2016-2017高中生物 专题1 基因工程 1.2 多聚酶链式反应扩增DNA片段习题 新人教版选修3.doc

专题1 基因工程 1.2 多聚酶链式反应扩增DNA片段 PCR原理 细胞内DNA复制条件 条件 组分 作用 模板 DNA的两条单链 原料 合成DNA子链的原料 酶 解旋酶 DNA聚合酶 能量 为解螺旋和合成子链供能 引物 为DNA聚合酶提供合成的3’端起点 2．细胞内DNA复制过程 ①DNA的两条链是反向平行的，通常将DNA的羟基末端称为，而磷酸基团的末端称为。DNA聚合酶不能开始合成DNA，而只能，因此，DNA复制需要引物。DNA的合成方向总是在DNA的复制过程中，复制的前提是。在体外可通过控制来实现。在的温度范围内，DNA的双螺旋结构将解体，双链分开，这个过程称为。PCR利用了DNA的原理，通过控制温度来控制双链的解聚与结合。由于PCR过程的温度高，导致DNA聚合酶失活，后来的DNA聚合酶的发现和应用，大大增加了PCR的效率。 ③PCR反应需要在一定的缓冲溶液中进行，需提供：，，，，同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。 PCR的反应过程 PCR一般要经历循环，每次循环可以分为、和三步。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，并且由 延伸而成的DNA单链会与结合，进行DNA的延伸，这样，DNA聚合酶只能，使这段固定长度的序列成指数扩增。 实验操作 PCR反应体系：缓冲液、 ， 、 、两种RNA引物、水 2．实验操作步骤 按照PCR反应体系配方配制反应液； 将PCR反应体系50μL用微量移液器转移到微量离心管（0.5 mL）中； 将微量离心管放到PCR仪中； 设置PCR仪的工作参数； DNA在PCR仪中大量扩增。 一、1．提供复制的模板 四种脱氧核苷酸 打开DNA双螺旋 催化合成DNA子链 ATP RNA 2．①3’端 5’端 从头 从3’端延伸DNA链 从子链的5’端向3’端延伸 ②双链解开温度 80~100 ℃ 变性 热变性 耐高温 ③DNA模板 分别与两条模板链相结合的两种引物 四种脱氧核苷酸 耐热的DNA聚合酶 二、三十多次 变性 复性 延伸 引物Ⅰ 引物Ⅱ 特异复制处于两个引物之间的DNA序列 三、DNA模板 四种脱氧核苷酸原料 热稳定DNA聚合酶 PCR技术与DNA的复制 相同点 原理 DNA复制（碱基互补配对） 原料 四种游离的脱氧核苷酸 条件 模板、ATP、酶、原料、引物等 不同点 解旋方式 DNA在高温下变性解旋 解旋酶催化 场所 体外复制（PCR扩增仪） 主要在细胞核内 酶 热稳定的DNA合酶（Taq酶） 细胞内含有的DNA聚合酶 结果 在短时间内形成大量的DNA片段 形成整个DNA分子 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 PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA PCR过程不需要DNA聚合酶 PCR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 PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制 A．B． C．D． 【参考答案】C 【试题解析】PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA，正确；PCR过程需要耐高温的DNA聚合酶，错误；PCR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，正确；PCR过程中，DNA不依靠解旋酶解旋，而是利用高温解旋，然后以单链DNA为模板进行复制，错误。 2．PCR的反应过程 PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性（当温度上升到90 oC以上时，双链DNA解聚为单链）、复性（温度下降到50 oC左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合）和延伸（温度上升到72 oC左右，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）三步。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，并且由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合，进行DNA的延伸，这样，DNA聚合酶只能特异复制处于两个引物之间的DNA序列，使这段固定长度的序列成指数扩增。 PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，下列有关PCR过程的叙述，不正确的是 A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键 B．复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成 C．延伸过程中需要RNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D．与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高 【参考答案】C 【试题解析】变性过程是打开DNA双链之间的氢键，A正确。复性过程是引物与DNA模板根据碱基互补配对原则而形成氢