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一、选择题
1.(2024·厦门高三质检)如图表示 PCR 过程中某个阶段反应体系的情况,①②③④表示相
关物质,L、R 表示方向。下列叙述正确的是( )
A.②链从L到R的方向为3′→5′,①②链均可作为子链合成的模板
B.PCR 过程需要通过解旋酶断开氢键,且为边解旋边复制
C.以1个DNA为模板经3次循环需消耗8个引物③
D.物质③的5′端添加了某序列,至少需经2次循环才可获得该序列的双链产物
2.(2024·重庆高三质检)不对称PCR是利用不等量的一对引物来产生大量单链DNA(ssDNA)
的方法,如图所示。不对称PCR中加入的一对引物中含量较少的被称为限制性引物,含量
较多的被称为非限制性引物,两者的比例通常为1∶100,PCR反应最初的若干次循环中,
其扩增产物主要是双链 DNA(dsDNA),但当限制性引物消耗完后,就会产生大量的
ssDNA。下列相关说法错误的是( )
A.用不对称PCR方法扩增目的基因时,不需要知道基因的全部序列
B.进行最初若干次循环的目的是增加模板DNA的量
C.最后大量获得的ssDNA与图中乙链的碱基序列一致
D.因为双链DNA和单链DNA的分子量大小不同,可通过电泳方法将其分离
3.(2024·无锡高三模拟)重叠延伸PCR可实现定点基因诱变,其操作过程如图所示(凸起处
代表突变位点)。下列说法正确的是( )A.过程①需要把两对引物同时加入一个扩增体系以提高扩增效率
B.过程①需要2轮PCR才能得到图中所示PCR产物
C.过程②的产物都可以完成延伸过程
D.若过程④得到16个突变基因则需要消耗15个通用引物RP2
4.反向PCR是一种通过已知序列设计引物对未知序列(图中L、R)进行扩增的技术,其过程
如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.过程①用同一种限制酶对未知序列两端进行切割
B.过程②需要使用DNA连接酶,形成磷酸二酯键
C.过程③PCR体系需要添加耐高温的DNA聚合酶和解旋酶
D.该技术可检测T-DNA整合到植物染色体DNA的位置
5.IKK激酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿的
IKKβ基因编码区第1 183位碱基T突变为C。为研究该患儿发病机制,研究人员应用大引物
PCR定点诱变技术获得突变基因,如图所示。下列说法错误的是( )A.PCR 中使用的引物有引物A、引物C
1
B.PCR 中使用的引物有引物B、大引物b链
2
C.PCR 过程需要扩增3轮才能获得目标产物
1
D.PCR 过程中,为减少错误DNA片段的产生可适当升高复性温度
2
6.(2024·安顺高三调研)荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量,用于病毒检测。其
原理是在PCR反应体系中加入引物的同时,加入与某条模板链互补的荧光探针。当耐高温
的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针,使荧光监测系统接收到荧光信号,即每
扩增一次,就有一个荧光分子生成(如图)。通过实时检测荧光信号强度,可得Ct值(荧光信
号达到设定阈值时所经历的循环次数)。下列相关叙述错误的是( )
A.PCR每个循环包括变性、复性(引物和模板结合)、延伸3个阶段
B.耐高温的DNA聚合酶在该反应中的作用是形成磷酸二酯键
C.最终监测的荧光强度与起始时反应管内样本DNA的含量呈正相关
D.Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多,患者危险性更高7.(2024·襄阳高三模拟)通过设计引物,运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变。如图
为基因工程中获取突变基因的过程,其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段
配对,但不影响引物与模板链的整体配对,反应体系中引物 1和引物2的5′端分别设计增
加限制酶a和限制酶b的识别位点。下列有关叙述不正确的是( )
A.引物中设计两种限制酶识别位点有利于目的基因定向插入
B.复性温度过高会导致引物不能与模板牢固结合,PCR扩增效率下降
C.第3轮PCR,引物1能与图中②结合并且形成两条链等长的突变基因
D.第3轮PCR结束后,含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/2
8.(2024·南通高三调研)如图是被农杆菌侵染的水稻植株的DNA片段,研究者将其连接成
环,并以此环为模板进行PCR,扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列,据此来确定T
-DNA插入的具体位置。下列有关说法错误的是( )
A.农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物,T-DNA存在于其Ti质粒上
B.利用图中的引物②③组合可扩增出两侧的未知序列
C.若扩增循环n次,需要2n+1-2个引物
D.将扩增出的未知序列与水稻基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置
9.实时荧光定量RT-PCR技术需要在常规PCR基础上添加荧光染料或荧光探针,荧光染
料能特异性掺入DNA双链中,从而发出荧光信号。在流感流行季节,对怀疑流感病毒感染
的患者,可以通过实时荧光定量RT-PCR技术进行核酸检测。下列相关叙述不正确的是(
)A.图中的探针可能是利用荧光分子标记的流感病毒独特的基因序列
B.核酸检测是通过检测荧光信号来确定样本中是否有病毒核酸的
C.PCR技术利用了DNA双链复制的原理,需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶的催化
D.用荧光RT-PCR技术测定病毒的核酸具有特异性
二、非选择题
10.(2023·江苏,22节选)为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达,运用重组酶技
术构建质粒,如图1所示。请回答下列问题:
(1)分别进行 PCR 扩增片段 F1 与片段 F2 时,配制的两个反应体系中不同的有
______________,扩增程序中最主要的不同是________________。
(2)将PCR产物片段与线性质粒载体混合后,在重组酶作用下可形成环化质粒,直接用于转
化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比,无需使用的酶主要有______________。
(3)转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选,下列叙述错误的有________。
A.稀释涂布平板需控制每个平板30~300个菌落
B.抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C.抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D.抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化
(4)为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计,用不同菌落的质粒为模板、用引物 F1-F
和F2-R进行了PCR扩增,质粒P1~P4的扩增产物电泳结果如图2。根据图中结果判断,
可以舍弃的质粒有________。(5)对于PCR产物电泳结果符合预期的质粒,通常需进一步通过基因测序确认,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.基因工程在农业方面的应用发展迅速,我国转基因作物的种植面积在世界有较高排名。
请回答下列相关问题:
(1)目的基因的筛选与获取是基因工程的第一步。为提高机会和可能,目的基因往往从相关
的______________________的基因中进行筛选。
(2)目的基因可以人工合成、从基因文库中获取,还可以利用 PCR技术获取和扩增。如图1
展示了PCR技术获取和扩增目的基因的原理,请分析回答下列问题:
①PCR技术利用了DNA半保留复制原理和______________原理。PCR的一次循环包括变性、
复性和延伸三个过程,复性的作用是________________________________________
________________________________________________________________________。
②将一个DNA分子进行扩增,理论上目的基因最早在第______次循环后获得;第5次循环
后,可扩增得到______个目的基因。
(3)反向PCR可用于扩增未知序列,其原理如图所示。图中链状 DNA分子内侧是已知序列,
外侧为未知序列。请回答相关问题:
①EcoR Ⅰ酶切后得到的—AATT称为黏性末端,“黏性”的含义是____________________,
EcoR Ⅰ切割得到黏性末端的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
②不直接在图2中DNA分子的两端设计引物并进行扩增,原因是_______________。③图4中环状DNA进行PCR的过程中,沿引物A延伸子链的延伸方向是______(填“顺时
针”或“逆时针”),PCR产物______(填“含有”或“不含”)EcoR Ⅰ的酶切位点。
12.(2024·湖北华中师大附中高三模拟)幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌,其骨架蛋白
MreB通过影响脲酶活性而参与调控其致病性。为了更准确地分离出MreB蛋白,用重叠延
伸PCR技术(指在PCR技术的基础上,采用具有互补末端的引物,使 PCR产物形成重叠链,
通过重叠链的延伸,将不同来源的片段重叠拼接起来的一项技术),将幽门螺杆菌MreB基因
中编码终止密码子前的DNA序列与TAP标签(可以标记幽门螺杆菌基因组中任何一个基因,
且不会影响基因的表达)进行连接,构建了融合表达蛋白MreB和TAP标签的质粒,实验流
程如图所示。据图回答下列问题:
(1)重叠PCR获得带有标签的MreB基因
①获得两种具有重叠片段DNA的过程中,PCR1和PCR2必须在不同的反应体系中,原因是
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
②PCR3反应体系中所加入的引物是__________________。
(2)重组质粒的构建
①为将带有标签的MreB基因定向插入到pK18mobSacB质粒中,需要在引物末端添加限制
酶识别序列,据图分析,在引物1添加的序列所对应的限制酶是________________,在引物
4添加的序列所对应的限制酶是______________。经过这两种酶酶切的带有标签的MreB基
因和pK18mobSacB质粒进行连接时,可选用______________________(填“E.coli DNA连
接酶”或“T4 DNA连接酶”)。
②重组质粒中,KmR基因的作用是_________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。