高考生物 第4讲 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取解题高效训练 新人教版选修1.doc

第四讲dna和蛋白质技术与植物有效成分的提取课堂考点集训考点一dna与蛋白质的提纯1(2013盐城二模)下列关于dna和蛋白质提取与分离实验的叙述正确的有()a提取细胞中的dna和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞b用不同浓度nacl溶液反复溶解与析出dna，可去除蛋白质c蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的dnad蛋白质和dna中，只有蛋白质可以用电泳的方法进行分离纯化解析：选b如果提取动物细胞中的dna和蛋白质可以用蒸馏水涨破细胞，但是如果用植物细胞来提取dna，那么用蒸馏水就无法涨破细胞，所以应根据细胞的结构特点选择不同的方法破碎细胞(常用的有研磨法、超声波法、酶解法等)。透析法可以将蛋白质与其他小分子化合物如无机盐、单糖、双糖、氨基酸等分离，但是不能将蛋白质与dna分开。蛋白质和dna都是大分子物质，皆可以用电泳的方法进行分离纯化。dna在nacl溶液中的溶解度随nacl溶液浓度的不同而变化，当nacl的物质的量浓度为0.14 mol/l时，dna的溶解度最低，利用这一原理，可以使溶解在nacl溶液中的dna析出。2(2011广东高考)以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()a洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂b猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少c血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测d在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比相对分子质量较小的杂蛋白移动慢解析：选d生理盐水与细胞内液的浓度相等。可防止红细胞因过量吸水而涨破。在凝胶色谱法分离血红蛋白的过程中，可根据其颜色监测血红蛋白的洗脱情况。蛋白质相对分子质量越大，在凝胶色谱法分离过程中的移动速度越快。考点二植物有效成分的提取与分离3有关植物芳香油的提取方法的叙述正确的是()植物芳香油具有较强的挥发性，能随水蒸气蒸发，因此可利用蒸馏法提取压榨法是利用机械压力榨出芳香油将新鲜的植物材料浸泡在用于萃取的有机溶剂中，然后蒸去溶剂，即可获得植物芳香油，此为萃取法abc d解析：选a植物芳香油是有机物，利用其溶解性的特点，可用多种方法提取。若使用萃取法，原料应粉碎且干燥后浸泡于有机溶剂，然后蒸发出有机溶剂。4(2013长春二调)下列对胡萝卜素提取过程的分析正确的是()a在把新鲜的胡萝卜切成米粒大小的颗粒置于烘箱中烘干时，温度越高、干燥时间越长，烘干效果越好b在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发c在浓缩干燥前，没有必要进行过滤d将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，要收集蒸发出去的液体，蒸发出去的是胡萝卜素，留下的是有机溶液解析：选b在烘干胡萝卜颗粒时要控制好温度和时间，温度太高、干燥时间太长，会导致胡萝卜素分解；在浓缩干燥前，要将萃取液进行过滤，除去不溶物；将滤液用蒸馏装置进行蒸馏，蒸发掉有机溶剂，留下浓缩的胡萝卜素液；在萃取过程中，在瓶中安装冷凝回流装置是为了防止加热时有机溶剂挥发。考点三pcr技术5多聚酶链式反应(pcr)是一种体外迅速扩增dna片段的技术。请回答下列有关pcr技术的基本原理及应用问题。(1)dna的两条链是反向平行的，通常将_的末端称为5端，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_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，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_，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，所用的培养基叫_。(3)pcr的每次循环可以分为_三步。假设在pcr反应中，只有一个dna片段作为模板，请计算在5次循环后，反应物中大约有_个这样的dna片段。(4)请用简图表示出一个dna片段pcr反应中第二轮的产物。解析：(1)dna聚合酶只能把新的核苷酸加到已经存在的核酸的3羟基上，与dna母链结合的rna引物就提供这个羟基。(2)因pcr利用了dna的热变性原理解决了打开dna双链的问题，所以用于催化dna复制过程的dna聚合酶要具有耐高温的特性。用选择培养基可将taq细菌从其他普通的微生物中分离出来。(3)dna复制两条链均作为模板，进行半保留式复制，所以复制5次后得到的子代dna分子数为2532个。(4)新合成的dna链带有引物，而最初的模板dna的两条链不带有引物。答案：(1)磷酸基团3端(2)耐高温的taq dna聚合酶选择培养基(3)变性、复性和延伸32(4)课下综合检测一、选择题1(2013哈尔滨一模)在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取过程中共有的操作是()a纸层析 b水浴加热c过滤 d加入nacl解析：选c纸层析法用于胡萝卜素的鉴定；水浴加热用于胡萝卜素的萃取；在玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取过程中都要用到过滤；在玫瑰精油的提取中加入nacl使油水分层。2(2013黄冈模拟)在蒸馏过程中，要提高产品质量，应该采取的措施是()a提高蒸馏温度，延长蒸馏时间b提高蒸馏温度，缩短蒸馏时间c降低蒸馏温度，缩短蒸馏时间d降低蒸馏温度，延长蒸馏时间解析：选d高温蒸气会导致提取的香精色泽、香味较差，应该降低蒸馏温度；温度降低了，也应延长蒸馏时间。3下列有关“dna的粗提取与鉴定”实验原理的叙述正确的是()adna在nacl溶液中的溶解度，随nacl溶液浓度的降低而减小b利用dna不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的dnacdna是大分子有机物，易溶于水也溶于某些有机溶剂d在沸水浴中，dna遇二苯胺会出现紫色反应解析：选bdna在nacl溶液中的溶解规律如下图。dna不溶于水和酒精等有机溶剂。在沸水浴条件下，dna遇二苯胺后呈现蓝色。4下列操作过程的叙述中错误的是()apcr实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌bpcr所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20储存cpcr所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后，迅速融化d在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必须更换解析：选c为了防止外源dna等因素的污染，pcr实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌；所用的缓冲液及酶应分装成小份保存，并使用一次性枪头。在冰箱中放置的缓冲液和酶从冰箱中取出后应放在冰块上缓慢融化，而不能迅速融化。5下列有关“dna的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是()a利用dna溶于酒精，而蛋白质不溶于酒精，可将dna与蛋白质分离b利用高温能使蛋白质变性，却对dna没有影响的特性，可将dna与蛋白质分离c在溶有dna的物质的量浓度为2 mol/l的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验d在dna滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将dna与蛋白质分离解析：选d利用dna不溶于酒精，而蛋白质溶于酒精，可将dna和蛋白质分开。温度过高也会影响dna的特性，如pcr技术。在物质的量浓度为2 mol/l的氯化钠溶液中dna溶解度最大，但加入蒸馏水后，dna溶解度降低，dna析出，过滤后应取其黏稠物进行以后的实验。蛋白酶能分解蛋白质，而不能分解dna。6红细胞中含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是()a血红蛋白提取和分离一般按照样品处理粗分离纯化纯度鉴定的顺序进行b纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液c粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质d可经sds聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定解析：选b蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定，提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经sds聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。7下列植物芳香油的提取所选取的原料、植物芳香油的名称及适宜的提取方法不正确的是()a玫瑰花、玫瑰精油、压榨法b橘皮、橘皮精油、压榨法c茉莉花、茉莉浸膏、萃取法d薰衣草茎和叶、熏衣草油、蒸馏法解析：选a蒸馏法一般适用于提取挥发性的芳香油；压榨法一般适用于对易焦糊原料的提取；萃取法适用范围较广。8研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用，两者的提取及应用如下图所示。抑菌实验中，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。下列相关叙述不正确的是()a柚皮易焦糊，宜采用压榨法提取柚皮精油b筛选乳酸菌a时可选用平板划线法或稀释涂布平板法c电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度越快d可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果解析：选c柚皮精油的提取一般用压榨法；筛选菌种一般用固体选择培养基，常用接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法；电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度越慢；抑菌实验中，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈，可通过测定透明圈的大小来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。二、非选择题9根据植物芳香油提取的相关知识，回答下列问题：(1)玫瑰精油的提取可使用如图所示装置，这种方法叫_法；蒸馏时收集的蒸馏液_(填“是”或“不是”)纯的玫瑰精油，原因是_。进水口是图中的_(填图中的编号)。(2)柠檬芳香油的提取常用_法。(3)胡萝卜素是_色的结晶。从胡萝卜中提取胡萝卜素常用_法，常用做溶剂的为_(填“水溶性有机溶剂”或“水不溶性有机溶剂”)。解析：(1)不同的植物精油的提取方法不同，玫瑰精油稳定性强，难溶于水，用水蒸气蒸馏法提取。(2)因为在水中蒸馏会导致柠檬原料焦糊和其中的有效成分水解，所以柠檬芳香油的制备一般用压榨法。(3)胡萝卜素是脂溶性的，所以能用水不溶性有机溶剂进行萃取。答案：(1)水蒸气蒸馏不是玫瑰精油随水蒸气一起蒸馏出来，所得到的是油水混合物(2)压榨(3)橘黄萃取水不溶性有机溶剂10下图表示以鸡血为实验材料进行dna的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答下列问题： (1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入_并搅拌，可使鸡血细胞破裂。(2)步骤二中，过滤后收集含有dna的_。(3)步骤三、四的操作原理是_，步骤四通过向溶液中加入_调节nacl溶液的物质的量浓度为_mol/l时，dna将会析出，过滤去除溶液中的杂质。(4)步骤七：向步骤六过滤后的_中，加入等体积的冷却的_，静置23 min，溶液中会出现_色丝状物，这就是粗提取的dna。(5)步骤八：dna遇_试剂，沸水浴5 min，冷却后，溶液呈_色。解析：破碎红细胞应用蒸馏水，使之吸水涨破。dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同，在2 mol/l的nacl中dna溶解，在0.14 mol/l的nacl溶液中dna析出。可通过加入蒸馏水将2 mol/l nacl溶液稀释为0.14 mol/l的nacl溶液使dna析出。dna不溶于冷酒精，遇二苯胺加热呈蓝色反应。答案：(1)蒸馏水(2)滤液(3)dna在不同浓度的nacl溶液中溶解度不同，通过控制nacl溶液的浓度去除杂质蒸馏水0.14(4)滤液酒精白(5)二苯胺蓝11(2013烟台调研)某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下：请回答下列有关问题：(1)样品处理中红细胞的洗涤要用_反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度ph7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是_。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是_，若要尽快达到理想的透析效果，可以_(写出一种方法)。(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的_等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有_种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是_。解析：(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓