生物中图版选修一：第六章第2节 DNA片段的扩增——PCR技术（课件+知能演练，2份）

1.在实验室内模拟生物体内的DNA复制，需要哪些条件(　　) ①酶　②游离的脱氧核苷酸　③ATP　④DNA分子 ⑤引物　⑥tRNA　⑦适宜的温度　⑧适宜的酸碱度 A．①②③④⑤⑥　　　　　　　　 B．②③④⑤⑥⑦ C．②③④⑤⑦⑧ D．①②④⑤⑦⑧ 解析：选D。在实验室内模拟DNA复制时，需要DNA聚合酶催化合成DNA子链；四种脱氧核苷酸为合成子链的原料；DNA母链为DNA复制的模板；还需要引物；还有适宜的温度，适宜的酸碱度等。 2.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．95 ℃、55 ℃、72 ℃ B．72 ℃、55 ℃、95 ℃ C．55 ℃、95 ℃、72 ℃ D．80 ℃、55 ℃、72 ℃ 解析：选A。当温度在95 ℃时，双链DNA解旋为单链，称之为高温变性；当温度下降到55 ℃时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合称为低温复性；当温度上升到72 ℃时，溶液中的四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)在TaqDNA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。 3.如图表示PCR扩增的产物，请分析它是哪次循环的产物(　　) 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，形成的每个子代DNA中只有一种引物。从第二次循环开始，第一次产生的DNA分子又可作为模板参与反应，形成的DNA分子两端都含有引物。 4.(2012·银川一中高二检测)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 C．DNA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：选D。PCR技术在医学上用于遗传病的基因诊断、基因克隆、DNA序列测定，法医上用于刑侦破案，古生物学上用于生物化石样品分析。PCR技术是以4种脱氧核苷酸为原料，合成双链DNA的过程，PCR技术不能合成核苷酸。 5.Taq聚合酶的热稳定性是该酶用于PCR的前提条件，也是PCR技术能迅速发展和广泛应用的原因。Taq聚合酶还具有逆转录性，其作用类似于逆转录酶。Taq聚合酶表现为Mg2＋依赖，该酶的催化活性对Mg2＋浓度非常敏感。测定结果为MgCl2浓度在2.0 mmol/L时该酶催化活性最高，此浓度能最大限度地激活Taq聚合酶的活性，Mg2＋过高就会抑制酶活性，因此MgCl2的浓度在不同的反应体系中应适当调整，优化浓度。 (1)从材料可知，影响PCR反应的因素除引物、反应温度和Taq聚合酶外，还应有________。 (2)Taq聚合酶的作用是________________，且只能由________端开始。 (3)“PCR”与人体内的DNA复制相比，有何不同之处？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验室中微生物的筛选，应用了Taq细菌能在热泉中生长的原理，人为提供有利于目的菌株生长的条件：________、________、________等。 解析：PCR技术所需条件是模板、引物、原料、DNA聚合酶和Mg2＋，同时需要恰当的温度及缓冲液维持近中性酸碱度。PCR是体外扩增模板DNA，与细胞内的DNA复制不同，需要耐高温的DNA聚合酶，通常用Taq聚合酶，且引物为DNA。Taq聚合酶是从生活在热泉中的Taq细菌中提取出来的、一种耐高温的DNA聚合酶。 答案：(1)Mg2＋　(2)催化合成DNA子链　3′ (3)PCR技术发生在体外，且需耐高温的Taq聚合酶，引物为DNA　(4)较高温度　营养物质　适宜pH 1.DNA的复制需要引物，其主要原因是(　　) A．可加快DNA的复制速度 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：选D。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，而磷酸基团的末端称为5′端。DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链。因此，DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，DNA的合成方向总是从子链的5′端向