人教版 選修1 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段 作業(yè).docVIP

2018-2019學(xué)年 人教版 選修1 多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增dna片段 作業(yè)【基礎(chǔ)題組】1關(guān)于dna聚合酶催化合成dna子鏈的說法，正確的是()a以dna為模板，使dna子鏈從5端延伸到3端的一種酶btaq dna聚合酶必須在每次高溫變性處理后再添加cdna聚合酶能特異性地復(fù)制整個(gè)dna的全部序列dtaq dna聚合酶是從深海生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的解析：選adna聚合酶不能從頭開始催化合成dna，而只能從引物的3端延伸子鏈；taq dna聚合酶能耐高溫，所以在反應(yīng)體系中可反復(fù)利用，無需另外再添加；pcr擴(kuò)增的是引物之間的固定長(zhǎng)度的dna序列；taq dna聚合酶是1966年從美國(guó)黃石公園的一個(gè)熱泉中發(fā)現(xiàn)的。2符合pcr反應(yīng)條件的一項(xiàng)是()穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境dna模板合成引物四種脫氧核苷酸dna聚合酶解旋酶溫控設(shè)備a bc d解析：選d在pcr反應(yīng)中，解旋是通過熱變性實(shí)現(xiàn)的，用不到解旋酶，其他各項(xiàng)都是反應(yīng)必需的。3dna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(duì)結(jié)合c引物的5端有助于dna聚合酶延伸dna鏈ddna聚合酶只能從3端延伸dna鏈解析：選ddna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5端開始合成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(duì)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延伸。4dna擴(kuò)增過程中dna片段經(jīng)若干次擴(kuò)增，其數(shù)目理論值變化應(yīng)與下圖中曲線相符的是()解析：選cdna在擴(kuò)增過程中呈指數(shù)式增長(zhǎng)，即一個(gè)dna分子連續(xù)擴(kuò)增n次，理論上所產(chǎn)生的dna分子數(shù)為2n個(gè)。5復(fù)性溫度是影響pcr特異性的較重要因素。變性后溫度冷卻至4060 ，可使引物和模板發(fā)生結(jié)合。pcr的結(jié)果可不考慮原來解旋開的兩個(gè)dna模板鏈的重新結(jié)合，原因不包括()a模板dna比引物復(fù)雜得多b引物和模板之間的碰撞結(jié)合機(jī)會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于模板互補(bǔ)鏈之間的碰撞c加入引物的量足夠多而模板鏈數(shù)量少d模板鏈加熱解旋已經(jīng)變性不可能再次結(jié)合解析：選d復(fù)性的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)，解旋后dna分子變成單鏈，堿基序列未發(fā)生改變，冷卻后仍可以進(jìn)行復(fù)性。6多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(pcr)是體外酶促合成特異dna片段的一種方法，其簡(jiǎn)要過程如圖所示。下列關(guān)于pcr技術(shù)的敘述錯(cuò)誤的是()apcr技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室中以少量dna制備大量dna的技術(shù)bpcr反應(yīng)中上一輪循環(huán)合成的dna可以作為下一輪反應(yīng)的模板cpcr反應(yīng)體系中需添加從受體細(xì)胞中提取的解旋酶和dna聚合酶d應(yīng)用pcr技術(shù)與dna分子雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變解析：選cpcr技術(shù)是一項(xiàng)在生物體外迅速擴(kuò)增特定dna片段的技術(shù)；pcr技術(shù)需要模板dna，且反應(yīng)中上一輪合成的dna可以作為下一輪反應(yīng)的模板；pcr過程中利用高溫使dna解旋，不需要解旋酶，但需耐高溫的dna聚合酶；應(yīng)用pcr技術(shù)與dna分子雜交技術(shù)可以檢測(cè)基因突變。7在pcr實(shí)驗(yàn)操作中，下列說法錯(cuò)誤的是()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)效果解析：選a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10 s的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部，提高反應(yīng)效果。8下列有關(guān)dna含量測(cè)定的敘述，錯(cuò)誤的是()a可利用dna在260 nm的紫外線波段有一強(qiáng)烈的吸收峰這一特點(diǎn)來進(jìn)行dna含量的測(cè)定b測(cè)定時(shí)通常需要對(duì)樣品進(jìn)行稀釋c直接將樣品放在波長(zhǎng)260 nm處，測(cè)定其光吸收值d可利用“dna含量50光吸收值稀釋倍數(shù)”來計(jì)算樣品中的dna含量解析：選c對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定前要以蒸餾水作為空白對(duì)照，在波長(zhǎng)260 nm處，將紫外分光光度計(jì)的讀數(shù)調(diào)節(jié)至零，而不能直接測(cè)定樣品的光吸收值?！灸芰︻}組】9pcr過程與細(xì)胞內(nèi)的dna復(fù)制過程相比，主要有兩點(diǎn)不同，它們是()pcr過程需要的引物是人工合成的單鏈dna或rnapcr過程不需要dna聚合酶pcr過程中dna的解旋不依靠解旋酶，而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的pcr過程中，dna不需要解旋，直接以雙鏈dna為模板進(jìn)行復(fù)制a bc d解析：選c pcr過程與細(xì)胞內(nèi)的dna復(fù)制過程相比較，主要有兩點(diǎn)不同：一是pcr過程需要的引物是人工合成的單鏈dna或rna，長(zhǎng)度通常為2030個(gè)核苷酸；二是pcr過程中，dna解旋不依賴解旋酶，而是通過對(duì)反應(yīng)溫度的控制來實(shí)現(xiàn)的。10如圖為dna變性和復(fù)性示意圖，下列相關(guān)說法正確的是()a向右的過程為加熱(80100 )變性的過程b向左的過程是dna雙鏈迅速冷卻復(fù)性c變性與在生物體內(nèi)解旋過程的條件、實(shí)質(zhì)都相同d圖中dna雙鏈片段共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)、4個(gè)3端解析：選a向右的過程為加熱(80100 )變性的過程，即高溫變性， 使dna解旋；向左的過程是dna雙鏈緩慢降溫復(fù)性，并合成子代dna；變性不需要解旋酶，通過高溫條件下氫鍵斷裂而使雙鏈解旋，生物體內(nèi)解旋在常溫條件下進(jìn)行，需要解旋酶；由于dna雙鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，所以圖中dna雙鏈片段共有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)、2個(gè)3端。11pcr一般要經(jīng)過三十多次循環(huán)，從第二次循環(huán)開始，上一次循環(huán)的產(chǎn)物也作為模板參與反應(yīng)。下列相關(guān)敘述正確的是()a由引物延伸而成的dna單鏈作模板時(shí)，仍與引物結(jié)合進(jìn)行dna子鏈的延伸b由引物延伸而成的dna單鏈作模板時(shí)，無需與引物結(jié)合，直接在酶的作用下從頭合成子鏈c若只有1個(gè)dna片段作為模板，經(jīng)過5次循環(huán)，會(huì)含有這樣的dna片段32個(gè)d若只有1個(gè)dna片段作為模板，經(jīng)過2次循環(huán)，含引物的dna單鏈占dna總鏈數(shù)的1/4解析：選c當(dāng)由引物延伸而成的dna單鏈作模板時(shí)，此單鏈引物固定端為5端，因此與它互補(bǔ)的子鏈應(yīng)從另一端開始合成，即與引物結(jié)合延伸dna子鏈；若只有1個(gè)dna片段作為模板，經(jīng)過5次循環(huán)，即dna復(fù)制了5次，可以得到的dna分子數(shù)是2532(個(gè))；若只有1個(gè)dna片段作為模板，經(jīng)過2次循環(huán)，會(huì)形成4個(gè)dna片段，8條單鏈，其中含有原始模板鏈(不含引物)2條，另外6條單鏈中含有引物的有3條單鏈，含有引物的有3條單鏈，即含有引物的dna單鏈占dna總鏈數(shù)的3/8。12pcr反應(yīng)的最大特點(diǎn)是具有較強(qiáng)的擴(kuò)增能力與極高的靈敏性，但令人頭痛的問題是易污染，下列關(guān)于防止污染的辦法錯(cuò)誤的是()a將樣品的處理、pcr反應(yīng)液的配制、pcr反應(yīng)及pcr產(chǎn)物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進(jìn)行b用移液器吸樣時(shí)要慢，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭都必須更換c所有的pcr試劑都應(yīng)用大瓶分裝，以減少重復(fù)加樣次數(shù)，避免污染dpcr反應(yīng)液應(yīng)與樣品及pcr產(chǎn)物分開保存，不應(yīng)放于同一冰盒或同一冰箱中解析：選cpcr所使用的緩沖液和酶等應(yīng)分裝成小份，并在20 儲(chǔ)存，使用時(shí)，將所需試劑從冰箱拿出，放在冰塊上緩慢融化。13pcr是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫，利用pcr技術(shù)可對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增。請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)pcr的原理是_。(2)pcr技術(shù)使dna解鏈?zhǔn)峭ㄟ^_實(shí)現(xiàn)的。(3)dna解鏈后冷卻的目的是讓_與_相結(jié)合。(4)當(dāng)溫度加熱至7075 時(shí)，_酶把單個(gè)脫氧核苷酸通過_鍵連接到引物上。如此逐漸延伸形成互補(bǔ)鏈，進(jìn)而使目的基因加倍。(5)pcr過程中，經(jīng)過n次循環(huán)需要_個(gè)引物。解析：(1)pcr的原理是dna的熱變性。(2)pcr技術(shù)通過高溫加熱使dna解鏈，dna的這種解鏈現(xiàn)象在一定的條件下是可逆的，即降低溫度后能復(fù)性。(3)dna解鏈后冷卻的目的是讓引物與互補(bǔ)dna鏈相結(jié)合，形成局部雙鏈。(4)當(dāng)溫度加熱至7075 時(shí)，熱穩(wěn)定dna聚合酶把單個(gè)脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到引物上。(5)經(jīng)過n次循環(huán)形成的子代dna分子有2n1條單鏈，只有原來的2條鏈不需要引物，所以經(jīng)過n次循環(huán)需要2n12個(gè)引物。答案：(1)dna的熱變性(2)高溫加熱(3)引物互補(bǔ)dna鏈(4)熱穩(wěn)定dna聚合(taq dna聚合)磷酸二酯(5)2n1214在遺傳病及刑事案件偵破中常需要對(duì)樣品dna進(jìn)行分析，pcr技術(shù)能快速擴(kuò)增dna片段，在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬份的dna拷貝，有效地解決了因?yàn)闃悠分衐na含量太低而難以對(duì)樣品進(jìn)行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題：(1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物，并在復(fù)性這一步驟中將引物置于合適的位置。(2)在相應(yīng)的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的dna分子。(3)若將作為原料的4種脫氧核苷酸用32p標(biāo)記，請(qǐng)分析循環(huán)一次后生成的dna分子的特點(diǎn)：_，循環(huán)n次后生成的dna分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為_。(4)pcr反應(yīng)過程的前提條件是_，pcr技術(shù)利用dna的_原理解決了這個(gè)問題。(5)在對(duì)樣品dna進(jìn)行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，dna摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質(zhì)是_。解析：(1)dna聚合酶不能從頭開始合成dna，只能從3端延伸dna鏈，所以子鏈延伸方向?yàn)?3，引物與b鏈部分堿基互補(bǔ)，引物則與a鏈部分堿基互補(bǔ)，且連接到a鏈的3端，故引物的結(jié)構(gòu)為5gaoh，復(fù)性結(jié)果見答案。(2)經(jīng)過一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個(gè)dna分子分別含有引物和引物。(3)由于作為原料的4種脫氧核苷酸被32p標(biāo)記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個(gè)dna中各有一條鏈含32p，若復(fù)制n次，共產(chǎn)生子鏈數(shù)為2n2，其中只有dna母鏈不含32p，則其所占比例為2/(2n2)1/2n。(4)dna復(fù)制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對(duì)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(bǔ)配對(duì)原則把相應(yīng)的堿基一個(gè)個(gè)地連接起來。dna分子在80100 的溫度范圍內(nèi)變性，雙鏈解聚成單鏈，當(dāng)溫度慢慢降低時(shí)，又能重新結(jié)合形成雙鏈。(5)dna中雜質(zhì)蛋白的去除可利用酶的專一性，加入蛋白酶。答案：(1)5gaoh hoag55ggtc3(2)3ccag55ggtc35ggtc33ccag5(3)每個(gè)dna分子各有一條鏈含32p1/2n(4)dna解旋熱變性(5)蛋白酶15利用pcr技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其原理與細(xì)胞內(nèi)dna復(fù)制類似(如圖所示)。圖中引物a、b為單鏈dna樣品片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)pcr擴(kuò)增開始前，需要向離心管中加入的物質(zhì)除了dna樣品、taq酶，以及緩沖液之外，還需要加入_和_。(2)a、b、c中屬于復(fù)性的步驟是_，a過程的目的是_。(3)c步驟溫度為72 時(shí)發(fā)揮作用的酶是_。(4)從理論上分析，pcr技術(shù)利用dna分子的_復(fù)制的方式，一個(gè)樣品dna分子經(jīng)n次循環(huán)共需消耗引物a的數(shù)量為_。(5)設(shè)計(jì)引物是pcr技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物(引物對(duì)b只標(biāo)注了部分堿基序列)都不合理(如表)，請(qǐng)分別說明理由。引物對(duì)ap1：aactgaaatctagctatcp2：gtccgactagtggctgtg引物對(duì)bs1：3aactgcagtt5s2：3cagttgatta5引物對(duì)a中p1和p2的_(堿基對(duì))含量差異較大，導(dǎo)致復(fù)性溫度不一致。引物對(duì)b s1局部堿基配對(duì)導(dǎo)致自身_而失效；s1和s2之間出現(xiàn)_而失效。解析：(1)pcr擴(kuò)增開始前，需要向離心管中加入的物質(zhì)除了dna樣品，taq酶以及緩沖液之外，還需要加入四種脫氧核苷酸和引物。(2)a過程為高溫變性，b過程為復(fù)性，c過程為中溫延伸。(3)由于變性的溫度是95 ，延伸溫度為72 ，故pcr過程中所需要的酶是熱穩(wěn)定的dna聚合酶(taq酶)。(4)從理論上分析，p