2020年高考生物题型培优：PCR的相关问题分析

题型培优4 PCR的相关问题分析

（单选题每题2分，多选题每题3分）

题型一 PCR技术及其操作过程

1. (2018·常熟中学)下面关于多聚酶链式反应(PCR)的叙述,正确的是 ( A. PCR过程中需要引物,是为了使DNA双链分开

B. PCR技术利用DNA双链复制的原理,可在短时间内大量扩增目的基因

C. 延伸过程中需要Taq酶、ATP、4种核糖核苷酸

D. PCR过程中边解旋边复制

2. 下列有关PCR技术的叙述,错误的是 ( )

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模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C. PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA

)

D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高

3. (2018·盐城中学)下图表示PCR扩增某个目的基因的基本过程,有关叙述正确的是

( )

A. PCR技术的主要原理是DNA复制,解旋酶和DNA聚合酶分别在图中①③两步中起作用

B. 据图分析PCR操作过程中使用的DNA聚合酶至少要能忍受72 ℃的高温

C. PCR技术使用的前提是能够利用目的基因的部分序列合成至少1种引物

D. 因为引物不能重复使用,所以在第n轮扩增过程中至少消耗2n个引物

4. (2018·如皋调研)用PCR技术将DNA分子中的A1片段进行扩增,设计了引物Ⅰ、Ⅱ,其连接部位如右图所示,X为某酶识别序列。扩增后得到的绝大部分DNA片段是下图中的 ( )

A B C D

5. (2017·江苏卷（9分）)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程如右栏上图所示,请回答下列问题:

(1) 从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA,通过 获得 用于PCR扩增。

(2) 设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的 位点。设计引物时需要避免引物之间形成 ,而造成引物自连。

(3) 图中步骤1代表 ,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。

(4) PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破 的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但 的引物需要设定更高的退火温度。

(5) 如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有 (填标号:① 升高退火温度;② 降低退火温度;③ 重新设计引物)。

题型二 PCR与DNA复制的比较及相关数量等问题

6. (2018·响水中学)下图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程,其原理与细胞内DNA复制类似。下列叙述错误的是 ( )

A. 从理论上推测,第二轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4

B. 在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段

C. 引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因

D. 耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3'端

7. PCR技术扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如下图所示)。下列有关叙述正确的是 ( )

A. 引物Ⅱ为HO—C—C—5',温度降至55 ℃时与a链结合

B. 从理论上推测,第四轮循环产物中引物Ⅰ、引物Ⅱ均含有的DNA片段所占的比例为15/16

C. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

D. 用PCR方法扩增目的基因时不需要知道基因的全部序列

8. (2018·镇江一模节选)（6分）在遗传病监测及刑侦破案中常需要对样品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。请据图回答相关问题:

(1) 在PCR中先用95 ℃高温处理的目的是 ;而这一过程中在细胞内DNA复制时是通过 实现的。

(2) 在PCR技术中所需要的引物实质上是一种 。

(3) 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) 在对样品DNA进行分析的过程中发现,DNA掺杂着一些组蛋白,要去除这些组蛋白可加入的物质是 。

9.（8分） 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。请回答:(图中■表示每次扩增过程中需要的引物,每个引物约含20个核苷酸,并分别与DNA片段两端碱基互补,其作用是引导合成DNA子链。)

(1) PCR技术的原理是模拟生物体内 的过程。

(2) PCR扩增过程中需要对DNA片段进行高温处理,其目的是 ,此过程在生物体内称为 ,需 酶的参与。

(3) 假如引物都用3H标记,从理论上计算,所得DNA分子中含有占 。

3H标记的

(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 个游离脱氧核苷酸。

10. (2018·苏锡常镇二模节选)（7分）某植物蛋白酶抑制剂Ⅱ基因是重要的抗虫基因,该基因转录的mRNA下游序列已知,但其上游序列未知。现利用PCR等技术扩增该基因,具体原理如下图所示,其中①③表示有关过程,ⅠⅢ表示有关物质。请回答下列问题:

(1) 过程①反应体系中,需要加入 种引物,还需加入 酶,生成杂合链物质Ⅰ。

(2) 利用DNA末端转移酶催化过程②,使cDNA单链左侧末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列[AAA(A)n],其目的是 , 进而利于过程③扩增获得目的基因序列Ⅲ。

(3) 与物质Ⅲ相比,物质Ⅰ化学组成不同的是 。与过程③相比,过程①中碱基配对方式的不同之处是 。

(4) 在物质Ⅲ的两端通常还需要增加 序列,以便与相应的载体重组,再利用 处理大肠杆菌等,以利于将重组质粒导入细胞,构建cDNA文库。