2018-2019学年高二生物人教版选修一课下能力提升：(十三) Word版含解析

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课下能力提升（十三）

【基础题组】

1．下列有关PCR的叙述，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：选D 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y＝a·2n，a代表模板DNA量，y代表DNA片段扩增后的理论拷贝数，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，因此D项错误。

2. 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(80～100 ℃)变性的过程 B．向左的过程是DNA双链迅速冷却复性

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个游离的磷酸基团、4个3′端 答案：A

3．PCR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( )

A．PCR反应需要高温，是为了确保模板是单链 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：选D PCR过程中，DNA双链的解开不需要解旋酶，而是靠高温使其变性解体。复性后，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。4.下列对操作过程的叙述，错误的是( ) A．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高压灭菌

B．PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存 C．PCR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，移液器上的吸液枪头都必须更换

解析：选C 为了防止外源DNA等因素的污染，PCR反应中使用的微量离心管、枪头、

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缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌；所用的缓冲液及酶应分装成小份保存，并使用一次性吸液枪头。在冰箱中放置的缓冲液和酶取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化。

5．标准的PCR过程一般分为变性、复性、延伸三大步，这三大步需要的温度依次是( )

A．92 ℃、50 ℃、72 ℃ B．72 ℃、50 ℃、92 ℃ C．50 ℃、92 ℃、72 ℃ D．80 ℃、50 ℃、72 ℃

解析：选A 当温度上升到90 ℃以上(90～96 ℃)时，双链DNA解聚为单链，称之为变性；当温度下降到50 ℃左右(40～60 ℃)时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，称为复性；当温度上升到72 ℃左右(70～75 ℃)时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在Taq DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链，称为延伸。 6．PCR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( )

①95 ℃，使DNA分子变性，失去生物活性 ②95 ℃，使DNA分子变性，解开螺旋 ③55 ℃，使DNA分子开始复制、延伸 ④55 ℃，使DNA分子的两条单链与引物结合，恢复活性 ⑤72 ℃，使DNA分子开始复制、延伸 ⑥72 ℃，使DNA分子恢复双螺旋结构，恢复活性

A．①③⑤ B．②③⑤ C．②④⑤ D．②④⑥

解析：选C PCR技术在温度上升到90 ℃以上时，双链DNA解聚为单链；当系统温度下降到50 ℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；当系统温度上升到72 ℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。

7．如图所示为PCR扩增的产物，请分析此产物是哪次循环的产物( )

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：选A 在PCR反应中，以引物为标记，第一次循环时，以加入的DNA为模板，两条DNA链可分别由引物Ⅰ和引物Ⅱ与其结合并在DNA聚合酶的作用下延伸，所以形成

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的每个DNA中只有一种引物；从第二次循环开始，上次产生的DNA分子又可作为模板参与反应，所以会形成DNA分子两端均含引物的情况，如图所示，因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。

8．PCR实验中使用的微量离心管、缓冲溶液以及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 ℃下储存

解析：选C 为了避免外源DNA等因素的污染，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高压灭菌。PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在－20 ℃储存。使用前，将所需的试剂从冰箱内拿出，放在冰块上缓慢融化。 【能力题组】

9．PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是( )

①PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA ②PCR过程不需要DNA聚合酶 ③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的 ④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制

A．③④ B．①② C．①③ D．②④

解析：选C PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：一是PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA，长度通常为20～30个核苷酸。二是PCR过程中，DNA解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。

10．下列有关PCR技术的叙述，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 C．PCR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 D．PCR一般经历三十多次循环，每次循环分为变性、复性、延伸三步

解析：选C 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、复性和延伸三步。

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11．如图是PCR第二轮的产物a、b、c、d，它们分别是以PCR第一轮产物的哪一条单链DNA为模板复制产生的( )

A．②①③④ B．①③④② C．①②④③ D．①②③④

解析：选D 因为PCR的过程需要引物，在第二轮循环过程中，DNA分子a、d形成时需要的模板链分别为①链、④链，DNA分子b、c形成时需要的模板链分别为②链、③链。

12．下列有关PCR技术中引物的叙述，正确的是( )

A．引物是一小段DNA分子或双链RNA分子

B．扩增一个DNA分子至少需要的引物数目等于新合成的DNA子链数目 C．两种引物之间能够发生碱基互补配对

D．DNA聚合酶只能从引物的5′端连接脱氧核苷酸

解析：选B 引物是一小段单链DNA分子或单链RNA分子；在DNA分子扩增时，需要两种引物，由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点，则扩增一个DNA分子至少需要的引物数目等于新合成的DNA子链数目；两种引物分别与DNA母链之间发生碱基互补配对，并不是两种引物之间发生碱基互补配对；DNA聚合酶只能从引物的3′端连接脱氧核苷酸，从而使子链DNA分子的复制方向只能是5′端→3′端。

13．结合图示回答下列问题：

(1)PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。如图是PCR技术示意图，请回答：

①引物是此过程中必须加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段____________________。

②将温度加热到____________，使双链DNA变性，从而导致

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___________________________________________________。

③引物延伸需提供______________________作为原料。

(2)现代科学研究发现，通过比较不同生物的DNA序列，可以确定不同生物间的亲缘关系。如图为编码甲、乙、丙三种生物血红蛋白的部分相对应的基因片段、DNA单链及DNA单链中的碱基序列。

①如果让c′链和b′链分别与a链混合，能配对的碱基间则形成氢键，相同的碱基间则形成环状结构。试填写下表：

b′链与a链混合 c′链与a链混合 环的数目 配对的碱基对数目 分析表中数据可推测：与甲的亲缘关系最近的生物是__________；引起三种生物碱基序列差异的根本原因是________________。

②上述研究为生物进化提供了_____________________________________(方面)的证据，从__________的本质上，揭示了生物进化的原因。

解析：(1)DNA复制时，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，因此需要一小段单链DNA或RNA作引物，DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链；导致DNA变性解开双链的温度是80～100 ℃；延伸实际就是DNA合成的过程，因此需要四种脱氧核苷酸作为原料。(2)解答此题的关键是按照DNA碱基互补配对原则，找出不能配对的碱基间形成的环状结构数和碱基配对数，从而确定三种生物的亲缘关系。 答案：(1)①单链DNA或RNA ②95 ℃ 双链DNA分开形成两条单链 ③四种脱氧核苷酸 (2)①2 11 1 17 丙 基因突变 ②分子生物学 遗传与变异

14．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)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：__________________________________________________________，

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