4.2 分子生物学技术 同步训练（含答案）

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1、分子生物学技术分子生物学技术 基础过关基础过关 1PCR 技术扩增 DNA，需要的条件是( ) 目的基因 引物 四种脱氧核苷酸 DNA 聚合酶等 mRNA 核糖体 A B C D 答案 C 解析 PCR 技术需要目的基因作为扩增的模板，DNA 聚合酶催化反应的进行，而引物是满 足 DNA 聚合酶起作用的需要，四种脱氧核苷酸是该过程的原料，以及一定的缓冲溶液和能 严格控制温度的温控设备。 2下列有关 PCR 反应的叙述，正确的是( ) APCR 反应所需要的引物只是 RNA BPCR 反应所需要的材料是核糖核苷酸 CPCR 反应所需要的酶在 60 会变性 DPCR 反应需要在一定的缓冲溶液中进行

2、 答案 D 解析 PCR 反应需要的引物一般是 DNA，反应所需要的材料是脱氧核苷酸，PCR 所需要的 酶是耐高温的 Taq DNA 聚合酶，在 60 不会变性。 3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 答案 C 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。 4PCR 一般要经过三十多次循环，从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与 反应，由引物延伸而成的 DNA 单链作

3、模板时( ) A仍与引物结合进行 DNA 子链的延伸 B与引物结合进行 DNA 子链的延伸 C同时与引物和引物结合进行子链的延伸 D无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链 答案 B 解析 当由引物延伸而成的 DNA 单链作模板时， 此单链引物固定端为 5端， 因此与它互 补的子链应从另一端开始合成，即与引物结合延伸 DNA 子链。 5PCR 仪实质上是一台自动调控温度的仪器，它调控不同温度的目的是( ) 94 ，使 DNA 分子变性，磷酸二酯键断开 94 ，使 DNA 分子变性，解开螺旋 55 时，使 DNA 分子开始复制、延伸 55 时，引物与 DNA 单链结合 72 时，使 DNA 分子

4、开始复制、延伸 72 ，使 DNA 分子恢复双螺旋结构，恢复活性 A B C D 答案 C 解析 PCR 利用了 DNA 的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。PCR 仪实 质上是一台能够自动调控温度的仪器。当温度上升至 94 时，DNA 分子变性，解开双螺 旋结构；温度下降到 55 时，引物与 DNA 单链结合，恢复活性；温度上升至 72 时， DNA 分子开始复制、延伸，根据碱基互补配对原则合成新的 DNA 链。 6下列有关 PCR 过程的叙述中，不正确的是( ) A在 PCR 的变性过程中破坏的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键，DNA 在人体细胞内复制 时可利用解旋酶实现

5、B退火过程中引物与 DNA 模板链的结合是依据碱基互补配对原则完成的 C延伸过程中需要耐高温的 DNA 聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 DPCR 与细胞内 DNA 复制相比所需要酶的最适温度较高 答案 C 解析 变性是为了使 DNA 内部的氢键断裂，双螺旋打开，DNA 在人体细胞内复制时借助解 旋酶来实现；根据碱基互补配对原则，引物可与 DNA 模板链结合；延伸是形成新的 DNA 分子，需要以四种脱氧核苷酸为原料；PCR 过程所需温度较高，会导致一般的 DNA 聚合酶 失活，需特定的耐高温的 DNA 聚合酶。 能力提升能力提升 7有关下列操作过程的叙述，错误的是( ) APCR 实验中使用的微

6、量离心管、取液器、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭 菌 BPCR 所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20 储存 CPCR 所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化 D在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，取液器上的枪头都必须更换 答案 C 解析 在冰箱中放置的缓冲液和酶从冰箱中取出后应放在冰块上缓慢融化， 而不能迅速融化， C 项错误。 8下面关于 DNA 光吸收特点或 DNA 含量计算的叙述正确的是( ) ADNA 主要吸收蓝紫光 BDNA 主要吸收红橙光 C可根据 DNA 在 260 nm 紫外线波段光吸收值的多少推算 DNA 的含量 D计算 DNA 含量的公式可表示为“

7、50紫外分光光度计 260 nm 的读数” 答案 C 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”。 9 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 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引物不能与母链结合 答案 D 解析 如果 Taq DNA 聚合酶活力不

8、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 系统设计欠妥，则达不到预期的结果，B 项正确；如果循 环次数过少，产物的量比预期的少，C 项正确；如果引物设计不合理，若不能与模板 DNA 结合，将造成无法进行扩增，而结果得到了 210个 DNA 分子，D 项错误。 10有关 PCR 技术的说法，下列叙述不正确的是( ) A多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术 B在用 PCR 技术扩增 DNA 时，DNA 的复制过程与细胞内 DNA 的复制类似 CPCR 反应只需在一定的缓冲溶液中提供 DNA 模板以及四种脱氧核苷酸 DPCR 一般经历

9、三十多次循环，每次循环分为变性、退火和延伸 答案 C 解析 PCR 是多聚酶链式反应的英文缩写， 是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术。 在用 PCR 技术扩增 DNA 时， DNA 的复制过程与细胞内 DNA 的复制类似， 也需要提供模板(母链)、 酶、 原料、 引物等条件。 PCR 一般要经历三十多次循环， 每次循环可分为变性、 退火和延伸三步。 11PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的 DNA 片段的核酸合成技术，下 图表示合成过程，请据图分析回答下面的问题。 (1)A 过程高温使 DNA 变性解旋，对该过程的原理叙述正确的是 。 A该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键

10、B该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键 C该过程不需要解旋酶的作用 D该过程与人体细胞的过程完全相同 (2)C 过程要用到的酶是耐高温的 。这种酶在高温下仍保持活性，因此在 PCR 扩增时可以 加入， (填“需要”或“不需要”)再添加。PCR 反应除提供 酶外，还需要满足的基本条件有： 。 (3)如果把模板 DNA 的两条链用 15N 标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94 55 72 ”温度循环 3 次，则在形成的子代 DNA 中含有 15N 标记的 DNA 占 。 答案 (1)C (2)DNA 聚合酶 一次 不需要 DNA 模板、两种引物、四种脱氧核苷酸，通过控制温度和 酸碱度使 DNA 复

11、制在体外反复进行 (3)25% 解析 (1)高温所起的作用类似于解旋酶，使双链 DNA 变为单链。(2)C 过程是 PCR 技术的延 伸阶段，当系统温度上升到 72 左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的 DNA 聚合酶的 作用下合成新的 DNA 链。这种 DNA 聚合酶在高温下不变性，所以一次性加入即可。(3)PCR 技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环，共产生 8 个 DNA 分子，其中有 2 个 DNA 分子 含有 15N 标记。 12PCR 是一种体外快速扩增 DNA 的方法，用于放大特定的 DNA 片段，数小时内可使目的 基因片段扩增到数百万个。PCR 需要模板 DNA、引物、脱氧

12、核苷酸和 DNA 聚合酶等条件。 如图为模板 DNA 分子及 2 种引物，请据图回答相关问题： (1)PCR 的全称是 。PCR 与体内 DNA 复制的不同之处主要表现在温度环 境的不同，在 PCR 技术中先用 94 高温处理的目的是 ，而这一过程 在细胞内是通过 实现的。 (2)在 PCR 技术中所需要的引物通常为一段单链 DNA。请在图中绘出引物结合的位置。 (3)若将 1 个 DNA 分子拷贝 10 次，则需要在缓冲液中至少加入 个引物。 (4)DNA 子链复制的方向是 ，这是由于 。 答案 (1)多聚酶链式反应 使 DNA 变性(使 DNA 的两条链解开) 解旋酶的催化 (2)如图所示

13、 (3)2112 (4)从 5端到 3端 DNA 聚合酶只能从引物的 3端开始连接单个脱氧核苷酸分子 解析 PCR 技术又称多聚酶链式反应。在 PCR 技术中，用 94 高温处理的目的是使 DNA 分子中的氢键断裂，使两条链解开，即使 DNA 分子变性。引物通常是一种单链 DNA，它能 与解开的DNA母链的3端结合， 为DNA聚合酶提供吸附位点， 使DNA聚合酶从引物的3 端开始连接脱氧核苷酸，从而决定了 DNA 子链复制的方向是从 5端到 3端。在 DNA 分 子扩增时，需要 2 种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，故所需的引物数 目等于新合成的 DNA 子链数目，即 2210

14、22112 (个)。 13PCR 技术有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行研究的问题，而被 广泛应用，此过程需要一种 Taq DNA 聚合酶。 请回答有关问题： (1)体内 DNA 复制过程中用解旋酶打开双链 DNA， 而 PCR 技术 来实现。 (2)Taq DNA 聚合酶是从热泉中的 Taq 细菌中分离出来的。 为什么 Taq 细菌能从热泉中被筛选出来呢？ 。 Taq DNA 聚合酶的功能是 。 (3)与体内 DNA 复制相比较，PCR 反应要在 中才能进行，并且要严格控 制 条件。 (4)PCR 反应中加入的引物有 种， 加入引物的作用是 。 答案 (1)通过高温使

15、DNA 分子发生解旋 (2)热泉 7080 的高温条件淘汰了绝大多数微生物 催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键 (3)一定的缓冲溶液 温度 (4)2 作为 DNA 复制的起点 解析 (1)PCR 技术中用高温使 DNA 分子中的氢键打开，从而解旋。(2)利用 Taq 细菌特有 的特性与其他细菌区分开来，Taq 细菌具有耐高温的特性，放在高温环境下，其他绝大多数 细菌死亡，而 Taq 细菌得以保留。在 DNA 分子复制中，Taq DNA 聚合酶将一个脱氧核苷 酸的脱氧核糖和另一个脱氧核苷酸的磷酸连接形成磷酸二酯键。 (3)PCR 反应是在一定的缓冲 溶液中进行的，并需严格控制好温度条件。(4)PC

16、R 反应与体内 DNA 复制过程中的原料是完 全相同的，并加入 2 种引物，引导 DNA 复制，可以使游离的脱氧核苷酸与之结合形成磷酸 二酯键，成为 DNA 复制的起点。 真题体验真题体验 14(2013 江苏，22)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，为 了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述 正确的是(多选)( ) A设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列 B用 PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 CPCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的 DNA 聚合酶 D一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适

17、的受体细胞 答案 BD 解析 设计扩增目的基因的引物时，要考虑扩增的目的基因与载体两端序列碱基互补配对， A 错误；DNA 复制沿着模板进行，不必知道基因的全部序列，B 正确；PCR 技术中的 DNA 聚合酶是耐高温的 DNA 聚合酶，不是从受体细胞中提取的 DNA 聚合酶，C 错误；目的基因 编码产物不同，相应的受体细胞不同，D 正确。 15(2017 江苏，33)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过 多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因， 构建转基因工程菌， 用于重金属废水的净化处理。 PCR 扩增过程示意图如下，请回答下列问题： (1)从高表达MT 蛋白

18、的生物组织中提取 mRNA， 通过 获得 用于 PCR扩增。 (2)设计一对与 MT 基因两端序列互补配对的引物(引物 1 和引物 2)，为方便构建重组质粒， 在引物中需要增加适当的 位点。设计引物时需要避免引物之间形 成 ，而造成引物自连。 (3)图中步骤 1 代表 ， 步骤 2 代表复性， 步骤 3 代表延伸， 这三个步骤组成一轮循环。 (4)PCR 扩增时，复性温度的设定是成败的关键。复性温度过高会破坏 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 的引物 需要设定更高的温度。 (5)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：升高 退火温

19、度 降低退火温度 重新设计引物)。 答案 (1)逆转录 cDNA (2)限制性核酸内切酶 碱基互补配对 (3)变性 (4)引物与模板 GC 碱基含量高 (5) 解析 (1)由 mRNA 获得目的基因片段需通过逆转录，获得的片段为 cDNA。 (2)为方便构建重组质粒，可在引物中增加适当的限制性核酸内切酶位点，以便使复制出的目 的基因两端含限制性核酸内切酶切点；设计引物时，需避免引物之间碱基互补配对，以防引 物间自连。 (3)图中步骤 1 为高温下实现 DNA 变性解链。 (4)PCR 扩增时，若复性温度过高会破坏引物与模板间的碱基互补配对。DNA 片段中 G 与 C 间可形成三个氢键，GC 碱基含量越高的 DNA 分子越稳定，其复性温度应越高。 (5)若 PCR 反应得不到任何扩增产物，则可通过降低退火温度及重新设计引物等措施，以便 使引物与模板结合，从而进行后序扩增过程。