（新教材輔導(dǎo)）2023年高中生物第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序練習(xí)新人教版選擇性必修3

第2節(jié)基因工程的基本操作程序[基礎(chǔ)檢查]1.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是()①基因工程打破了物種與物種之間的界限②基因治療是基因工程技術(shù)的應(yīng)用③載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞④所需要的工具酶有限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶和運(yùn)載體⑤常使用的運(yùn)載體有大腸桿菌、質(zhì)粒和動(dòng)植物病毒等A.②③⑤ B.①②③C.①②⑤ D.①③④解析:基因工程的優(yōu)點(diǎn)是能定向地改變生物的性狀,突破了物種之間的生殖隔離界限,可用于基因治療;載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞;運(yùn)載體不是工具酶;常使用的運(yùn)載體是質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等,大腸桿菌不能作為運(yùn)載體。答案:B2.下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()①?gòu)幕蛭膸?kù)中獲取目的基因②利用PCR擴(kuò)增目的基因③逆轉(zhuǎn)錄④通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成A.①② B.②③ C.③④ D.①③解析:PCR的原理是DNA半保留復(fù)制,即將雙鏈DNA之間的氫鍵打開,變成單鏈DNA,作為反應(yīng)的模板,②需要;逆轉(zhuǎn)錄則是以目的基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA為模板,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,先形成互補(bǔ)的單鏈DNA,再合成雙鏈DNA,③需要;①④則均不需要模板。答案:B3.(2021·東莞)PCR是一項(xiàng)體外擴(kuò)增DNA的技術(shù),需在反應(yīng)溶液中添加模板、原料、酶等物質(zhì),通過(guò)加熱(90℃以上)使模板DNA解旋,冷卻后在一定溫度(72℃左右)下利用DNA聚合酶合成子代脫氧核苷酸鏈,如此循環(huán)往復(fù),可使特定DNA片段以指數(shù)形式擴(kuò)增。與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,有關(guān)PCR技術(shù)敘述錯(cuò)誤的是()A.以DNA分子的一條鏈作為模板B.添加的DNA聚合酶熱穩(wěn)定性較高C.反應(yīng)溶液中無(wú)須額外添加解旋酶D.新合成的DNA分子會(huì)作為復(fù)制模板解析:PCR的原理是DNA復(fù)制,以DNA分子的兩條鏈分別作為模板。答案:A4.(2021·佛山)實(shí)時(shí)熒光RTPCR技術(shù)可快速檢測(cè)新型冠狀病毒的核酸。檢測(cè)原理如圖所示,探針是含熒光基團(tuán)并有特定序列的DNA單鏈。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()病毒RNA單鏈DNA雜交DNADNA(發(fā)出熒光)A.逆轉(zhuǎn)錄和雜交DNA擴(kuò)增所需的原料相同B.逆轉(zhuǎn)錄、擴(kuò)增和分子雜交中堿基配對(duì)情況相同C.病毒RNA的遺傳信息通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄傳遞給單鏈DNAD.逆轉(zhuǎn)錄和雜交DNA擴(kuò)增所需酶種類不同解析:逆轉(zhuǎn)錄和雜交DNA擴(kuò)增的產(chǎn)物都是DNA,故所需的原料都是脫氧核苷酸;逆轉(zhuǎn)錄堿基配對(duì)原則是U—A、A—T、C—G、G—C,擴(kuò)增和分子雜交中堿基配對(duì)原則是T—A、A—T、C—G、G—C;病毒RNA的遺傳信息傳遞給單鏈DNA,該過(guò)程叫逆轉(zhuǎn)錄;逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶,雜交DNA擴(kuò)增所需酶是DNA聚合酶。答案:B5.將目的基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞和小鼠受精卵,常用的方法分別是()A.顯微注射,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,花粉管通道法C.Ca2+轉(zhuǎn)化法,顯微注射D.基因槍法,顯微注射解析:大腸桿菌作為受體細(xì)胞,一般用Ca2+處理,使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài);對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō),常用的方法是顯微注射。答案:C6.下圖為基因工程的部分過(guò)程示意圖,甲~丁代表各不同階段參與的成分。下列敘述正確的是()A.甲可以是細(xì)菌的質(zhì)粒B.乙是某種激素分子C.丙可以是植物的RNA分子D.丁為抗體分子解析:甲、乙、丙、丁分別表示質(zhì)粒、限制酶、目的基因、DNA連接酶。答案:A7.下列有關(guān)人胰島素基因表達(dá)載體的敘述,正確的是()A.表達(dá)載體中的胰島素基因可通過(guò)人肝細(xì)胞mRNA逆轉(zhuǎn)錄獲得B.表達(dá)載體的復(fù)制和胰島素基因的表達(dá)均啟動(dòng)于復(fù)制原(起)點(diǎn)C.借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)D.啟動(dòng)子和終止密碼子均在胰島素基因的轉(zhuǎn)錄中起作用解析:人肝細(xì)胞中胰島素基因不表達(dá),因而不存在胰島素mRNA;復(fù)制原點(diǎn)是基因表達(dá)載體復(fù)制的起點(diǎn),而胰島素基因表達(dá)的起點(diǎn)是啟動(dòng)子;借助抗生素抗性基因可將含胰島素基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái);啟動(dòng)子與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程,終止密碼子是翻譯的終止信號(hào)。答案:C8.下列技術(shù)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理的是()①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)④通過(guò)觀察害蟲吃棉葉是否死亡判斷棉花是否被賦予了抗蟲特性A.①②③④ B.①②C.①②④ D.①②③解析:檢測(cè)目的基因是否翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì)采用抗原—抗體雜交,③不符合題意;通過(guò)用棉葉飼喂害蟲判斷棉花是否被賦予了抗蟲特性,屬于個(gè)體水平的檢測(cè),④不符合題意。答案:B9.利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá),可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列能說(shuō)明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A.棉花二倍體細(xì)胞中檢測(cè)到細(xì)菌的抗蟲基因B.大腸桿菌中檢測(cè)到人胰島素基因及其mRNAC.山羊乳腺細(xì)胞中檢測(cè)到人生長(zhǎng)激素DNA序列D.酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白解析:基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì),因此,只有在受體細(xì)胞中檢測(cè)或提取到了相應(yīng)蛋白質(zhì)才能證明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)。答案:D10.(2021·佛山)新型冠狀病毒由RNA與蛋白質(zhì)等成分構(gòu)成。通過(guò)核酸檢測(cè)可快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)人群中的傳染源,所用的檢測(cè)原理或方法是()A.核酸易與一些堿性染料結(jié)合產(chǎn)生顏色反應(yīng),即可確定有新型冠狀病毒B.用水解法處理采樣,因變量是測(cè)定能否產(chǎn)生基本單位核糖核苷酸C.用同位素標(biāo)記新型冠狀病毒的RNA或蛋白質(zhì),能鑒別遺傳物質(zhì)D.用有特異性堿基序列的熒光探針進(jìn)行檢測(cè),測(cè)定熒光產(chǎn)生的情況解析:堿性染料可以鑒別核酸,但不能精確判斷是否為新型冠狀病毒的核酸;即使測(cè)定出水解產(chǎn)物中含有核糖核苷酸,也只能說(shuō)明其含有RNA,但不能確定是否為新型冠狀病毒的RNA;用同位素標(biāo)記新型冠狀病毒的RNA或蛋白質(zhì),可以確定新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì),但不能在人群中確定個(gè)體是否被新型冠狀病毒感染;不同核酸的堿基排列順序不同,因此用有特異性堿基序列的熒光探針進(jìn)行檢測(cè),利用堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則測(cè)定熒光產(chǎn)生的情況,可以用于檢測(cè)人群中的傳染源。答案:D11.下圖為某種質(zhì)粒載體的簡(jiǎn)圖,小箭頭所指部位分別為限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的切割位點(diǎn),AmpR為氨芐青霉素抗性基因,TetR為四環(huán)素抗性基因,P為啟動(dòng)子,T為終止子,ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在內(nèi)的多種酶的切割位點(diǎn)。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。(1)將含有目的基因的DNA片段與質(zhì)粒分別用EcoRⅠ切割,產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后,其中由兩個(gè)DNA片段連接形成的產(chǎn)物有、、三種。

(2)在上述實(shí)驗(yàn)中,為了防止目的基因和質(zhì)粒用限制酶切割后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接,應(yīng)選用的限制酶是。

解析:(1)將含有目的基因的DNA片段與質(zhì)粒分別用EcoRⅠ切割后,所產(chǎn)生的黏性末端相同,用DNA連接酶處理后,不同的片段隨機(jī)結(jié)合,其中由兩個(gè)DNA片段連接可形成三種不同的連接物,即目的基因—質(zhì)粒連接物、質(zhì)?！|(zhì)粒連接物、目的基因—目的基因連接物。(2)由圖示和題干信息可知,同時(shí)運(yùn)用EcoRⅠ和BamHⅠ可有效防止末端任意連接的發(fā)生。答案:(1)目的基因—質(zhì)粒連接物質(zhì)?！|(zhì)粒連接物目的基因—目的基因連接物(2)EcoRⅠ和BamHⅠ[拓展應(yīng)用]12.(2023·新課標(biāo)Ⅱ卷)某同學(xué)擬用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA連接酶為工具,將目的基因(兩端含相應(yīng)限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn))和質(zhì)粒進(jìn)行切割、連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。限制酶的切割位點(diǎn)如圖所示。下列重組表達(dá)載體構(gòu)建方案合理且效率最高的是()A.質(zhì)粒和目的基因都用酶3切割,用E.coliDNA連接酶連接B.質(zhì)粒用酶3切割、目的基因用酶1切割,用T4DNA連接酶連接C.質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割,用T4DNA連接酶連接D.質(zhì)粒和目的基因都用酶2和酶4切割,用E.coliDNA連接酶連接解析:構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),為避免目的基因和質(zhì)粒自身環(huán)化或反向連接,應(yīng)選擇兩種酶進(jìn)行切割,A項(xiàng)不符合題意;據(jù)圖可知,限制酶3切割后的末端是平末端,而限制酶1切割后的末端是黏性末端,若用兩種酶分別切割質(zhì)粒和目的基因,會(huì)導(dǎo)致DNA連接酶無(wú)法連接,B項(xiàng)不符合題意;質(zhì)粒和目的基因都用酶1和酶2切割,可避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和反向連接,且二者均形成黏性末端,此后再用T4DNA連接酶連接,可構(gòu)建重組表達(dá)載體,效率較高,C項(xiàng)符合題意;限制酶4會(huì)破壞質(zhì)粒上的標(biāo)記基因(抗生素抗性基因),故不能選擇該酶進(jìn)行切割,D項(xiàng)不符合題意。答案:C13.PCR一般要經(jīng)過(guò)30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),由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí)將()A.仍與引物Ⅰ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸B.與引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行DNA子鏈的延伸C.同時(shí)與引物Ⅰ和引物Ⅱ結(jié)合進(jìn)行子鏈的延伸D.無(wú)須與引物結(jié)合,在酶的作用下從頭合成子鏈解析:當(dāng)由引物Ⅰ延伸而成的DNA單鏈作模板時(shí),此單鏈引物端為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Ⅱ結(jié)合延伸DNA子鏈。答案:B14.某線性DNA分子含有5000個(gè)堿基對(duì)(bp),先用限制酶a切割,再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如下表。限制酶a、b的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()酶a切割產(chǎn)物(bp)酶b再次切割產(chǎn)物(bp)2100,1400,1000,5001900,200,800,600,1000,500A.該DNA分子中,酶a與酶b分別識(shí)別了3個(gè)和2個(gè)序列B.酶a與酶b切出的黏性末端不能互相連接C.酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵不相同D.若酶a切割與該DNA序列相同的質(zhì)粒,得到的切割產(chǎn)物為4種解析:酶a切完有4個(gè)不同的片段,識(shí)別了3個(gè)序列,而酶b只切了2100和1400兩個(gè)片段,則識(shí)別了2個(gè)序列;酶a與酶b切出的黏性末端相同,用DNA連接酶可以將它們連接起來(lái);限制酶切割的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵;質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子,與線性DNA相同堿基序列的質(zhì)粒含有3個(gè)酶a的切割位點(diǎn),則其被酶a切割后可以得到3種切割產(chǎn)物。答案:A15.(2021·東莞)下圖是用基因工程技術(shù)培育抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因棉花過(guò)程,有關(guān)該過(guò)程敘述錯(cuò)誤的是()A.抗蟲基因的表達(dá)產(chǎn)物為蛋白質(zhì)B.抗蟲基因的插入引起的變異屬于基因重組C.用Ca2+處理農(nóng)桿菌利于重組DNA分子的導(dǎo)入D.通過(guò)Ti質(zhì)粒上的抗性基因篩選試管苗解析:抗蟲基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程,產(chǎn)物是蛋白質(zhì);抗蟲基因被插入到受體細(xì)胞的染色體DNA中,該過(guò)程屬于基因重組;用Ca2+處理農(nóng)桿菌會(huì)使農(nóng)桿菌處于容易吸收外來(lái)DNA分子的狀態(tài),因此利于重組DNA分子的導(dǎo)入;通過(guò)Ti質(zhì)粒上的抗性基因篩選含有目的基因的受體細(xì)胞,而試管苗的篩選需要用個(gè)體生物學(xué)鑒定的方法,即用抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲,觀察其存活情況,來(lái)鑒定棉花幼苗是否具有抗蟲特性。答案:D16.(2023·廣東)為評(píng)估外源基因Vgb在菊花中的穩(wěn)定性以及對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響,研究人員在種植轉(zhuǎn)基因菊花的第二年,隨機(jī)選取轉(zhuǎn)基因菊花株系及周邊非轉(zhuǎn)基因菊花和各種雜草,提取DNA。根據(jù)Vgb設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,電泳結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題。(1)將外源基因Vgb整合到菊花細(xì)胞需要先構(gòu)建基因表達(dá)載體,構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要使用的酶有

。重組載體進(jìn)入菊花細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱為。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),外源基因Vgb插在啟動(dòng)子的上游,則在菊花細(xì)胞中檢測(cè)不到表達(dá)產(chǎn)物,主要原因是

。

(2)設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)的關(guān)鍵步驟之一,根據(jù)Vgb設(shè)計(jì)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增,某同學(xué)設(shè)計(jì)的一組引物(只標(biāo)注了部分堿基序列)為,此引物設(shè)計(jì)(填“合理”或“不合理”),理由是

。

(3)設(shè)置空白對(duì)照的目的是

。對(duì)于外源基因Vgb在菊花中的穩(wěn)定性以及對(duì)周邊植物的影響方面,圖中實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

。

解析:(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需要的酶有限制酶(切割目的基因和運(yùn)載體)和DNA連接酶(連接切割后的目的基因和運(yùn)載體);重組載體進(jìn)入受體(菊花)細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化;啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn),用于驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄,構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),外源基因Vgb插在啟動(dòng)子的上游,則由于目的基因(或Vgb)無(wú)法轉(zhuǎn)錄而導(dǎo)致菊花細(xì)胞中檢測(cè)不到表達(dá)產(chǎn)物。(2)據(jù)題圖可知,引物Ⅰ和引物Ⅱ存在堿基互補(bǔ)配對(duì)關(guān)系,會(huì)因局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效,故此引物設(shè)計(jì)不合理。(3)為排除實(shí)驗(yàn)操作、試劑污染等對(duì)結(jié)果的影響,實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置空白對(duì)照;分析題圖,CK為質(zhì)粒陽(yáng)性對(duì)照組,1為空白對(duì)照組,結(jié)合圖示電泳結(jié)果可知,2年內(nèi)Vgb基因在菊花細(xì)胞中穩(wěn)定存在(在2~10有電泳條帶),且未發(fā)生向周邊植物的擴(kuò)散(11~20均不出現(xiàn)陽(yáng)性條帶)。答案:(1)限制酶和DNA連接酶轉(zhuǎn)化目的基因無(wú)法轉(zhuǎn)錄(2)不合理引物Ⅰ和引物Ⅱ會(huì)因局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效(3)排除實(shí)驗(yàn)操作、試劑污染等對(duì)結(jié)果的影響2年內(nèi)Vgb基因在菊花細(xì)胞中穩(wěn)定存在,且未發(fā)生向周邊植物的擴(kuò)散探究實(shí)踐課:DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解PCR和電泳鑒定的基本原理。2.嘗試進(jìn)行PCR的基本操作并用電泳鑒定PCR的產(chǎn)物。二、實(shí)驗(yàn)原理1.解旋。PCR利用了DNA的熱變性原理,通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合。2.鑒定。(1)DNA分子具有可解離的基團(tuán),在一定的pH下,這些基團(tuán)可以帶上正電荷或負(fù)電荷。在電場(chǎng)的作用下,這些帶電分子會(huì)向著與它所帶電荷相反的電極移動(dòng)(即電泳)。(2)PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。(3)凝膠中的DNA分子通過(guò)染色,可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)。三、實(shí)驗(yàn)材料PCR儀、微量離心管、微量移液器、一次性吸液槍頭、電泳裝置、4種脫氧核苷酸的等量混合液、2種引物、TaqDNA聚合酶、模板DNA、擴(kuò)增緩沖液、無(wú)菌水、電泳緩沖液、凝膠載樣緩沖液、瓊脂糖和核酸染料等。四、探究過(guò)程1.DNA片段的擴(kuò)增。準(zhǔn)備:用微量移液器按照PCR反應(yīng)體系的配方或PCR試劑盒的說(shuō)明書,在微量離心管中依次加入各組分離心:待所有的組分都加入后,蓋嚴(yán)離心管的蓋子。將微量離心管放入離心機(jī)里,離心約10s,使反應(yīng)液集中在管的底部擴(kuò)增:設(shè)置好PCR儀的循環(huán)程序,將裝有反應(yīng)液的微量離心管放入PCR儀中進(jìn)行反應(yīng)2.電泳鑒定。配制瓊脂糖溶液:根據(jù)待分離DNA片段的大小,用電泳緩沖液配制瓊脂糖溶液,一般配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%~1.2%的瓊脂糖溶液,加熱至瓊脂糖熔化。稍冷卻后,加入適量的核酸染料混勻制備瓊脂糖凝膠:將溫?zé)岬沫傊侨芤貉杆俚谷肽＞?并插入合適大小的梳子,以形成加樣孔填充電泳槽:待凝膠溶液完全凝固后,小心拔出梳子,取出凝膠放入電泳槽內(nèi),并將電泳緩沖液加入電泳槽中,電泳緩沖液沒(méi)過(guò)凝膠1mm為宜加PCR產(chǎn)物:將擴(kuò)增得到的PCR產(chǎn)物與凝膠載樣緩沖液(內(nèi)含指示劑)混合,再用微量移液器將混合液緩慢注入凝膠的加樣孔內(nèi)。留一個(gè)加樣孔加入指示分子大小的標(biāo)準(zhǔn)參照物電泳:接通電源,根據(jù)電泳槽陽(yáng)極至陰極之間的距離來(lái)設(shè)定電壓,一般為1~5V/cm,待指示劑前沿遷移接近凝膠邊緣時(shí),停止電泳結(jié)果分析:取出凝膠置于紫外燈下觀察和照相五、實(shí)驗(yàn)操作1.操作提醒。(1)為避免外源DNA等因素的污染,PCR實(shí)驗(yàn)中使用的微量離心管、槍頭和蒸餾水等在使用前必須進(jìn)行高壓滅菌處理。(2)實(shí)驗(yàn)用到的酶和緩沖液應(yīng)分裝成小份,并在20℃儲(chǔ)存。使用前,將所需試劑從冰箱中拿出,放在冰塊上緩慢融化。(3)在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí),每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換。(4)待凝膠溶液完全凝固后(一般需要20~30min)才能拔出梳子,方向一定要垂直向上,不要弄壞加樣孔。(5)凝膠放入電泳槽后,將電泳緩沖液加入電泳槽時(shí)應(yīng)確保加樣孔內(nèi)充滿電泳緩沖液且沒(méi)有氣泡,電泳緩沖液沒(méi)過(guò)凝膠1mm為宜。(6)本實(shí)驗(yàn)部分試劑對(duì)人體有害,操作時(shí)一定要穿好實(shí)驗(yàn)服、戴好一次性手套。2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)時(shí)間某年某月某日。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)環(huán)境常溫、常壓等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)論P(yáng)CR后,將擴(kuò)增片段進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳鑒定,顯示片段大約為××bp,與預(yù)期大小一致,表明DNA片段擴(kuò)增成功。實(shí)驗(yàn)反思成功之處微量移液器使用規(guī)范,PCR反應(yīng)體系配比合理。不足之處個(gè)別加樣孔內(nèi)有微量氣泡,導(dǎo)致加樣時(shí)有微量樣品飄出,但不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。3.實(shí)驗(yàn)拓展。你進(jìn)行電泳鑒定的結(jié)果是幾條條帶?如果不止一條條帶,請(qǐng)分析產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果的可能原因。提示:如果擴(kuò)增結(jié)果不止一條條帶,可能的原因有引物設(shè)計(jì)不合理,它們與非目的序列有同源性或容易聚合形成二聚體;復(fù)性溫度過(guò)低;DNA聚合酶的質(zhì)量不好等。實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)1.PCR控制DNA的解聚與結(jié)合是利用了DNA的()A.特異性B.穩(wěn)定性C.熱變性 D.多樣性解析:DNA分子在超過(guò)90℃的溫度條件下變性,雙鏈解開成單鏈;當(dāng)溫度緩慢降低時(shí),又能重新結(jié)合形成雙鏈。因此,PCR控制DNA的解聚與結(jié)合是利用了DNA的熱變性。答案:C2.使用PCR儀的具體實(shí)驗(yàn)操作順序應(yīng)為()①設(shè)計(jì)好PCR儀的循環(huán)程序②按配方準(zhǔn)備好各組分③用微量移液器向微量離心管中依次加入各組分④進(jìn)行PCR反應(yīng)⑤離心,使反應(yīng)液集中在離心管底部A.②③⑤④① B.①⑤③②④C.②③⑤①④D.④②⑤③①解析:PCR反應(yīng)的操作步驟一般分為準(zhǔn)備(包括將配方所需各組分放于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上)→移液→混合→離心→反應(yīng)。因PCR儀是一種能自動(dòng)控制溫度的儀器,設(shè)計(jì)好循環(huán)程序就可以進(jìn)行反應(yīng)了。答案:C3.下圖表示PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物,則它是哪次循環(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:在PCR反應(yīng)中以引物為標(biāo)記,第一次循環(huán)時(shí),以加入的DNA為模板,兩條DNA鏈可分別由引物Ⅰ和引物Ⅱ與其結(jié)合,并在DNA聚合酶的作用下延伸,所以,形成的每個(gè)子代DNA中只有一種引物。從第二次循環(huán)開始,第一次產(chǎn)生的DNA分子又可作為模板參與反應(yīng),形成的DNA分子中,只有兩個(gè)僅一端含有引物,其他DNA分子兩端都含有引物。答案:A4.下圖為DNA變性和復(fù)性示意圖,下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A.向左的過(guò)程為加熱(90~100℃)變性的過(guò)程B.向右的過(guò)程是DNA雙鏈迅速制冷復(fù)性C.變性與生物體內(nèi)的解旋過(guò)程的實(shí)質(zhì)相同D.圖中左側(cè)DNA片段共有4個(gè)游離的磷酸基團(tuán)、4個(gè)3'端解析:向右的過(guò)程為加熱(90~100℃)變性的過(guò)程,即高溫變性,使DNA解旋,A項(xiàng)錯(cuò)誤;向左的過(guò)程是DNA雙鏈緩慢降溫復(fù)性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA體外的變性和體內(nèi)的解旋,其實(shí)質(zhì)是相同的,都是使氫鍵斷裂,DNA雙螺旋打開,只是體內(nèi)解旋需要解旋酶,體外變性需要高溫條件,C項(xiàng)正確;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,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:C5.在PCR擴(kuò)增DNA的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)設(shè)計(jì),一分子DNA經(jīng)30次循環(huán)后,應(yīng)得到約230個(gè)DNA分子,但結(jié)果只有約210個(gè)DNA分子。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是()①循環(huán)次數(shù)不夠②TaqDNA聚合酶活力不夠或其活性受到抑制③引物不能與親鏈結(jié)合④系統(tǒng)設(shè)計(jì)欠妥A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④解析:①循環(huán)次數(shù)過(guò)少,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物的量比預(yù)期的少;②TaqDNA聚合酶活力不夠或其活性受到抑制,會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)增效率低,得到的產(chǎn)物比預(yù)期的少;③如果引物設(shè)計(jì)不合理,則無(wú)法進(jìn)行擴(kuò)增;④PCR儀的系統(tǒng)設(shè)置不妥,將達(dá)不到預(yù)期的效果。答案:B6.下列有關(guān)PCR實(shí)驗(yàn)操作的敘述,錯(cuò)誤的是()A.在向微量離心管中添加各種試劑時(shí),只需要一個(gè)槍頭B.離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)C.用手指輕彈離心管側(cè)壁D.離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管的底部解析:在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時(shí),每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換,以確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;離心管的蓋子需蓋嚴(yán),目的是防止實(shí)驗(yàn)中外源DNA的污染;用手指輕彈離心管側(cè)壁,目的是使反應(yīng)液混合均勻;離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管的底部,提高反應(yīng)效果。答案:A7.若用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性內(nèi)切核酸酶分別處理同一DNA片段,酶切位點(diǎn)及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.圖中兩種酶識(shí)別的核苷酸序列不同B.圖中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNAC.泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產(chǎn)物D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA解析:限制性內(nèi)切核酸酶可以識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列,不同的酶能識(shí)別不同的核苷酸序列;同種限制酶分別切割載體和目的基因,再用DNA連接酶進(jìn)行連接,目的基因和運(yùn)載體結(jié)合,構(gòu)成重組DNA;SalⅠ將DNA片段切成4段,XhoⅠ將DNA片段切成3段,根據(jù)電泳結(jié)果可知泳道①為SalⅠ,泳道②為XhoⅠ;限制酶切割雙鏈DNA。答案:D8.(2021·天津)下列有關(guān)電泳的敘述,錯(cuò)誤的是()A.電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程B.待測(cè)樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會(huì)影響DNA在電泳中的遷移速率C.進(jìn)行電泳時(shí),帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相同的電極移動(dòng)D.PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定解析:電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程;待測(cè)樣品中各種分子的構(gòu)象、大小及帶電性質(zhì)的差異等都會(huì)影響其在電泳中的遷移速率;由于同性相斥、異性相吸,帶電粒子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極移動(dòng);PCR的產(chǎn)物一般通過(guò)瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定。答案:C9.(2022·遼寧)染色質(zhì)是由一定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的。將大鼠肝細(xì)胞中分離出的染色質(zhì)用非特異性核酸酶水解后去除染色質(zhì)蛋白,對(duì)得到的DNA片段進(jìn)行凝膠電泳,結(jié)果如圖所示。若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉后用同樣的非特異性核酸酶處理,則得到隨機(jī)長(zhǎng)度的DNA片段。據(jù)此分析,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.凝膠中的DNA分子通過(guò)染色,可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)B.染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用C.構(gòu)成核小體的基本單位是脫氧核糖核苷酸D.在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)解析:凝膠中的DNA分子經(jīng)染色后,對(duì)波長(zhǎng)為300nm的紫外光吸收性強(qiáng),可在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái);由圖可知,染色質(zhì)用核酸酶處理后,得到的是部分水解的染色質(zhì),但若先將染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)去掉后用核酸酶處理,則得到隨機(jī)長(zhǎng)度的DNA片段,說(shuō)明染色質(zhì)中的蛋白質(zhì)可能對(duì)DNA具有保護(hù)作用;染色質(zhì)是由一定長(zhǎng)度的核小體為基本單位構(gòu)成的,核小體的組成成分是蛋白質(zhì)和DNA,其基本單位是脫氧核糖核苷酸和氨基酸;在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠濃度、DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān)。答案:C10.現(xiàn)有一長(zhǎng)度為3000堿基對(duì)(bp)的線性DNA分子,用限制性內(nèi)切核酸酶酶切后,進(jìn)行凝膠電泳,使降解產(chǎn)物分開。用酶H單獨(dú)酶切,結(jié)果如圖1。用酶B單獨(dú)酶切,結(jié)果如圖2。用酶H和酶B同時(shí)酶切,結(jié)果如圖3。該DNA分子的結(jié)構(gòu)及其酶切圖譜是()A.B.C.D.解析:據(jù)圖1、圖2分析,該線性DNA分子上有一個(gè)酶H的切割位點(diǎn)