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【选修1---生物技术与实践】多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片...

【选修1---生物技术与实践】多聚酶链式反应PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制如图,图中黑色长方形是引物。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。

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1DNA的两条链是反向平行的,当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的________填“3”或“5端开始延伸DNA链。

2PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到________DNA聚合酶,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,可在________条件下培养进行初步筛选,若要进一步纯化Taq细菌,可用_______________的接种方法。

3PCR”与人体内的DNA复制相比有何特殊之处?至少答出两点

4若进行3次循环,共需加入引物_________个。

5某样品DNA分子中共含3000个碱基对,碱基数量满足:满分5 manfen5.com,若经5次循环,至少需要向试管中加入____个腺嘌呤脱氧核苷酸。不考虑引物所对应的片段

 

(1)3′ (2)耐高温 高温 平板划线法(或稀释涂布平板法) (3)离体条件,无需解旋酶,需要高温,耐高温的DNA聚合酶(Taq酶) (4)2 14 (5)31000 【解析】(1)DNA分子中,通常将含有游离的磷酸基团的末端称为5′,另一端为3′端,当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶从引物的3′端开始延伸DNA链。(2)PCR利用DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,因此需要耐高温的DNA聚合酶,因为Taq细菌能在高温环境中生存,而其他微生物在高温条件下不能生存,所以自然环境中分离Taq细菌需要高温环境;分离纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 (3)“PCR”是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,在离体条件下,利用DNA的热变性原理高温解旋DNA双链,然后再用耐高温的DNA聚合酶使DNA复制扩增;人体内的DNA复制,解旋双链时用的是DNA解旋酶而不是高温,复制时用普通的DNA聚合酶在体温条件就能进行。(4)PCR 扩增的是一段目的基因, “目的”的意思是指定的序列,指定的方法就是前后各用一条引物定位,所以两条引物一般称为”上游引物“和”下游引物“,两引物分别对应不同的序列,中间就是需要扩增的部分,所以需要2种引物。若进行3次循环,共得到23个DNA,共16条单链,除去亲本的两条链不需要引物,其余新合成的14条单链共需要14个引物。(5)由于某样品DNA分子中共含3000个碱基对,碱基数量满足:,所以A=T=1000个,G=C=2000个.若经5次循环,获得32个与样品相同的DNA分子,至少需要向试管中加入1000×(32-1)=31000个腺嘌呤脱氧核苷酸。 【考点定位】PCR技术和DNA的复制 【名师点睛】1.DNA分子中含有游离的磷酸基团的末端称为5′,复制从另一端为3′端开始。 2.目的基因在DNA分子中间时,两个切点因为序列不同,切开的黏性末端不同,需要的引物不用。 3.有关DNA分子及其复制的计算,一要看清给的信息是碱基数还是碱基对数,二要注意原料不包括亲代,算出复制的总数后得减去。  
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考点分析:
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人类对遗传的认知逐步深入,并将遗传规律运用于遗传病的指导:

1在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒YYRR与绿色皱粒yyrr的豌豆杂交得到F1F1继续自交得到F2,理论上F2表现型不同于亲本类型的个体中纯合子占__________用分数表示。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质无酶活性R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现_________

2格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SSS等多种类型,且各类型不能通过基因突变相互转化。R型菌是由S型突变产生。利用加热杀死的SR型菌混合培养,出现了S型菌,有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为_________类型,否定了这种说法。

3在沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中,用__________体现了DNA分子的多样性,此外,通过_________保证了DNA复制正确进行。

4系谱法是进行人类单基因遗传病分析的传统方法。通常系谱图中必须给出的信息包括:____________________、亲子关系、世代数以及每一个体在世代中的位置。在系谱图记录无误的情况下,应用系谱法对某些系谱图进行分析时,有时得不到确切结论,因为系谱法是在表现型的水平上进行分析,而且这些系谱图记录的家系中世代数少和后代个数少。因此,为了确定一种单基因遗传病的遗传方式,往往需要得到_______“一个”、“多个”具有该遗传病家系的系谱图,并进行合并分析。

 

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某植物是一种雌雄同株的二倍体2n=20植物,花的颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示注:显性基因对隐性基因完全显性,生长发育过程中不发生基因突变且在形成配子过程中不发生交叉互换,请回答下列问题:

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1现有纯合红花植株,请在下图框中画出三对基因在染色体上可能的位置关系。注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因

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2若要验证基因分离定律,应选用基因型为__________的植株与上述纯合红花植株杂交。

3若某一基因型为AaBbDd的植株自交,子代所开花的性状及分离比为__________________

4已知A基因位于9号染色体的中部,

①若该基因一条单链中G+T/A+C=2/3,则其互补链中G+T/A+C= ______

②若利用限制酶将A基因从一个DNA分子中剪切出来,则剪切之后形成的所有DNA片段较原DNA多出现____个游离的磷酸基团。

 

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如图表示在适宜的CO2浓度等条件下,分别测得的1小时内不同温度对某植物在适宜的光照条件下CO2吸收量图中实线所示和黑暗条件下CO2释放量图中虚线所示的影响曲线,请据图分析并回答相关问题。

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1当温度低于20℃,该植物在光照下CO2的吸收量随温度升高而逐渐增加的原因是在此范围内,随温度的升高,________________

220℃时,1小时内该植物产生有机物比30℃时______“多”、“少”、“相等”

3当光照强度减弱,图中A点应______“左”、“右”、“不”

4温度为45℃时,叶肉细胞内产生[H]的细胞结构是____

 

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由细胞膜、细胞器膜、核膜等组成的生物膜系统与细胞的很多生命活动过程都有密切关系,请据图回答有关问题:

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1细胞膜的功能与其化学组成密切相关,功能越复杂的细胞膜,_______的种类与数目越多。

2若图一示意的相应细胞为吞噬细胞,其吞噬处理病原体的过程体现了生物膜具有____________的结构特点。

3Na+-K+泵是存在于动物细胞膜上的一种载体,具有ATP酶活性。这种泵每消耗1分子的ATP,就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。据图二回答问题:

①图二体现了细胞膜______________的功能。

②图中X_______Na+K+通过Na+-K+泵的跨膜运输方式是_______

4将形状、大小相同的萝卜条A和萝卜条B5段,分别放在不同浓度的蔗糖溶液甲~戊中,一段时间后,取出萝卜条称重,结果如图三所示,由图可知:

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①萝卜条A与萝卜条B的细胞液浓度大小的关系_______________

②在甲蔗糖溶液中加入适量的清水,一段时间后萝卜条A的细胞液浓度的变化为_______

 

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酒精是生物实验室常用试剂,下列有关酒精及作用的叙述正确的是

A绿叶中色素的提取和分离:用无水酒精分离色素

B观察植物细胞的有丝分裂:用70%酒精对根尖细胞进行解离

C生物组织中脂肪的鉴定:用体积分数为50%酒精洗去浮色

D探究酵母菌细胞呼吸方式:酸化的重铬酸钾溶液遇酒精由灰绿色变为橙色

 

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