课时跟踪检测（五十八）DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定（练习）-【创新方案】2026年高考生物一轮复习（单选版）

课时跟踪检测（五十八）DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定 一、选择题　　　　　　　　　　　　　　　　 1.下列关于PCR操作过程的叙述，错误的是 (　 ) A.PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌 B.PCR利用了DNA的热变性原理 C.PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化 D.在向微量离心管中添加反应组分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换 解析：选C　缓冲液和酶应分装成小份，在-20 ℃储存，使用前，将所需试剂从冰箱取出，放在冰块上缓慢融化，C错误。 2.下列有关电泳的叙述，错误的是 (　 ) A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B.待测样品中各种分子的形状、大小及带电性质的差异等会影响其在电泳中的迁移速率 C.进行电泳时，带电粒子会向着与其所带电荷相同的电极移动 D.常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳 解析：选C　进行电泳时，带电粒子会向着与其所带电荷相反的电极移动，C错误。 3.(2025·保定模拟)用限制酶EcoRⅠ、NotⅠ单独或联合剪切同一个DNA分子，获得的DNA片段电泳结果如图所示，最左边为DNA Marker(1 kb=1 000碱基对)，①为用EcoRⅠ剪切，②为用NotⅠ剪切，③为用EcoRⅠ和NotⅠ剪切。下列叙述不正确的是 (　 ) A.该DNA分子的大小为10 kb B.该DNA分子上至少有3个酶切位点 C.NotⅠ单独剪切后的产物与该DNA分子电泳时的迁移速率不相同 D.可以确定该DNA分子上EcoRⅠ、NotⅠ切割位点的相对位置 解析：选D　EcoRⅠ单独切割后获得6 kb和4 kb片段，NotⅠ切割后获得10 kb的片段，假设该DNA分子是一个线状DNA分子，则其长度应为10 kb，且其上不存在Not Ⅰ的切割位点，但EcoR Ⅰ、NotⅠ联合切割后获得6 kb、3 kb、1 kb的片段，说明该DNA分子上存在NotⅠ的切割位点，故该DNA分子为环状，长度为10 kb，其上有2个EcoR Ⅰ酶切位点和1个NotⅠ酶切位点，A、B正确；NotⅠ单独剪切后的产物为10 kb的线状DNA，与10 kb的环状DNA电泳时的迁移速率不相同，C正确；该DNA分子上EcoRⅠ、NotⅠ切割位点的相对位置有两种，并不能确定相对位置，D错误。 4.(2025·齐齐哈尔模拟)大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。用三种限制酶(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，正确的是 (　 ) A.DNA溶于酒精，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA B.电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着与其所带电荷相同的电极移动的原理 C.根据电泳结果，质粒上没有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，而有限制酶Ⅲ的切割位点 D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果 解析：选D　DNA不溶于酒精，可用二苯胺试剂在沸水加热条件下鉴定DNA，A错误；电泳鉴定DNA利用了DNA在电场中会向着与其所带电荷相反的电极移动的原理，B错误；因为质粒的本质是环状DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有一条条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，C错误；用琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒时，被染色的质粒还需要通过紫外灯照射才能看到结果，D正确。 5.(2025·武汉一模)棉蚜体内有多种寄生蜂的卵。现利用PCR技术对棉蚜及其体内寄生蜂种类进行检测，为了一次鉴定出多种目标昆虫，加入同一PCR体系的引物应满足 (　 ) ①每对引物扩增的序列对应一种昆虫　②每对引物扩增的序列对应多种昆虫　③每对引物扩增的产物长度不同　④每对引物扩增的产物长度相同　⑤所有引物之间不能相互配对　⑥所有引物的长度相同 A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③⑥ D.①④⑤ 解析：选A　要用多对引物一次鉴定出多种生物，那么每种生物要有对应的引物与其DNA特有的碱基序列配对，引物之间不能互补配对，扩增的产物长度要有所不同，以便在电泳时可以区分出不同生物的片段，①③⑤符合题意，A正确。 6.递减PCR是常规PCR技术的发展，如图表示递减PCR各阶段温度及时间控制。下列相关叙述错误的是 (　 ) A.PCR反应体系中应加入Taq DNA聚合酶、模板DNA、dNTP、引物、缓冲液等物质 B.第 1 阶段的目的是使模板DNA充分解旋，减少DNA复杂结构对扩增的影响 C.第 2 阶段中复性温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合，为第3阶段提供更多正确的模板 D.第 4 阶段72 ℃下维持10 min ，主要目的是使子链与互补模板链结合形成双螺旋 解析：选D　PCR 反应体系中应加入Taq DNA聚合酶(催化DNA子链的形成)、模板 DNA 、dNTP(原料)、引物、缓冲液等物质，A正确；据图可知，第1阶段是在96 ℃条件下处理4 min，该阶段的目的是使模板DNA在高温下充分解旋，得到单链DNA，以减少 DNA 复杂结构对扩增的影响，B正确；复性温度越低，能与引物中部分碱基序列发生配对的片段就越多，目标DNA获得率越低，故第2阶段中复性温度较高可减少引物与模板链的非特异性结合，为第3阶段提供更多正确的模板，C正确；72 ℃下维持10 min ，主要目的是使引物链延伸，以形成新的脱氧核苷酸链，D错误。 7.重叠延伸PCR技术是采用具有互补末端的引物，使PCR产物形成重叠链，从而在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸，获得想要的目的基因。某科研团队运用重叠延伸PCR技术在水蛭素基因的特定位点引入特定突变，以实现基因的定点突变，原理如图。下列说法错误的是 (　 ) A.过程②需要含Mg2+的缓冲液、DNA模板、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等 B.若引物1、引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均进行一次DNA分子的复制后，一共会产生2种DNA分子 C.经过程④获得的杂交DNA有2种，其中只有一种可以经过程⑤获得目的基因 D.过程⑤使用耐高温的DNA聚合酶延伸时，不需要引物 解析：选B　过程②为PCR反应，需要在添加了Mg2+的缓冲液中才能进行，需要提供模板DNA、分别与两条模板链结合的引物、4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶等，A正确；两个反应系统中各自形成两种DNA分子，但由于引物1和引物4形成两个与原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA属于同一种DNA，故一共形成3种DNA分子，B错误；过程④获得的杂交DNA有2种，一种3'端为单链，一种5'端为单链，5'端为单链的杂交DNA为所需DNA，C正确；过程⑤是延伸过程，该过程使用耐高温的DNA聚合酶进行催化，不需要引物，D正确。 8.(2024·湖南高考改编)最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP)，子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则。以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为原脱氧核苷三磷酸(dATP)，继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述错误的是 (　 ) A.上述PCR反应体系中只加入一种引物 B.电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C.5'⁃CTACCCGTGAT⁃3'为对照个体的一段序列 D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为T 解析：选B　利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A正确。电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢，B错误。依据题干信息中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中条带(DNA片段)的3'终端的碱基，如+ddATP的泳道中出现的条带(DNA片段)的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'→5'，如对照个体的电泳结果最短的条带为+ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C。因此对照个体的测序结果为5'⁃CTACCCGTGAT⁃3'，患者的测序结果为5'⁃CTACCTGTGAT⁃3'，C正确。对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T，D正确。 二、非选择题 9.(12分)我国研发出一种可高效特异性扩增超长DNA的抑制热交错PCR(STIPCR)技术。STIPCR通过在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列，抑制了较短产物链的扩增，增强了超长DNA的特异性扩增，在延伸阶段使用不同幅度(60~72 ℃)的变温嵌套热交错方法，解决了某一温度下，因超长DNA不同区域G—C碱基对含量不同而难以高效延伸的问题。回答下列问题： (1)利用STIPCR从复杂基因组中特异性地扩增超长DNA需要根据___________________________________　 来合成引物，并对引物加工处理，STIPCR扩增过程与DNA在细胞中复制过程的相同之处有____________ ____________________________________________________________________________________________ (答出3点)。(4分) (2)在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列，容易使较短的产物链首尾连接形成茎环结构，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，该结构不能与引物结合，从而使较短产物链停留在PCR过程的　　　阶段，抑制了非特异性产物的扩增。(3分)  (3)为提高超长DNA中G—C碱基对含量低的区域链的延伸效率，可适当　　　(填“降低”或“升高”)温度，依据是______________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________。(3分)  (4)为保证经STIPCR获得的某超长DNA与细胞内的该DNA遗传信息相同，需用限制酶处理所得DNA，其目的是去除_______________________________________________________________________________。 若要使获得的超长DNA在大肠杆菌中表达，需要　　　　　　　　　　　　　　　　才能将超长DNA导入细胞。(2分)  解析：(1)PCR扩增DNA需要根据一段已知目的基因的核苷酸序列来合成引物。由题干可知，STIPCR是一种PCR技术，因此STIPCR扩增过程与DNA在细胞中复制过程的相同之处有以DNA双链为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料、需要DNA聚合酶、复制方式为半保留复制等。(2)在正/反向引物的5'端引入一段相同的短序列，则DNA片段的两个末端形成反向互补序列且较短的DNA片段两末端容易相互配对，进而容易使较短的产物链首尾连接形成茎环结构，该结构不能与引物结合，从而使较短产物链停留在PCR过程的复性阶段。(3)碱基对间以氢键相连，其中A—T碱基对间有2个氢键，G—C碱基对间有3个氢键。G—C碱基对含量低的DNA片段中氢键数目相对较少，热稳定性较差，因此为提高超长DNA中G—C碱基对含量低的区域链的延伸效率，可适当降低温度。(4)由题干可知，经STIPCR获得的某超长DNA比细胞内的该DNA多了一段插入在引物5'端的短序列，为保证经STIPCR获得的某超长DNA与细胞内的该DNA遗传信息相同，需要用限制酶去除插入在引物5'端的短序列。若要使获得的超长DNA在大肠杆菌中表达，不能直接将该DNA导入大肠杆菌中，需要将超长DNA与载体结合构建基因表达载体才能将超长DNA导入细胞。 答案：(1)一段已知目的基因的核苷酸序列　以DNA双链为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料、需要DNA聚合酶、复制方式为半保留复制等(答出3点)　(2)DNA片段的两个末端形成反向互补序列且较短的DNA片段两末端容易相互配对　复性　(3)降低　G—C碱基对间有3个氢键，G—C碱基对含量低的DNA片段中氢键数目相对较少，热稳定性较差　(4)插入在引物5'端的短序列　将超长DNA与载体结合构建基因表达载体 10.(10分)(2024·江西高考节选)植物体表蜡质对耐干旱有重要作用，研究人员通过诱变获得一个大麦突变体Cer1(纯合体)，其颖壳蜡质合成有缺陷(本题假设完全无蜡质)。初步研究表明，突变表型是因为C基因突变为c，使棕榈酸转化为16⁃羟基棕榈酸受阻所致(本题假设完全阻断)，符合孟德尔遗传规律，回答下列问题： (1)在C基因两侧设计引物，PCR扩增，电泳检测PCR产物。如图泳道1和2分别是突变体Cer1与野生型(WT，纯合体)。据图判断，突变体Cer1中基因的突变类型是　　　　　　。(2分)  (2)将突变体Cer1与纯合野生型杂交，F1全为野生型，F1与突变体Cer1杂交，获得若干个后代，利用上述引物PCR扩增这些后代的基因组DNA，电泳检测PCR产物，可以分别得到与如图泳道　　　和泳道　　　(从1~5中选择)中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为　　　　　。(6分)  (3)进一步研究意外发现，16⁃羟基棕榈酸合成蜡质过程中必需的D基因(位于另一条染色体上)也发生了突变，产生了基因d1，其编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T，但氨基酸序列没有发生变化，原因是　　　　　　　　　　。(2分)  解析：(1)由题意可知，泳道1是突变体Cer1，则扩增c基因时两引物间的长度为1 100 bp，泳道2是野生型(WT，纯合体)，则扩增C基因时两引物间的长度为1 960 bp，说明c基因比C基因的长度短，是碱基缺失引起的突变。(2)突变体Cer1的基因型为cc，纯合野生型的基因型为CC，则F1的基因型为Cc，F1与突变体Cer1杂交后代中Cc∶cc=1∶1，电泳检测PCR产物，可以分别得到与题图泳道3和泳道1中相同的带型，两种类型的电泳带型比例为1∶1。(3)编码多肽链的DNA序列中有1个碱基由G变为T，但氨基酸序列没有发生变化，原因是密码子具有简并性。 答案：(1)碱基缺失　(2)3　1　1∶1　(3)密码子具有简并性 4 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$