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专题五课题2一、选择题1．从第二次循环开始，复制DNA片段呈哪种方式扩增(B)A．直线B．指数C．对数D．不变[解析]利用PCR反应循环n次会获得2n个片段，呈指数扩增。2．DNA的羟基(－OH)末端称为(A)A．3′端B．5′端C．1′端D．2′端[解析]DNA的两条链是反向平行的，为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基(－OH)末端称为3′端。3．PCR利用了DNA的什么原理，来控制DNA的解聚与结合(C)A．特异性B．稳定性C．热变性D．多样性[解析]PCR技术控制DNA的解聚与结合是利用DNA的热变性原理。4．下图a、b、c均为PCR扩增的DNA片段，下列有关说法正确的是(C)A．片段a、b、c的长度均相同B．片段a、b只是第一次循环的产物C．片段c最早出现在第三次循环的产物中D．经过30次循环后，片段c的数量为230[解析]图中片段a、b只有一种引物，是由原始DNA链为模板复制而来，其长度比片段c长，A项不正确。由于原始模板在每次循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b，B项不正确。由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有两种引物，且两条链等长，则最早出现在第三次循环，C项正确。经过30次循环后，得到的DNA片段总数为230，这包括图中的片段a、b，故D项不正确。5．实验室内模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是(A)①ATP②DNA分子③酶④转运RNA⑤信使RNA⑥脱氧核苷酸分子⑦适宜的pH⑧适宜的温度A．①②③⑥⑦⑧B．①②③④⑤⑥C．①②③⑤⑥⑧D．②③④⑤⑥⑦[解析]①ATP是直接能源物质，为DNA复制提供能量，需要；②DNA分子是复制的模板，需要；③酶是催化剂，需要；④转运RNA是翻译的工具，不需要；⑤信使RNA是转录的产物，是翻译的模板，不需要；⑥脱氧核苷酸分子是复制的原料，需要；⑦适宜的pH是酶活性正常发挥所必须的，需要；⑧适宜的温度是酶活性正常发挥所必须的，需要。所以实验室内模拟生物体的DNA复制必需的一组条件是①②③⑥⑦⑧。6．在PCR扩增的实验中，加入一种提取物(一种模板DNA片段)，但实验得到的产物却有2种DNA，其原因可能是(C)A．基因突变B．TaqDNA聚合酶发生变异C．基因污染D．温度过高[解析]此现象属于PCR技术中的假阳性现象，是由靶基因污染造成的。因此，在PCR实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、使用一次性吸头等。尽量避免靶基因污染，故C项正确。若是基因突变，则可能得不到扩增产物或扩增产物仍为一种，A项不正确。若TaqDNA聚合酶发生变异则不会有扩增产物，B项不正确。若温度过高．亦不会有扩增产物，D项不正确。7．在遗传病及刑侦破案中要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题。(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。__3′—G—C……A—G—5′__5′—G—G……T—C—3′5′—G—G……T—C—3′__3′—C—C……A—G—5′__(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：__每个DNA分子各有一条链含32P__，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为__1/2n__。(4)PCR反应过程的前提条件是__DNA解旋__，PCR技术利用了DNA的__热变性__原理解决了这个问题。(5)在对样品DNA分析过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是__蛋白酶__。[解析](1)由图可知，引物Ⅱ为5′－G－A－OH。(2)循环一次后生成的DNA分子如下：(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，根据DNA半保留复制特点可知，循环一次后，每个DNA分子各有一条链含32P，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链的比例为22n＋1＝12n。(4)PCR反应过程的前提条件是DNA解旋，PCR技术利用DNA的热变性原理解决了这个问题。(5)在对样品DNA进行分析的过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，根据酶的专一性原理，要去除这些组蛋白可加入蛋白酶。8．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__氢__键，称为__解旋__。(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，最终合成两个DNA分子，此过程中原料是__四种脱氧核苷酸__，遵循的原则是__碱基互补配对原则__。(3)PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、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。(4)DNA的复制需要引物，其主要原因是(D)A．可加快DNA复制速度B．引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链[解析](1)PCR是体外酶促合成特异DNA片段的方法，主要由变性、复性和延伸三个步骤构成；在高温(95℃)下，待扩增的DNA双链受热，打开氢键变性成为两条单链DNA模板为变性过程；在低温(37～55℃)情况下，两条人工合成的寡核苷酸引物与互补的单链DNA模板结合，形成部分双链为复性过程；在Taq酶的最适温度(72℃)下，以引物3′端为合成的起点，以单核苷酸为原料，沿模板以5′→3′方向延伸，合成DNA新链为延伸过程。(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，最终合成2个DNA分子，此过程为PCR中的延伸过程，此过程中原料是四种脱氧核苷酸，遵循的原则是碱基互补配对原则，即A－T，C－G。(3)PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、适宜的温度和酸碱度，前者是由PCR仪自动调控，后者则靠缓冲液来维持。(4)延伸过程中，以引物3′端为合成的起点，以单核苷酸为原料，沿模板以5′→3′方向延伸，合成DNA新链，DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链，所以DNA复制需要引物，故选D。