shù)可以用于檢測細(xì)菌、病毒類疾病，故C正確； D、PCR技術(shù)可以對編碼凝血因子Ⅷ的基因發(fā)生突變的位點進(jìn)行檢測，故D正確． 故選A． 5.【答案】A 【解析】解：A、光學(xué)顯微鏡下不能檢測病毒的種類，A錯誤； B、利用PCR技術(shù)可在幾十分鐘內(nèi)把病原體的基因擴(kuò)展到數(shù)百萬倍，B正確； C、甲型H1N1病毒進(jìn)入人體后會刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，產(chǎn)生相應(yīng)抗體，由于抗體與抗原結(jié)合具有特異性，因此抗原通過用特殊制備的病原體蛋白質(zhì)與病人血清中的相關(guān)抗體特異性結(jié)合，通過酶聯(lián)反應(yīng)，以發(fā)現(xiàn)病原體，C正確； D、可以DNA分子為探針，利用DNA分子雜交技術(shù)檢測病原體，D正確． 故選：BCD． 6.【答案】C 【解析】 7.【答案】B 【解析】 8.【答案】C 【解析】 9.【答案】C 【解析】DNA復(fù)制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則進(jìn)行的，因此，首先要解旋，使兩條母鏈的堿基暴露出來，才能按照堿基互補配對的原則把相應(yīng)的堿基一個個地連起來。只有解旋后，再以母鏈為模板合成一小段引物，引物才起作用。 10.【答案】A 【解析】A、用PCR方法擴(kuò)增目的基因時，只要設(shè)計出目的基因的引物，接下來即可自動進(jìn)行，因此不必知道基因的全部序列，A正確； B、PCR反應(yīng)體系中需添加脫氧核糖核苷酸作為原料，B錯誤； C、PCR過程中是通過高溫使氫鍵斷裂的，因此不需要加入解旋酶，C錯誤； D、PCR反應(yīng)中溫度的周期性改變是為了變性、復(fù)性、延伸，而不是為了DNA聚合酶催化不同的反應(yīng)，D錯誤． 故選：A． 二、非選擇題 11.【答案】(1)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)　 使DNA變性(使DNA的兩條鏈解開) 　解旋酶的催化 　(2)單鏈DNA或RNA分子　 如圖所示 (3)211－2　(4)從5′端到3′端　 DNA聚合酶只能從引物的3′端開始連接單個脫氧核苷酸分子 【解析】PCR技術(shù)又稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。在PCR技術(shù)中，用95℃高溫處理的目的是使DNA分子中的氫鍵斷裂，兩條鏈解開，即使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，使DNA聚合酶從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸，從而決定了DNA子鏈復(fù)制的方向是從5′端到3′端。在DNA分子擴(kuò)增時，需要2種引物，由于新合成的子鏈都需要引物作為復(fù)制的起點，故所需的引物數(shù)目等于新合成的DNA子鏈數(shù)目，即2210－2＝211－2(個)。 12.【答案】(1)變性　復(fù)性　延伸 (2)單鏈DNA或RNA (3)加熱到95℃　雙鏈DNA分離成兩條單鏈 (4)四種脫氧核苷酸 【解析】