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1、【课堂新坐标】2013-2014学年高中生物 课时作业9 苏教版版选修1 一、选择题1关于PCR技术的应用，错误的一项是()A古生物学、刑侦破案、DNA序列测定B诊断遗传病、基因克隆、古生物学CDNA序列测定、基因克隆、刑侦破案D诊断遗传病、合成核苷酸、DNA序列测定【解析】本题考查PCR技术在生活实践中的应用，目前常用于古生物学研究、刑侦破案、DNA序列测定、基因克隆、遗传病的基因诊断等方面。【答案】D2(2013徐州高二测试)下图是PCR反应过程中哪次循环的产物()A第一次循环B第二次循环C第三次循环D第四次循环【解析】在PCR反应中，以引物为标记，第一次循环时加入的DNA为模板，两条DN
2、A链可分别由引物和引物与其结合并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成的每个子代DNA中只有一种引物。【答案】A3下列关于DNA双链的叙述错误的是()A通常将DNA的羟基末端称为5端，而磷酸基团的末端称为3端B通常将DNA的羟基末端称为3端，而磷酸基团的末端称为5端C通常DNA只能从3端延伸DNA链D通常DNA不能从5端延伸DNA链【解析】本题考查DNA双链的结构与复制。通常将DNA的羟基端称为3端，磷酸基团末端称为5端。【答案】A4PCR利用了DNA的热变性原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。下列对PCR过程中“温度的控制”的说法，错误的是()APCR反应需要高温，是为了确保模板
3、是单链B延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度C要用耐高温的DNA聚合酶D需要耐高温的解旋酶【解析】PCR是体外DNA扩增技术，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解体。复性前，在耐高温的Taq DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度但小于变性温度。【答案】D5DNA体内复制和PCR分别利用了DNA的哪种特性原理来控制DNA的解聚与结合()A酶催化、特异性B热变性、稳定性C酶催化、热变性D热变性、多样性【解析】只有解开DNA双链，才能进行碱基配对，进行DNA的复制。DNA体内复制时，通过解旋酶打开氢键。PCR过程中，无解旋酶来打开双
4、链中的氢键，因此DNA的解旋和复性都是通过控制温度来完成的，依据的原理是热变性。【答案】C6DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是()【解析】PCR反应中DNA的扩增数目和生物体内的DNA复制是类似的，即1个DNA分子复制1次，产生2个DNA分子，复制2次，产生4个DNA分子，呈指数扩增，开始有1个DNA分子为模板，经过n次复制后得到的DNA分子的数量为2n，与曲线C相符合。【答案】C7复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度冷却至4060 ，可使引物和模板发生结合。PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合，原因不包括()A由于模板
5、DNA比引物复杂得多B引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞C加入引物的量足够多而模板链数量少D模板链加热解旋已经变性不可能再次结合【解析】复性的原理是碱基互补配对，解旋后DNA分子变成单链，碱基序列未发生改变，冷却后仍可以进行复性，但由于模板链数少，复性的机会很少，可不考虑。【答案】D8(2013平顶山高二测试)如图为DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是()A向右的过程为加热(80100 )变性的过程B向左的过程是DNA双链迅速制冷复性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片段共有4个游离的磷酸基、4个3端【解析】DNA体外的变性同体内的解旋，实质
6、是相同的，都是使氢键断裂，DNA双链打开，只是体内需解旋酶，体外是高温条件。复性时温度应缓慢降低。图中实际上是一个DNA分子，共含2个游离的磷酸基和2个3端。【答案】A9PCR实验中用到微量离心管、缓冲液和蒸馏水，使用前必须进行的关键步骤是()A反复洗涤B用酒精擦洗C高压灭菌D在20 保存【解析】在PCR实验中，为了避免外源DNA等因素的污染，微量离心管、枪头、缓冲液和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。同时也不能忽视其他操作步骤，如缓冲液和酶应该分装成小份，并且在20 保存。【答案】C10在PCR扩增DNA的实验中，预计一个DNA分子经过30次循环后，应该得到230个DNA分子，但是结果只有约
7、210个DNA分子，那么出现该现象的原因不可能是()ATaq 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【解析】如果Taq DNA聚合酶活力不够，或活性受到抑制，则导致催化效率降低，得到的产物比预期的少，A项正确。如果PCR系统设置不妥，则达不到预期的结果，B项正确。如果循环次数过少，则产物的量比预期的少，C项正确。如果引物设计不合理，也许不能与模板DNA结合，造成无法进行扩增，则D项错误。【答案】D二、非选择题11美国科学家穆里斯发明了PCR技术，它是一种DNA“复印机”，可以在数小时内，将一个DNA复制出一千亿个，解决了检测样本扩增的难题。在人类
8、基因组计划实施中，PCR技术使每个核苷酸的识别成本降低至510美元，他因发明PCR技术而荣获了诺贝尔奖。(1)在DNA复制时，需要大量的 作为原料，在DNA聚合酶的催化作用下，以解旋后的单链为 进行生物合成。(2)在DNA分子解旋时，必须加热，普通的酶容易 ，科学家从温泉中找到了耐95 高温的 ，解决了酶重复使用的难题，使链式反应成为可能。每次循环可以分为变性、 和延伸三步。(3)耐高温酶的发现应用说明了地球生物 的重要，大自然的 库是人类的宝贵财富。【解析】本题主要考查了PCR技术的原理。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，在DNA复制过程中需要较高的温度，所
9、以需要耐高温的Taq DNA聚合酶，还需要以母链DNA为模板，大量的脱氧核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。【答案】(1)脱氧核苷酸模板(2)变性(失活)Taq DNA聚合酶复性(3)多样性基因12(2013平顶山高二检测)在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(聚合酶链式反应)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(如下图，图中加粗线段代表引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)图中的变性、延伸分别是指 、 。(2)假设PCR
10、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)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)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的
11、模板链。【答案】(1)模板DNA双链解旋形成单链在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链(2)22230(3)如图13在遗传病及刑事侦破案件中常需要对样品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，并在复性这一步骤中将引物置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)若将作为原料的4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： ，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 。(4)PCR反应过程的前提条件是 ，PCR技术利用DNA的 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，要去除这些组蛋白可加入的物质是 。【答案】(1)5GAOH HOAG55GGTC3(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每个DNA分子各有一条链含32P1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶
