1、第二节第二节 分子生物学技术分子生物学技术 课后分层训练 (时间：25 分钟) 对点强化 强化点 1 PCR 原理与反应过程 1.下列有关 PCR 的描述，不正确的是( ) A.是一种酶促反应 B.引物决定了扩增的特异性 C.PCR 反应中的目的片段一般以 2n指数扩增 D.扩增对象是氨基酸序列 解析 PCR 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术，它以极少量的 DNA 为模板， 以四种脱氧核苷酸为原料，在引物作用下使 DNA 聚合酶从引物的 3端连接脱氧 核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的 DNA 拷贝，其扩增产量 ya 2n，a 代表 模板 DNA 量，y 代表 DNA 片段扩增后的理论拷
2、贝数，n 代表循环次数；在扩增 过程中，被扩增的是 DNA 序列，而不是氨基酸序列，D 错误。 答案 D 2.下列各项属于引物作用的是( ) A.打开 DNA 双链 B.催化合成 DNA 子链 C.使 DNA 聚合酶能够从引物的 3端开始复制 D.提供模板 解析 DNA 分子的复制具有方向性，即只能从子链的 5端 3端方向进行复制。当引物与 DNA 母链结合后，DNA 聚 合酶就能从引物的 3端开始延伸 DNA 链。所谓 3、5是指脱 氧核糖上 C 原子的位置。脱氧核糖的结构图如右图所示。 答案 C 3.在 PCR 技术中，DNA 的合成方向是( ) A.从子链的 3端向 5端延伸 B.从引物
3、的 5端开始延伸 C.从子链的 5端向 3端延伸 D.以上皆可 解析 DNA 聚合酶能从引物的 3端开始延伸 DNA 链， DNA 的合成方向总是从子 链的 5端向 3端延伸。 答案 C 4.DNA 扩增过程中 DNA 片段经若干次扩增，其数目理论值变化应与下图中曲线 相符的是( ) 解析 DNA 在扩增过程中呈指数式增长，即一个 DNA 分子连续扩增 n 次，理论 上所产生的 DNA 分子数为 2n个。 答案 C 5.下面关于 DNA 光吸收特点或 DNA 含量计算的叙述正确的是( ) A.DNA 主要吸收蓝紫光 B.DNA 主要吸收红橙光 C.可根据 DNA 在 260 nm 紫外线波段光
4、吸收值的多少推算 DNA 的含量 D.计算 DNA 含量的公式可表示为“50紫外分光光度计 260 nm 的读数” 解析 DNA 主要吸收波长为 260 nm 的紫外线，可据光吸收量的多少推算 DNA 的含量，公式可表示为“DNA 含量(g/mL)50(紫外分光光度计 260 nm 的读 数)稀释倍数”。 答案 C 强化点 2 PCR 实验操作 6.利用 PCR 技术扩增目的基因的过程中，需加入( ) A.耐高温的解旋酶以保证 DNA 双链完全解开 B.2 种已知核苷酸序列的引物以保证核苷酸链的延伸 C.4 种足量的核糖核苷酸以保证目的基因的扩增 D.一定量的盐酸和氢氧化钠溶液以维持 pH 的
5、稳定 解析 PCR 技术中，采用高温使 DNA 解旋，并没有使用解旋酶，A 错误；利用 PCR 技术扩增 DNA 的过程中，需要 2 种已知核苷酸序列的引物以保证核苷酸链 的延伸，B 正确；PCR 技术的原理是 DNA 复制，需要 4 种足量的脱氧核糖核苷 酸作为原料，C 错误；利用 PCR 技术扩增 DNA 的过程中，需要一定量的缓冲溶 液以维持 pH 的稳定， 因为 PCR 反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行， D 错误。 答案 B 7.在 PCR 扩增前，需要将下列哪些物质加入微量离心管中？( ) 模板 DNA 模板 RNA DNA 解旋酶 耐高温的 DNA 聚合酶 引物 PCR 缓冲液
6、 脱氧核苷酸贮备液 核苷酸贮备液 A. B. C. D. 解析 PCR 扩增需要的条件是模板 DNA 、 耐高温的 DNA 聚合酶、 引物、 PCR 缓冲液、脱氧核苷酸贮备液。 答案 A 8.如图表示 DNA 变性和复性示意图，下列相关说法不正确的是( ) A.向右的过程为加热(80100 )变性的过程 B.向左的过程是 DNA 双链缓慢降温复性 C.变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同 D.图中 DNA 双链片段共有 2 个游离的磷酸基、2 个 3端 解析 向右的过程为加热(80100 )变性的过程，即高温变性，使 DNA 解旋， A 正确；向左的过程是 DNA 双链缓慢降温复性，并合
7、成子代 DNA，B 正确；变 性不需要解旋酶，通过高温条件下氢键断裂而使双链解开；生物体内解旋需要解 旋酶， 在常温条件下进行， C 错误； 因为 DNA 双链是反向平行的， 所以图中 DNA 双链片段共有 2 个游离的磷酸基、2 个 3端，D 正确。 答案 C 综合提升 9.PCR 反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题 是易污染，极其微量的污染即可造成假阳性的产生。下列防止污染的办法中不包 括的是( ) A.将样品的处理、配制 PCR 反应液、PCR 循环扩增及 PCR 产物的鉴定等步骤分 区或分室进行 B.吸样枪吸样要慢， 吸样时尽量一次性完成， 枪头小套、 小
8、离心管应一次性使用， 以免交叉污染 C.所有 PCR 试剂都应放置于大瓶分装，以减少重复加样次数，避免污染机会 D.PCR 试剂、PCR 反应液应与样品及 PCR 产物分开保存，不应放于同一冰盒或 同一冰箱 解析 所有的 PCR 试剂都应放置于小瓶分装，一次性用完，避免因多次使用造成 污染。 答案 C 10.在进行 DNA 亲子鉴定时，需大量的 DNA。PCR 技术(多聚酶链式反应)可以使 样品 DNA 扩增，获得大量 DNA 克隆分子。该技术的原理是利用 DNA 的半保留 复制，在试管中进行 DNA 的人工复制(如图，图中黑色长方形是引物)。 (1)图中的变性、延伸分别是指_、_。 (2)假
9、设 PCR 反应中的 DNA 模板为 P，第一轮循环的产物 2 个子代 DNA 为 N1， 第二轮循环的产物 4 个子代 DNA 为 N2，N1、N2 中含有模板 DNA 单链的 DNA 分别有_个、_个。若继续循环，该 DNA 片段共经过 30 次循环后 能形成_个 DNA 片段。 (3)某样品 DNA 分子中共含 3 000 个碱基对，碱基数量满足 AT/GC1/2，若 经 5 次循环，至少需要向试管中加入_个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物 所对应的片段) (4)若下图为第一轮循环产生的产物， 请绘出以 a 链和 b 链为模板经 PCR 扩增的产 物。 解析 (1)变性的实质是 DNA 双
10、链解旋； 延伸的实质是以 DNA 单链为模板， 按碱 基互补配对原则合成子链的过程。(2)由于 PCR 原理为 DNA 双链复制，其特点是 半保留复制，所以无论复制几次，模板链一直存在于 2 个 DNA 分子中。DNA 复 制的数量变化是指数式增长方式。(3)由(AT)/(GC)1/2 可知 ATGC 1122，所以 A 的比例为 1/6，在一个 DNA 分子中的数量为 3 0002(1/6) 1 000 个，5 次循环形成的 DNA 数为 32 个，所以由原料合成的 DNA 数相当于 32131 个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为 311 00031 000 个。(4)画图的关键 是注意引物 A、B 的位置和所对应的模板链。 答案 (1)模板 DNA 双链解聚形成单链 在 DNA 聚合酶的作用下， 原料脱氧核苷 酸聚合形成新的 DNA 链 (2)2 2 230 (3)31 000 (4)