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1、
第四部分 淺嘗現(xiàn)代生物技術(shù) 實驗13 DNA片段的PCR擴增
1DNA分子經(jīng)PCR反應循環(huán)一次后,新合成的那條子鏈的脫氧核苷酸的序列應與( )
A.模板母鏈相同
B.非模板母鏈相同
C.兩條模板母鏈相同
D.兩條模板母鏈都不相同
2假設PCR反應中,只有一個DNA的片段作為模板,請計算在30次循環(huán)后,反應物中大約有多少這樣的DNA片段( )
A.215 B.230
C.260 D.231
3DNA的合成方向總是________延伸( )
A.從DNA分子的左端向右端
B.從DNA分子的右端向左端
C.從子鏈的5′端向3′端
D.從子鏈的3′端向5′端
2、4要使PCR反應在體外的條件下順利地進行,需要嚴格地控制( )
A.氧氣的濃度 B.酸堿度
C.溫度 D.大氣的濕度
5PCR技術(shù)的實質(zhì)是( )
A.DNA分子的復制
B.RNA分子的復制
C.DNA分子的轉(zhuǎn)錄
D.DNA分子受損、缺漏部位的修補
6有關(guān)PCR技術(shù),下列敘述不正確的是( )
A.是聚合酶鏈式反應,是利用DNA聚合酶在體外擴增DNA片段的技術(shù)
B.在用PCR技術(shù)擴增DNA時,DNA的復制過程與細胞內(nèi)DNA的復制類似
C.PCR反應只需在一定的緩沖溶液中提供: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)從第二次循環(huán)開始,
3、上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應
7關(guān)于PCR技術(shù)的應用,錯誤的一項是( )
A.古生物學、刑偵破案、DNA序列測定
B.診斷遺傳疾病、基因克隆、古生物學
C.DNA序列測定、基因克隆、刑偵破案
D.診斷遺傳疾病、合成核苷酸、DNA序列測定
8用于PCR的引物長度通常為20~30個核苷酸,是一小段( )
A.DNA B.RNA
C.DNA或RNA D.雙鏈DNA
9關(guān)于DNA雙鏈的敘述,錯誤的是( )
A.通常將DNA的羥基末端稱為5′端,而磷酸基團的末端稱為3′端
B.通常將DNA的羥基末端稱為3′端,而磷酸基團的末端稱為5′端
C.通常DNA
4、只能從3′端延伸DNA鏈
D.通常DNA不能從5′端延伸DNA鏈
10PCR的含義是( )
A.親子代反應技術(shù) B.多聚酶鏈式反應
C.DNA片段的復制 D.DNA序列測定
11標準的PCR過程一般分為變性、復性、延伸三大步,這三大步需要的溫度依次是( )
A.92 ℃、50 ℃、72 ℃ B.72 ℃、50 ℃、92 ℃
C.50 ℃、92 ℃、72 ℃ D.80 ℃、50 ℃、72 ℃
12在PCR實驗操作中,下列說法不正確的是… ( )
A.在微量離心管中添加各種試劑時,只需一個槍頭
B.離心管的蓋子一定要蓋嚴,防止液體外溢
C.用手輕彈離心管壁的目的
5、是使反應液充分混合
D.離心的目的是使反應液集中在離心管部,提高反應效果
13關(guān)于DNA的復制,下列敘述正確的是( )
A.DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從5′端延伸DNA鏈
B.DNA復制不需要引物
C.引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結(jié)合
D.DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸
14某考古學家在西伯利亞泰加林地區(qū)的冰中,發(fā)現(xiàn)了一種冰凍的已滅絕的巨型動物的肌肉。他想了解該巨型動物的DNA與現(xiàn)今印度大象的DNA的相似性,于是做了如下檢測工作,其中正確的操作步驟及順序是 ( )
①降低溫度,檢測處理后的雜合DNA雙鏈?、谕ㄟ^PCR技術(shù)擴增巨型動物和大
6、象的DNA ③把巨型動物的DNA導入大象的細胞中?、茉谝欢囟葪l件下,將巨型動物和大象的DNA水浴共熱
A.②④③ B.②④③①
C.③④① D.②④①
15PCR技術(shù)是把某一DNA片段在實驗條件下,合成許許多多相同片段的一種方法,利用這種技術(shù)能快速而特異地擴增任何要求的目的基因或者DNA分子片段,“人類基因組計劃”的研究中常用到這種技術(shù)。請結(jié)合有關(guān)知識,回答有關(guān)此技術(shù)的一些問題:
(1)PCR技術(shù)能把某一DNA片段進行擴增,依據(jù)的原理是:________________________________________________________________________
7、。
(2)在實驗條件下,DNA分子進行擴增,除了所要擴增的DNA片段處,還需要________和________、________等條件。
(3)某DNA片段有160個堿基,其中有腺嘌呤35個,若讓該DNA分子擴增三次(即復制三次)至少需要腺嘌呤脫氧核苷酸和鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目分別是________和________個。
16近10年來,PCR技術(shù)(多聚酶鏈式反應)成為分子生物學實驗室的一種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保留復制,在試管中進行DNA的人工復制(如下圖所示)。在很短的時間內(nèi),將DNA擴增幾百萬倍甚至幾十億倍,使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。
(1)加
8、熱使DNA雙鏈打開,這一步是打開________鍵,稱為________,在細胞中是在________酶的作用下進行的。
(2)當溫度降低時,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,最終合成兩條DNA分子,此過程中原料是________,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,至少還有三個條件,即:液體環(huán)境、適宜的________和________。
(4)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復制,若將一個用15N標記的DNA分子放入試管中,以含有14N的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復制4次之后,則15N標記的DNA分子占全部D
9、NA總數(shù)的比例為________。
(5)PCR技術(shù)不僅為遺傳病的診斷帶來了便利,而且改進了檢測細菌和病毒的方法:若要檢測一個人是否感染了艾滋病,你認為可用PCR技術(shù)擴增血液中的( )
A.白細胞DNA B.病毒的蛋白質(zhì)
C.血漿中的抗體 D.病毒的核酸
參考答案
1答案:B 解析:DNA分子經(jīng)PCR反應循環(huán)1次,也就是DNA分子復制1次,那么新合成的那條子鏈序列應與其模板母鏈互補,而與非模板母鏈相同。
2答案:B 解析:由于DNA分子的復制為半保留復制,并以指數(shù)級遞增,因此30個循環(huán)后,DNA片段應為230個。
3答案:C 解析:DNA分子的合成方向,也就是DNA聚
10、合酶的移動延伸方向,應該為C項所述。
4答案:C 解析:PCR技術(shù)水浴的溫度、時間是決定其復制的關(guān)鍵因素。
5答案:A 解析:PCR技術(shù)的實質(zhì)就是體外快速的DNA分子復制。
6答案:C 解析:PCR反應是聚合酶鏈式反應,是體外擴增DNA片段的技術(shù),需要在一定的緩沖溶液中提供:DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物、四種脫氧核苷酸、耐熱的DNA聚合酶,同時控制溫度使DNA復制在體外反復進行,復制過程與細胞內(nèi)DNA的復制類似;PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán),每次循環(huán)分為變性、復性、延伸。
7答案:D 解析:PCR技術(shù)的應用十分廣泛,但D選項中的合成核苷酸卻不是。
8答案:C 解析:PC
11、R既可以用DNA作引物進行DNA分子的復制擴增,少數(shù)情況下也可以用RNA分子做引物。
9答案:A 解析:為了明確DNA分子的方向,通常將DNA的羥基末端稱為3′端,而磷酸基團的末端稱為5′端。
10答案:B 解析:PCR的全稱是Polymerase chain reaction,即聚合酶鏈反應。
11答案:A 解析:當溫度上升到90 ℃(90~96 ℃)以上時,雙鏈DNA解聚為單鏈,稱之為變性;當溫度下降到50 ℃(40~60 ℃)左右時,兩種引物通過堿基互補配對與兩條單鏈DNA結(jié)合;當溫度上升到72 ℃(70~75 ℃)時,溶液中的四種脫氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA聚合酶的
12、作用下,根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA鏈,稱為延伸。
12答案:A 解析:在微量離心管中添加各種試劑時,每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭必須更換,確保實驗的準確性;離心管的蓋子一定要蓋嚴,防止實驗中脫落或液體外溢;離心10 s的目的是使反應液集中在離心管部,提高反應效果。
13答案:C 解析:DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,只能從引物的3′端向5′端延伸DNA子鏈;由于DNA分子的兩條鏈是反向平行的,故在DNA聚合酶作用下DNA的合成方向是從子鏈的5′端向3′端延伸。
14答案:D 解析:比較巨型動物的DNA與現(xiàn)今印度大象的DNA的相似性時,首先要通過PCR技術(shù)擴增出一定數(shù)量的這
13、兩種動物的DNA,然后再將二者的DNA解旋,通過DNA分子的雜交法,比較它們DNA的相似性,不需要把巨型動物的DNA導入大象的細胞中。
15解析:(1)PCR技術(shù)的實質(zhì)是DNA分子的復制,所以DNA分子復制所依據(jù)的原理就是PCR擴增的原理。(2)DNA分子復制所需的條件,除了模板外,還有四種脫氧核苷酸、能量、酶。(3)從DNA分子的半保留復制來解答。DNA擴增3次,共得23=8個DNA分子,需要相當于重新合成7個DNA分子的脫氧核苷酸,即:A=357=245,G=(80-35)7=315。
答案:(1)DNA分子具有雙螺旋結(jié)構(gòu)和DNA分子中堿基的互補配對
(2)四種脫氧核苷酸 能量 酶
14、
(3)245 315
16解析:DNA兩條鏈之間的堿基通過氫鍵形成堿基對,從而將兩條鏈連接起來,因而,要想打開DNA雙鏈,必須打開氫鍵,這一過程在細胞內(nèi)是在解旋酶作用下完成的,在細胞外(PCR)則是通過高溫實現(xiàn)的。合成DNA時,所用的原料是4種游離的脫氧核苷酸,復制過程遵循堿基互補配對原則。PCR技術(shù)的條件除了模板、原料、ATP、酶以外,還要有適宜的溫度和酸堿度以及液體環(huán)境;用含15N標記的DNA分子作為模板,連續(xù)復制4次,共得到DNA分子數(shù)為24=16個,其中含有15N標記的有兩個,占全部DNA分子總數(shù)的1/8;運用PCR技術(shù)檢測細菌或病毒時,擴增的應是患者體內(nèi)相應病原體的核酸,另外PCR技術(shù)根本不能擴增蛋白質(zhì)。
答案:(1)氫 解旋 解旋
(2)4種脫氧核苷酸 堿基互補配對原則
(3)溫度 酸堿度
(4)1/8
(5)D
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375