PCR基础考试试题及答案2025

PCR基础考试试题及答案2020

一、单选题（每题2分，共20分）

1.PCR反应中，引物结合的特异性主要取决于（）（2分）A.引物长度B.引物GC含量C.引物与模板的碱基互补D.引物解链温度【答案】C【解析】引物结合的特异性主要取决于引物与模板DNA的碱基互补性，确保正确结合

2.PCR扩增过程中，DNA聚合酶主要催化（）（2分）A.DNA-RNA杂交链的合成B.RNA-DNA杂交链的合成C.DNA双链的合成D.RNA单链的合成【答案】C【解析】DNA聚合酶在PCR中负责合成新的DNA链，延伸引物

3.PCR反应体系中，dNTPs的作用是（）（2分）A.提供引物结合位点B.提供DNA聚合酶C.提供DNA模板D.提供合成DNA的原料【答案】D【解析】dNTPs（dATP、dGTP、dCTP、dTTP）是合成DNA的原料

4.PCR反应中，退火温度通常设置在（）（2分）A.50-65℃B.65-75℃C.75-85℃D.85-95℃【答案】A【解析】退火温度通常设置在50-65℃，使引物与模板结合

5.PCR反应中，引物设计时，GC含量一般控制在（）（2分）A.20%-40%B.40%-60%C.60%-80%D.80%-100%【答案】C【解析】GC含量控制在40%-60%有利于引物稳定结合

6.PCR反应中，Mg2+的作用是（）（2分）A.提供能量B.稳定DNA结构C.激活DNA聚合酶D.促进引物结合【答案】C【解析】Mg2+是DNA聚合酶的激活剂，影响酶活性

7.PCR产物大小通常通过（）检测（2分）A.琼脂糖凝胶电泳B.紫外分光光度计C.高效液相色谱D.毛细管电泳【答案】A【解析】PCR产物大小通常通过琼脂糖凝胶电泳检测

8.PCR反应中，延伸温度一般设置在（）（2分）A.50-65℃B.65-75℃C.75-85℃D.85-95℃【答案】C【解析】延伸温度通常设置在75-85℃，使DNA聚合酶高效延伸

9.PCR反应中，引物二聚体形成的现象称为（）（2分）A.非特异性扩增B.引物降解C.非特异性结合D.引物二聚体化【答案】D【解析】引物二聚体是指引物自身结合形成的非特异性产物

10.PCR反应中，循环数一般设置为（）（2分）A.20-30B.30-40C.40-50D.50-60【答案】A【解析】PCR反应一般循环20-30次，达到理想的扩增效果

二、多选题（每题4分，共20分）

1.PCR反应体系中，哪些是必需的成分？（）（4分）A.DNA模板B.引物C.DNA聚合酶D.dNTPsE.Mg2+【答案】A、B、C、D、E【解析】PCR反应体系必需包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTPs和Mg2+

2.PCR反应中，影响退火温度的因素包括（）（4分）A.引物长度B.引物GC含量C.引物Tm值D.模板浓度E.反应体积【答案】A、B、C【解析】退火温度主要受引物长度、GC含量和Tm值影响

3.PCR反应中，非特异性扩增的常见原因包括（）（4分）A.引物设计不合理B.退火温度过高C.DNA模板质量差D.镁离子浓度过高E.循环数过多【答案】A、C、D【解析】非特异性扩增常见原因包括引物设计不合理、DNA模板质量差和镁离子浓度过高

4.PCR反应中，引物设计时需要考虑的因素包括（）（4分）A.引物长度B.引物GC含量C.引物Tm值D.引物互补性E.引物二聚体化【答案】A、B、C、D、E【解析】引物设计时需要考虑长度、GC含量、Tm值、互补性和二聚体化等因素

5.PCR反应中，影响DNA聚合酶活性的因素包括（）（4分）A.Mg2+浓度B.dNTPs浓度C.引物浓度D.DNA模板浓度E.延伸温度【答案】A、B、E【解析】Mg2+浓度、dNTPs浓度和延伸温度影响DNA聚合酶活性

三、填空题（每题4分，共20分）

1.PCR反应一般包括______、______和______三个阶段【答案】变性；退火；延伸（4分）

2.PCR反应中，引物的Tm值一般控制在______℃左右【答案】55-65（4分）

3.PCR反应中，Mg2+浓度一般控制在______μM左右【答案】

1.5-

2.5（4分）

4.PCR产物大小通常通过______检测【答案】琼脂糖凝胶电泳（4分）

5.PCR反应中，非特异性扩增的常见现象是出现______和______【答案】引物二聚体；非特异性条带（4分）

四、判断题（每题2分，共10分）

1.PCR反应中，Mg2+浓度越高越好（）（2分）【答案】（×）【解析】Mg2+浓度过高会导致非特异性扩增，一般控制在

1.5-

2.5μM

2.PCR反应中，引物设计时，GC含量越高越好（）（2分）【答案】（×）【解析】GC含量控制在40%-60%较为理想，过高或过低都不利于引物结合

3.PCR反应中，循环数越多，PCR产物越多（）（2分）【答案】（×）【解析】循环数过多会导致非特异性扩增，一般设置在20-30次

4.PCR反应中，引物二聚体是特异性产物（）（2分）【答案】（×）【解析】引物二聚体是非特异性产物，影响PCR效率

5.PCR反应中，DNA模板浓度越高越好（）（2分）【答案】（×）【解析】DNA模板浓度过高会导致非特异性扩增，一般控制在10-100ng/μL

五、简答题（每题5分，共15分）

1.简述PCR反应的基本原理【答案】PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术其基本原理是利用DNA聚合酶在高温变性、低温退火和适温延伸三个阶段中，特异性扩增目标DNA片段【解析】PCR通过三个温度循环实现DNA扩增变性（95℃）使DNA双链分离；退火（50-65℃）使引物与模板结合；延伸（72℃）使DNA聚合酶合成新的DNA链

2.简述PCR反应中引物设计的原则【答案】引物设计应遵循以下原则

①引物长度一般为18-25bp；

②GC含量控制在40%-60%；

③Tm值控制在55-65℃；

④引物之间不能互补形成二聚体；

⑤引物不能在模板内部形成发夹结构【解析】引物设计是PCR成功的关键，需确保引物与模板结合特异性，避免非特异性扩增

3.简述PCR反应中影响扩增效率的因素【答案】影响PCR扩增效率的因素包括

①引物设计和质量；

②DNA模板质量和浓度；

③DNA聚合酶活性；

④dNTPs浓度；

⑤Mg2+浓度；

⑥退火温度；

⑦循环数【解析】PCR扩增效率受多种因素影响，需优化反应条件以提高扩增效果

六、分析题（每题10分，共20分）

1.某实验室进行PCR反应时，发现扩增产物存在非特异性条带，请分析可能的原因并提出解决方案【答案】非特异性条带可能的原因包括

①引物设计不合理（如Tm值差异大、存在互补区域）；

②退火温度过高；

③Mg2+浓度过高；

④DNA模板质量差解决方案包括

①重新设计引物，优化Tm值；

②降低退火温度；

③调整Mg2+浓度；

④纯化DNA模板【解析】非特异性条带是PCR反应中常见问题，需分析原因并优化反应条件

2.某实验室需要扩增一段

1.5kb的DNA片段，请设计一个基本的PCR反应体系，并说明各成分的作用【答案】PCR反应体系设计如下

①DNA模板10-100ng/μL；

②引物10pmol/μL；

③DNA聚合酶1-5U/μL；

④dNTPs200μM；

⑤Mg2+

1.5-

2.5μM；

⑥PCR反应缓冲液pH

8.3；

⑦双蒸水补足至50μL各成分作用DNA模板提供扩增模板；引物结合模板并指导延伸；DNA聚合酶催化DNA合成；dNTPs提供合成原料；Mg2+激活DNA聚合酶；缓冲液维持pH稳定【解析】PCR反应体系需包含模板、引物、酶、dNTPs、Mg2+和缓冲液等成分，各成分需按比例混合

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.某实验室需要扩增一段500bp的DNA片段，请设计一个完整的PCR实验方案，包括引物设计、反应体系和实验步骤【答案】PCR实验方案设计如下

①引物设计上游引物（5-AGCTTGCCAAAGCTTGCAG-3，Tm=58℃）；下游引物（5-GGTCCGACCTGTTACGTTA-3，Tm=60℃）

②反应体系DNA模板50ng/μL；引物10pmol/μL；DNA聚合酶2U/μL；dNTPs200μM；Mg2+2μM；PCR反应缓冲液pH

8.3；双蒸水补足至25μL

③实验步骤a.变性95℃，3分钟；b.循环95℃，30秒；58℃（上游引物）和60℃（下游引物），30秒；72℃，1分钟，共30个循环；c.延伸72℃，5分钟；d.保存4℃，保存【解析】PCR实验方案需包括引物设计、反应体系和实验步骤，确保扩增效果

2.某实验室在PCR反应中，发现扩增产物存在引物二聚体，请分析可能的原因并提出优化方案【答案】引物二聚体可能的原因包括

①引物设计不合理（如GC含量过高、引物互补区域）；

②退火温度过低；

③引物浓度过高优化方案包括

①重新设计引物，降低GC含量，避免互补区域；

②适当提高退火温度；

③降低引物浓度【解析】引物二聚体是非特异性产物，需优化引物设计和反应条件以提高扩增特异性---标准答案

一、单选题

1.C

2.C

3.D

4.A

5.C

6.C

7.A

8.C

9.D

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C

3.A、C、D

4.A、B、C、D、E

5.A、B、E

三、填空题

1.变性；退火；延伸

2.55-

653.

1.5-

2.

54.琼脂糖凝胶电泳

5.引物二聚体；非特异性条带

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.PCR通过高温变性使DNA双链分离，低温退火使引物与模板结合，适温延伸使DNA聚合酶合成新的DNA链，实现DNA片段特异性扩增

2.引物设计应遵循长度、GC含量、Tm值、互补性和二聚体化原则，确保特异性结合，避免非特异性扩增

3.影响PCR扩增效率的因素包括引物设计、DNA模板质量、DNA聚合酶活性、dNTPs浓度、Mg2+浓度、退火温度和循环数等

六、分析题

1.非特异性条带可能的原因包括引物设计不合理、退火温度过高、Mg2+浓度过高和DNA模板质量差解决方案包括重新设计引物、降低退火温度、调整Mg2+浓度和纯化DNA模板

2.PCR反应体系设计包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、dNTPs、Mg2+和缓冲液，各成分按比例混合，确保扩增效果

七、综合应用题

1.引物设计、反应体系和实验步骤需优化，确保扩增特异性引物设计需考虑Tm值、GC含量和互补性，反应体系需包含模板、引物、酶、dNTPs、Mg2+和缓冲液，实验步骤包括变性、退火和延伸

2.引物二聚体可能的原因包括引物设计不合理、退火温度过低和引物浓度过高优化方案包括重新设计引物、提高退火温度和降低引物浓度，提高扩增特异性。