高中人教版 (新课标)课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段练习题

这是一份高中人教版 (新课标)课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段练习题，共9页。试卷主要包含了下列关于PCR的叙述,正确的是，符合PCR反应条件的一项是等内容，欢迎下载使用。
基础过关练
题组一 PCR原理
1.下列关于PCR的叙述,正确的是( )
A.PCR技术利用的原理是碱基的互补配对原理
B.PCR反应中子链的延伸方向是从3'端到5'端
C.PCR合成DNA时不需要引物
D.DNA聚合酶催化脱氧核苷酸与引物3'的连接
2.(2020安徽六安霍邱二中高二下月考)下列关于PCR技术的叙述,错误的是( )
A.需要有一段已知目的基因的核苷酸序列
B.应用了DNA双链复制原理
C.每次循环都分为变性、复性和延伸三步
D.需要一对特异性的引物,且这对引物的序列是互补的
3.(2020山西临汾古县一中高二下期中)符合PCR反应条件的一项是( )
①限制酶 ②稳定的缓冲液环境 ③DNA模板 ④合成引物 ⑤四种脱氧核苷酸 ⑥耐高温的DNA聚合酶 ⑦解旋酶 ⑧温控设备

A.②③④⑤⑥⑧B.①②③④⑤⑥⑦⑧
C.③④⑤⑥⑦⑧D.①②③④⑤⑧
4.(2020福建莆田一中高二下期中)利用PCR技术扩增目的基因,下列描述错误的是( )
A.加入的Taq DNA聚合酶耐高温
B.原料是四种游离的脱氧核苷酸
C.此过程需要DNA连接酶
D.扩增区域由两种引物来决定
题组二 PCR的反应过程和操作
5.PCR技术是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,使目的DNA得以迅速扩增,其简要过程如图所示。下列关于PCR技术叙述错误的是( )
A.PCR反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
B.PCR技术制备大量DNA时引物要被不断消耗
C.DNA的合成方向总是从子链的3'端向5'端延伸
D.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
6.进行PCR反应的具体实验操作顺序应为( )
①离心使反应液集中在离心管底部
②用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分
③按配方准备好各组分
④进行PCR反应
⑤设计好PCR仪的循环程序
A.②③⑤④①B.①⑤③②④
C.④②⑤③①D.③②①⑤④
7.近十年来,PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需要的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开 键,称为 。
(2)当温度降低时,引物与模板 端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,此过程中原料是 ,遵循的是 原则。
(3)PCR技术的必要条件,除了模板、原料、引物和酶以外,至少还需要三个条件,即:液体环境、适宜的 和 ,前者由PCR仪自动调控,后者则靠 来维持。
题组三 PCR的结果分析与评价
8.在PCR扩增DNA的实验中,预计一分子DNA经过30次循环后,应该得到230个DNA分子,但是结果只有约210个DNA分子,那么不是出现该现象的原因是( )
A.Taq DNA聚合酶的活力不够或活性受到抑制
B.系统设计欠妥
C.循环次数不够
D.引物不能与亲链结合
9.利用PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。从理论上推测,第四轮循环产物中同时含有引物A和B的DNA片段所占的比例为( )
A.15/16B.14/16C.1D.1/16
能力提升练
一、选择题
1.(2020湖北武汉五校联合体高二下期中,)有关下列PCR操作过程的叙述,错误的是( )
A.PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行灭菌
B.在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换
C.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃储存,使用前将缓冲液和酶从冰箱拿出,缓慢融化
D.在将反应液放入PCR仪中进行反应前,需对反应液进行高压蒸汽灭菌,以避免外源DNA等因素的污染
2.()如图为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。据图分析,下列说法正确的是( )
A.催化①过程的酶是RNA聚合酶
B.④过程发生的变化是引物与单链DNA结合
C.催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温
D.如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与U之和也占该DNA碱基含量的40%
3.(2020北京东城高二下期末,)下列关于PCR技术及其应用的叙述,正确的是( )
A.反应体系中需要加入解旋酶、DNA聚合酶等多种酶
B.反应体系中加入的两种引物之间能够进行碱基互补配对
C.低温复性的目的是使解旋的两条模板链重新恢复双螺旋
D.可以用于检测DNA病毒,也可以用于检测RNA病毒
4.(2020江苏徐州高二下期末,)下列有关PCR技术的叙述,错误的是( )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的
C.延伸过程中需要Taq DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核苷酸等
D.利用DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰的特点进行DNA含量的测定
5.()如图是PCR技术扩增中,引物对与模板结合的示意图,则由一个该模板DNA片段扩增n次后,可获得2n个子代DNA片段。下列有关叙述正确的是( )
A.该过程需要的原料是核糖核苷酸
B.该过程中至少需要引物的数量是2n-2
C.该过程需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
D.PCR过程中,在循环之前,常要进行一次预变性
二、非选择题
6.()PCR技术广泛用于对少量DNA样品的大量扩增,尤其在法医鉴定中有重要的意义。PCR扩增过程示意图如图,请回答下列问题:
(1)PCR技术的原理是 。PCR反应中需要加入四种脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶、缓冲液、 、 。
(2)图中步骤1代表 ,步骤2代表 ,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。
(3)引物1和引物2的碱基序列 (填“相同”或“不同”),由引物形成子链的延伸方向是 。
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键,退火温度过高会破坏 之间的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但GC含量高的引物需要设定 (填“更高”或“更低”)的退火温度。如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有 (填序号:①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
答案全解全析
课题2 多聚酶链式反应扩增DNA片段
基础过关练
1.D PCR技术利用的原理是DNA的体外复制和热变性原理,A错误;PCR反应中子链的延伸方向是从5'端到3'端,B错误;扩增DNA时,需要引物,C错误;DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3'端延伸DNA链,D正确。
2.D PCR技术需要一段已知目的基因的核苷酸序列作为引物,A正确;PCR应用了DNA双链复制原理,B正确;PCR的过程分为变性、复性和延伸三步,C正确;该技术需要一对特异性的引物,要求这对引物的序列不能互补配对,否则引物之间就会相互结合,影响PCR的结果,D错误。
3.A PCR不需要①限制酶和⑦解旋酶,需要②稳定的缓冲液环境、③DNA模板、④合成引物、⑤四种脱氧核苷酸(原料)、⑥耐高温的DNA聚合酶和⑧温控设备。综上所述,A符合题意。
4.C PCR技术需要加入耐高温的Taq DNA聚合酶,不需要DNA连接酶,A正确,C错误;PCR技术的原料是四种游离的脱氧核苷酸,B正确;PCR技术扩增目的基因时,子链从引物的3'端开始延伸,因此扩增区域由两种引物来决定,D正确。
5.C PCR反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板,A正确;PCR技术制备大量DNA时引物要被不断消耗,B正确;DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸,C错误;PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,可以以少量DNA制备大量DNA,D正确。
6.D 使用PCR技术的具体操作顺序是:按配方准备好各组分→用微量移液器在微量离心管中依次加入各组分→离心使反应液集中在离心管底部→设计好PCR仪的循环程序→进行PCR反应。
7.答案 (1)氢 变性 (2)3' 四种脱氧核苷酸 碱基互补配对 (3)温度 酸碱度 缓冲液
解析 (1)加热使DNA双链打开,这一步是打开氢键,称为变性。(2)当温度降低时,引物与模板3'端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,此过程中原料是四种脱氧核苷酸,遵循碱基互补配对原则。(3)PCR技术的必要条件,除了模板、原料、引物和酶以外,至少还需要适宜的温度和酸碱度,前者由PCR仪自动调控,后者则靠缓冲液来维持。
8.D PCR扩增没有得到应有的DNA分子数,有可能是因为Taq DNA聚合酶活性不够或活性受到抑制,A不符合题意;系统设计欠妥可能会导致DNA复制效率下降,达不到预期的结果,B不符合题意;PCR仪中复制原料等条件有限,导致DNA复制提前终止,循环次数不够会出现子代DNA分子数少的现象,C不符合题意;引物与亲链不能结合的情况下不会出现子代DNA,而不是得到的子代DNA分子数少,D符合题意。
9.B DNA复制为半保留复制,DNA复制n次,产生2n个DNA,其中两个子代DNA含有母链和子链(含引物A或引物B),(2n-2)个DNA都只含有子链(同时含有引物A和引物B)。第四轮循环即DNA复制4次,共形成16个DNA,其中2个DNA含有引物A或引物B,14个DNA同时含有引物A和引物B。
能力提升练
一、选择题
1.D PCR反应中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行灭菌,A正确;在微量离心管中添加反应成分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换,B正确;PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃储存,使用前将缓冲液和酶从冰箱拿出,放在冰块上缓慢融化,这样才能不破坏缓冲液中稳定性较差的成分,同时保护酶的活性不被破坏,C正确;由于PCR反应中所用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前已经进行了灭菌,因此在将反应液放入PCR仪中进行反应前,无需再灭菌处理,D错误。
2.B ①为反转录,该过程需要反转录酶的催化,A错误;④为复性(退火),发生的变化是引物与互补DNA链结合,B正确;图中②⑤过程都需要DNA聚合酶的催化,催化②过程的酶不需要耐高温,催化⑤过程的酶需要耐高温,C错误;U是RNA特有的碱基,双链DNA不含有碱基U,D错误。
3.D PCR技术通过加热解旋,不需要解旋酶,A错误;反应体系中加入的两种引物不能碱基互补配对,避免出现引物相互配对,防止PCR无法进行,B错误;低温复性的目的是使两种引物分别与模板链结合,C错误;PCR技术可检测DNA病毒,也可以检测RNA病毒,D正确。
4.C 变性过程是利用高温来破坏碱基对之间的氢键,从而使DNA双链解开,A正确;复性(退火)过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的,B正确;延伸过程需要加入耐高温的Taq DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸等,不需要提供ATP,C错误;利用DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰的特点进行DNA含量的测定,D正确。
5.D 该过程需要的原料是脱氧核苷酸,A错误;一个模板DNA片段扩增n次后,可获得2n个子代DNA片段,共2n+1条DNA单链,除最初的模板链外其他均含有引物,该过程中至少需要引物的数量是2n+1-2,B错误;该过程不需要解旋酶,DNA在高温下解旋,需要耐高温的Taq DNA聚合酶,C错误;PCR过程中,在循环之前,常要进行一次预变性,以便增加大分子模板DNA彻底变性的概率,D正确。
二、非选择题
6.答案 (1)DNA的半保留复制和热变性原理 引物 模板DNA (2)变性 复性 (3)不同 5'→3' (4)引物与模板 更高 ②③
解析 (1)PCR技术的原理是DNA的半保留复制和热变性原理。PCR反应中需要加入缓冲液、引物、模板DNA、四种脱氧核苷酸、Taq DNA聚合酶。(2)图中步骤1、2、3分别代表变性、复性(退火)、延伸,这三个步骤组成一轮循环。(3)PCR技术的引物1和引物2的碱基序列不同,防止引物间发生碱基互补配对。由引物形成子链的延伸方向是5'→3'。(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键,退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对,由于GC之间有三个氢键,AT之间有两个氢键,所以GC含量越高的引物,退火温度越高。PCR反应得不到任何扩增产物,可能是退火温度过高,导致引物与模板不能相连;或引物间相互配对,引物自连,不能与模板相连,因此,可通过降低退火温度或重新设计引物进行改进。
1.D
2.D
3.A
4.C
5.C
6.D
8.D
9.B
1.D
2.B
3.D
4.C
5.D