【名师一号】高考生物总复习 专题四 生物技术在其他方面的应用课后限时练 新人教版(1).doc

课后限时练(四十三)生物技术在其他方面的应用(计时：45分钟满分：100分)一、选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)1(2014上海普陀一模)下列有关蛋白质和dna的提取和分离的说法，正确的是()a可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪红细胞中提取dna和蛋白质b提取dna时，可用不同浓度的nacl溶液反复溶解以析出蛋白质c透析法分离蛋白质的依据是蛋白质不能通过半透膜d用玻璃棒快速搅拌有利于提取dna解析哺乳动物的成熟的红细胞没有细胞核，不能提取到dna；不同浓度的nacl溶液反复溶解去除杂质，并在0.14 mol/l时，溶解度最小，析出dna；用玻璃棒快速搅拌容易使dna断裂，不利于dna的提取。答案c2(2014山东聊城期末)在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是()a蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油b压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油c萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油d蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油解析蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。答案a3(2014安徽蚌埠检测)下列关于操作过程的叙述中错误的是()apcr反应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，移液器上的吸液枪头都必须更换解析为了防止外源dna等因素的污染，pcr反应中所用的微量离心管、枪头、缓冲液及蒸馏水等，在使用前要进行高压灭菌；还要将所用的缓冲液和酶分装成小份；并且使用一次性吸液枪头，则a、b、d三项都正确。在使用前，将pcr所需试剂从冰箱内拿出后，应放在冰块上缓慢融化，则c项错误。答案c4多聚酶链式反应(pcr技术)是体外酶促合成特异dna片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的dna得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。下列关于pcr技术叙述不正确的是()apcr技术是在实验室中以少量dna制备大量dna的技术b反应中新合成的dna又可以作为下一轮反应的模板cpcr技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增d应用pcr技术与探针杂交技术可以检测基因突变解析pcr技术是人工合成dna的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。答案c5已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确的是()a将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内b若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快c若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子甲也存在于沉淀中d若用sds聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远解析分子甲的分子量最小，进入凝胶内部通道而移动速度慢；分子乙留在透析袋内，说明其相对分子质量比较大，分子丙比分子乙相对分子质量大，所以分子丙也留在袋内；分子戊比分子甲的分子量大，分子甲可能不存在于沉淀物中；sds聚丙烯酰胺凝胶电泳中的样品，其电泳迁移率完全取决于分子的大小，分子量相差越大，形成的电泳带相距越远。答案a6生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是()a采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同b使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质c电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离d离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同解析本题考查有关物质提取、纯化的原理，意在考查考生的理解能力。透析的原理是小分子能够通过半透膜，利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。答案b7下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是()a用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面杂蛋白b将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质c血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂d整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构解析红细胞的洗涤用的是生理盐水，其目的是去除血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化；而本实验中蒸馏水的作用是涨破红细胞，使血红蛋白释放。将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜。整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。答案d8相对分子质量不同的两种蛋白质在凝胶色谱柱中的行进过程，可表示为如图中的哪一个()解析相对分子质量较大的蛋白质只能从凝胶间隙通过，路程短，速度快，先到达色谱柱的下端；相对分子质量较小的蛋白质可进入凝胶颗粒内部的通道，路程远，速度慢，后到达色谱柱的下端。答案b二、非选择题(本大题共4小题，共60分)9(15分)现代生物学已向两个方向发展，宏观研究的水平为生态系统水平，微观研究的水平为分子水平，对于分子的研究，其物质的提取和分离显得尤为重要。下面是物质提取和分离的相关问题，请回答：(一)dna分子的提取和分离(1)在提取菜花细胞中的dna时，采用的研磨法，为什么不能像用鸡血那样，用蒸馏水使其破裂？_。(2)在提取实验过程中用到两种浓度的nacl溶液，说明其作用：2 mol/lnacl溶液：_；0.14 mol/lnacl溶液：_。(3)在整个操作过程中，每100 ml血液中加入3 g柠檬酸钠的作用是：_。(4)鉴定dna所用的试剂：_。(二)血红蛋白的提取和分离(1)在血红蛋白的提取和分离过程中：粗分离、纯化和纯度鉴定时，都会用到缓冲溶液，其作用是_。(2)在洗脱过程中，对洗脱液的流速要求稳定的目的是：_。(三)不同的化学物质，其理化特性不同，提取方法也有所差异，如胡萝卜素不溶于水，易溶于_，因此可以用_方法进行提取。解析(一)(1)dna分子提取中理想的材料为富含dna的细胞，动物中鸡血红细胞具有细胞核，放入蒸馏水中会使细胞涨破释放出dna，而植物细胞含有细胞壁不能因吸水而涨破。(2)实验过程中两次用到nacl溶液，初次为2 mol/l的nacl溶液，用于溶解dna，而0.14 mol/l的nacl溶液会使dna析出。(3)为了防止凝血现象的发生应加入柠檬酸钠。(4)鉴定dna所用的试剂为二苯胺试剂。(二)(1)为保持蛋白质的生理活性，防止变性从而用缓冲液保持ph的恒定。(2)洗脱液的流速变化过快，使操作压变化过大，从而使洗脱物质的下降速率变化过大，导致分离纯化不充分。(三)胡萝卜素的化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于有机溶剂。因此可以用有机溶剂作萃取剂，以萃取的方法来提取。答案(一)(1)植物细胞具有细胞壁，不会吸水涨破，只有通过研磨，才能释放出dna(2)溶解dna分子，过滤并除去不溶于nacl溶液的杂质使dna分子析出，过滤并除去溶于nacl溶液中的杂质(3)防止出现凝血(4)二苯胺试剂(二)(1)维持血红蛋白环境中的ph的稳定(2)维持操作压的稳定(三)有机溶剂有机溶剂萃取10(15分)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“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”：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ph 7.0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上图所示。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冲液等方法缩短透析时间，能尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中会产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。答案(1)生理盐水渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破)(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液(3)带电性质以及分子大小、形状(4)2携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质11(15分)(2014湖北孝感统考)美国化学家从红豆杉树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇，发现它具有独特的抗肿瘤的作用，为国际市场上最畅销的天然抗癌药原料产品，但全世界的紫杉醇的产量仅约250千克，供求关系的严重失衡给红豆杉生长地区的生态带来了巨大灾难。如何利用生物技术大量提取和生产紫杉醇，研究人员进行了以下探究。(1)研究表明，红豆杉树皮中的紫杉醇含量最高，研究人员利用组织培养技术进行培养时，可适当增加_(激素)的含量。(2)为使提取的含量增加，有研究人员想到用酶解法破坏其细胞壁结构，所利用的纤维素酶一般包括如下三种_、_、_。(3)为了将含有以上纤维素酶的微生物从自然界中分离出来，可以利用_培养基进行选择培养，并用_进行鉴定。(4)紫杉醇是含萜类环状结构的天然次生代谢有机物，为了提高从树叶中提取紫杉醇的含量，研究人员使用下图装置进行萃取，图中的甲代表的是_(填“出水口”或“入水口”)。理论上下列溶剂最适合用于萃取的是()a乙醇 b丙酮c石油醚 d乙醚(5)为了使紫杉醇与其他物质更好地分离，研究人员用高分子树胶作填充剂进行凝胶色谱法分离，在这种方法里相对分子质量大的有机物在凝胶柱内移动速度较_。解析(1)植物组织培养时，加的细胞分裂素含量较多时，有利于芽的分化，进而促进树皮的产生。(2)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括c1酶、cx酶、葡萄糖苷酶。(3)选择含纤维素酶的微生物需要选择培养基，纤维素为唯一碳源，用刚果红进行鉴定。(4)紫杉醇是有机物，不溶于水，最好用石油醚萃取，乙醇和丙酮是水溶性有机溶剂，乙醚的沸点低不适合。(5)在色谱柱内，相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程短，移动速度快。答案(1)细胞分裂素(2)c1酶cx酶葡萄糖苷酶(3)碳源只含纤维素的刚果红染液(4)出水口c(5)快12(15分)(2014江苏靖江模拟)在进行dna亲子鉴定时，需大量的dna。pcr技术(多聚酶链式反应)可以使样品dna扩增，获得大量dna克隆分子。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。(1)图中的变性、延伸分别是指_、_。(2)假设pcr反应中的dna模板为p，第一轮循环的产物2个子代dna为n1，第二轮的产物4个子代dna为n2，n1、n2中含有模板dna单链的dna分别有_个、_个。若继续循环，该dna片段共经过30次循环后能形成_个dna片段。(3)某样品dna分子中共含3 000个碱基对，碱基数量满足：，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)。(4)若下图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经pcr扩增的产物。解析(1)变性的实质是dna双链解旋；延伸的实质是以dna单链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链的过程。(2)由于pcr原理为dna双链复制，其特点是半保留复制，所以无论复