新课标版生物选修一(课件)限时13高考调研精讲精练

限时规范训练十三1.关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法,正确的是( )A.以DNA为模板,使DNA子链从5′端延伸到3′端的一种酶B.Taq DNA聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加C.DNA聚合酶能特异性地复制整个DNA的全部序列D.Taq DNA聚合酶是从深海生态系统中发现的答案A解析DNA聚合酶不能从头开始催化合成DNA,而只能从引物的3′端延伸子链,即DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸；Taq DNA聚合酶能耐高温,所以在反应体系中可反复利用,无须另外再添加；PCR扩增的是引物之间的固定长度的DNA序列；Taq DNA聚合酶是1966年从美国黄石公园的一个热泉中发现的。

2.符合PCR反应条件的一项是( )①稳定的缓冲溶液环境②DNA模板③合成的引物④四种脱氧核苷酸⑤DNA聚合酶⑥解旋酶⑦温控设备A.①②③④⑤⑥B.①②③④⑤⑥⑦C.③④⑤⑥⑦D.①②③④⑤⑦答案D解析在PCR反应中,解旋是通过DNA热变性实现的,解旋酶不是PCR 反应条件之一,其他各项都是PCR反应必需的条件。

3.如图所示为DNA变性和复性示意图,相关说法正确的是( )A.向左的过程为加热(80～100 ℃)变性的过程B.向右的过程是DNA双链迅速制冷复性C.变性与在生物体内解旋过程的实质相同D.图中左侧DNA片段共有4个游离的磷酸基团、4个3′端答案C解析DNA体外的变性和体内的解旋,其实质是相同的,都是使氢键断裂,DNA双螺旋打开,只是体内解旋需要解旋酶,体外变性需高温条件。

4.DNA扩增过程中DNA片段经若干次扩增,其数目理论值变化应与下图中曲线相符的是( )答案C解析DNA在扩增过程中呈指数式增长,即一个DNA分子连续扩增n 次,理论上所产生的DNA分子数为2n个。

5.以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图。

据图分析,下列说法正确的是( )A.催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都能耐高温B.催化①过程的酶是RNA聚合酶C.④过程发生的变化是引物与单链DNA结合D.如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA 中,A与U之和也占该DNA碱基含量的40%答案C解析图中②⑤过程为DNA复制,这两个过程都需要DNA聚合酶的催化,其中催化⑤过程的DNA聚合酶能耐高温,但催化②过程的酶不耐高温,A项错误；①为逆转录过程,该过程需要逆转录酶的催化,B项错误；④为复性过程,发生的变化是引物与互补DNA链结合,C项正确；根据碱基互补配对原则,如果RNA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%,则一个双链DNA中,A与T之和也占该DNA碱基含量的40%,DNA 分子中不含碱基U,D项错误。

6.多聚酶链式反应(PCR)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法,其简要过程如图所示。

下列关于PCR技术的叙述错误的是( )A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.PCR反应中上一轮循环合成的DNA可以作为下一轮反应的模板C.PCR反应体系中需添加从受体细胞中提取的解旋酶和DNA聚合酶D.应用PCR技术与DNA分子杂交技术可以检测基因突变答案C解析PCR技术是一项在生物体外迅速扩增特定DNA片段的技术；PCR 技术需要模板DNA,且反应中上一轮合成的DNA可以作为下一轮反应的模板；PCR过程中利用高温使DNA解旋,不需要解旋酶解旋,但需耐高温的DNA聚合酶催化合成子代DNA；应用PCR技术与DNA分子杂交技术可以检测基因突变。

7.下列有关DNA含量测定的叙述,错误的是( )A.可利用DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰这一特点来进行DNA含量的测定B.测定时通常需要对样品进行稀释C.直接将样品放在波长260 nm处,测定其光吸收值D.可利用“DNA含量＝50×光吸收值×稀释倍数”来计算样品中的DNA含量答案C解析对样品进行测定前要以蒸馏水作为空白对照,在波长260 nm处,将紫外分光光度计的读数调节至零,而不能直接测定样品的光吸收值。

8.PCR技术是把DNA片段在体外酶的作用下,合成许许多多相同片段的一种方法,利用它能快速而特异地扩增任何要求的目的基因或DNA 分子片段,它的基本过程如下图所示：注：图中短线表示每次扩增过程中需要的引物。

每个引物约含20个脱氧核苷酸,并分别与两条单链DNA结合,其作用是引导合成DNA子链。

(1)PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在温度上,在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是____________________；而这一过程在细胞内是通过________实现的。

(2)DNA子链复制的方向是____________,这是由于______________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ ______________。

(3)在PCR技术中所需要的引物实质上是一种___________________。

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)假定DNA片段含200对脱氧核苷酸,经3次扩增,从理论上计算需要________个游离的脱氧核苷酸。

答案(1)使DNA变性(或使DNA的两条链解开) 解旋酶(2)从5′端到3′端DNA聚合酶只能从引物的3′端连接单个脱氧核苷酸分子(3)单链DNA或RNA分子211－2(4)2 800解析在PCR中先用95 ℃高温处理DNA的目的是使DNA分子中的氢键断裂,两条链解开,使DNA分子解旋,形成单链。

引物是一种单链DNA 或RNA分子,它能与解开的DNA母链的3′端结合,为DNA聚合酶提供结合位点,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子链的5′端向3′端延伸。

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,若将1个DNA分子复制10次,则需要的引物为2×210－2＝211－2个。

DNA扩增3次一共形成23＝8个子代DNA片段,需游离的脱氧核苷酸数为(8－1)×200×2＝2 800个。

9.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。

PCR 过程一般经历下述30多次循环：95 ℃下使模板DNA变性、解聚→55 ℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72 ℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。

下列有关PCR过程的叙述中,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,也可利用解旋酶实现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DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高答案C解析体外解旋通过加热破坏氢键,而体内解旋过程依赖于解旋酶；体内外的DNA复制均遵循相同的碱基互补配对原则；PCR的前提是已知待扩增DNA的一小段序列,以便合成引物,PCR只能扩增一对引物之间的DNA序列。

PCR反应的产物是DNA,因此该过程需要的原料是四种脱氧核苷酸,不是核糖核苷酸。

10.在PCR扩增DNA的实验中,根据设计,一分子DNA经30次循环后,应得到约230个DNA分子,但结果只有约210个DNA分子。

出现该现象的原因可能是( )①循环次数不够②Taq DNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制③引物不能与亲链结合④系统设计欠妥A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④答案B解析①循环次数过少,产物的量比预期的少；②Taq DNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制会导致扩增效率低,得到的产物比预期的少；③如果引物设计不合理,则无法进行扩增；④PCR系统设置欠妥,将达不到预期的效果。

11.复性温度是影响PCR特异性的较重要的因素。

变性后温度快速冷却至40～60 ℃,可使引物与模板发生结合。

PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合,原因不包括( )A.模板DNA比引物复杂得多B.引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞C.加入引物的量足够多而模板链数量少D.模板链加热解旋已经变性不可能再次结合答案D解析DNA双链变性解旋后是可以再次结合的,只不过是在PCR中,引物量较多,与DNA模板链结合机会大,而原来两条母链再次结合的机会小。

12.如图中PCR第二轮产物a、b、c、d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.②①③④B.①③④②C.①②④③D.①②③④答案D解析以①链为模板复制而来的DNA应只含有引物Ⅰ(a),以④链为模板复制而来的DNA应只含有引物Ⅱ(d),b、c是以②③为模板复制而来的。

13.如图为细胞内DNA复制过程示意图,该过程在体外也可进行,以获得大量相同的DNA片段,该项技术被称为PCR技术,又称为多聚酶链式反应,请分析回答下列问题：(1)PCR过程与细胞内DNA复制相比,主要不同点是__________________________________________________________ ______________。

(2)PCR技术过程的三个步骤是：________、________、________。

(3)假设PCR过程中,只用一个DNA片段作为模板,30次循环后,理论上反应物中有________个这样的DNA片段。

(4)PCR技术能在几小时内将微量的DNA片段特异性地扩增上百万倍,从而解决了样品中DNA含量低,难以分离的难题,试举两例,说明PCR 技术的应用：______________________________________________ __________________________________________________________ _________________________________________________________。

答案(1)PCR过程是高温变性解旋,不需要解旋酶(2)变性复性延伸(3)230(4)刑侦破案、亲子鉴定、疑难疾病的诊断、基因序列分析(答出两点即可)解析(1)PCR过程与细胞内DNA复制相比,主要不同点是：PCR过程是高温变性解旋,不需要解旋酶。

(2)PCR的每次循环可以分为变性、复性和延伸三个步骤。

(3)由于一个DNA片段作为模板,一次循环能产生2个DNA片段,所以30次循环后,反应物中大约有230个这样的DNA 片段。