【赢在课堂】高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术同步训练 新人教版选修1

1 专题专题 5 5 过关检测过关检测 时间 60 分钟 满分 100 分 一 选择题 共 25 小题 每小题 2 分 共 50 分 1 1 下列叙述中错误的是 A 改变 NaCl 溶液的浓度只能使 DNA 溶解而不能使其析出 B 在沸水浴中 DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色 C 用电泳法可分离带电性质 分子大小和形状不同的蛋白质 D 用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质 解析 在不同浓度的 NaCl 溶液中 DNA 的溶解度不同 在物质的量浓度为 0 14 mol L 的 NaCl 溶液中 溶解度最小 DNA 析出 呈丝状物 过滤后存在于黏稠物中 在物质的量浓度为 2 mol L 的 NaCl 溶液 中溶解度最大 所以 DNA 呈溶解状态 过滤后存在于滤液中 答案 A 2 2 在 DNA 提取过程中 最好使用塑料试管和烧杯 目的是 A 不易破碎 B 减少提取过程中 DNA 的损失 C 增加 DNA 的含量 D 容易洗刷 解析 玻璃对 DNA 有吸附作用 如果用玻璃器具 DNA 会吸附在管壁上 减少 DNA 的提取量 答案 B 3 3 DNA 的粗提取与鉴定 实验中 操作正确的是 A 取制备好的鸡血细胞液 5 10 mL 注入烧杯中 迅速加入物质的量浓度为 0 14 mol L 的 NaCl 溶液 20 mL 同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌 5 min 可使血细胞破裂 释放出 DNA B 整个 DNA 提取过程中 两次加蒸馏水的目的 都是为了降低溶液中 NaCl 的浓度 使 DNA 分子的溶 解度达到最低 析出 DNA 分子 C 整个 DNA 提取操作中 两次加入 2 mol L 的 NaCl 溶液 目的都是使 DNA 尽可能多地溶解在 NaCl 溶液中 D DNA 鉴定操作中 只要向溶有 DNA 的 NaCl 溶液中加入 4 mL 的二苯胺试剂 即可出现蓝色 解析 取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中 迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌 使血细胞破 裂 将 DNA 释放出来 整个 DNA 提取过程中 使用两次蒸馏水 第一次是使血细胞吸水胀破 释放核 DNA 第二次是用来稀释 NaCl 溶液 使 DNA 析出 在 DNA 鉴定操作中 DNA 遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸 水浴条件下完成 答案 C 4 4 多选 下列关于 DNA 和蛋白质提取和分离实验的叙述 正确的是 A 提取细胞中的 DNA 和蛋白质都需要用蒸馏水胀破细胞 B 用不同浓度的 NaCl 溶液反复溶解与析出 DNA 可除去蛋白质 C 蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的 DNA D 蛋白质和 DNA 都可以用电泳的方法进行分离纯化 解析 A 项 在提取 DNA 时 如果材料是动物细胞则需要用蒸馏水胀破 如果是植物细胞则不需要 而 是用洗涤剂瓦解细胞膜 B 项用物质的量浓度为 2 mol L 的 NaCl 溶液溶解 DNA 然后过滤出蛋白质 再 降低 NaCl 溶液浓度 析出 DNA C 项中透析用以除去小分子物质 DNA 是大分子物质 D 项是常规方 法如用聚丙烯酰胺凝胶电泳 可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化 答案 BD 5 5 做 DNA 粗提取和鉴定实验时 实验材料用鸡血而不用猪血的原因是 A 鸡血的价格比猪血的价格低 2 B 猪的红细胞没有细胞核 不易提取到 DNA C 鸡血不凝固 猪血会凝固 D 用鸡血提取 DNA 比用猪血提取操作简便 解析 DNA 是生物的遗传物质 主要存在于细胞核内 生物实验材料的选择原则 一是容易获得 二是 实验现象明显 做 DNA 粗提取与鉴定实验的实验材料不选猪血是因为哺乳动物成熟的红细胞无细 胞核 不易提取到 DNA 而鸟类 爬行类等动物成熟的红细胞有细胞核 实验现象明显 答案 B 6 6 将粗提取的 DNA 丝状物分别加入物质的量浓度为 0 14 mol L NaCl 溶液 物质的量浓度为 2 mol L NaCl 溶液 体积分数为 95 的酒精溶液中 然后用放有纱布的漏斗过滤 分别得到滤液 P Q R 以及存留在纱布上的黏稠物 p q r 其中由于含 DNA 少可以丢弃的是 A P Q R B p q r C P q RD p Q r 解析 将粗提取的 DNA 丝状物加入物质的量浓度为 0 14 mol L NaCl 溶液中 DNA 析出 过滤后存在 于纱布上 p 杂质存在于滤液中 P 加入物质的量浓度为 2 mol L NaCl 溶液中 DNA 溶解 过滤后 存在于滤液中 Q 杂质存在于纱布上 q 加入体积分数为 95 的酒精溶液中 DNA 析出 过滤后存在 于纱布上 r 杂质存在于滤液中 R 答案 C 7 7 若选择的实验材料为植物细胞 破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐 加入食盐的目的是 A 利于 DNA 的溶解B 分离 DNA 和蛋白质 C 溶解细胞膜D 溶解蛋白质 解析 实验材料是植物细胞 需先用洗涤剂溶解细胞膜 再加入食盐利于 DNA 的溶解 答案 A 8 8 多选 下面能影响 DNA 粗提取含量的是 A 选材B 洗涤剂的用量 C 二苯胺的用量 D 搅拌和研磨的程度 解析 A 项 尽量选择 DNA 含量高的材料粗提取 DNA B 项 洗涤剂的用量和类型能影响细胞膜的瓦解 程度 从而导致 DNA 的释放量的变化 C 项 二苯胺是 DNA 的鉴定剂 而非提取剂 D 项 搅拌和研磨 充分有利于 DNA 的释放 答案 ABD 9 9 粗提取 DNA 的最后一步用到冷却的酒精溶液 DNA 会以白色丝状物的形态析出 其中每一根白色丝 状物是 A 一条脱氧核苷酸链 B 一个 DNA 分子 C 扭结在一起的多个 DNA 分子 D 一条染色体 解析 一条脱氧核苷酸链和一个 DNA 分子特别微小 不会被眼睛直接观察到 对 DNA 粗提取过程中 蛋白质已被破坏或过滤掉 所以样品中不再存在由 DNA 和蛋白质组成的染色体 答案 C 1010 DNA 的双螺旋结构解开的温度范围是 A 10 20 B 80 100 C 20 30 D 40 60 解析 蛋白质大多不能忍受 60 80 的高温 而 DNA 在 80 以上才会变性 答案 B 1111 双选 下列有关 PCR 技术的说法 不正确的是 3 A PCR 技术是在细胞内完成的 B PCR 技术是一项在生物体外复制特定 DNA 的核酸合成技术 C PCR 技术的原理与 DNA 复制的原理不同 D PCR 技术的前提是有一段已知的目的基因的核苷酸序列 解析 PCR 技术是在生物体外进行 DNA 复制的技术 其原理与 DNA 复制的原理相同 但前提是必须要 有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物 答案 AC 1212 关于 DNA 的复制 下列叙述正确的是 A DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 只能从 5 端延伸 DNA 链 B DNA 复制不需要引物 C 引物与 DNA 母链通过碱基互补配对进行结合 D DNA 的合成方向总是从子链的 3 端向 5 端延伸 解析 由于 DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 只能从引物的 3 端即复制方向由模板链的 3 端向 5 端延伸 由于 DNA 分子是反向平行的 子链是依据碱基互补配对原则 在 DNA 聚合酶作用下合成的 其合成方向是从子链 5 端向 3 端延伸 答案 C 1313 PCR 一般要经过三十多次循环 从第二轮循环开始 上一次循环的产物也作为模板参与反应 由引 物 延伸而成的 DNA 单链作模板时将 A 仍与引物 结合进行 DNA 子链的延伸 B 无需与引物结合 在酶的作用下从头合成子链 C 同时与引物 和引物 结合进行子链延伸 D 与引物 结合进行 DNA 子链的延伸 解析 PCR 扩增中 从第二轮循环开始 由引物 延伸而成的 DNA 单链作模板时 将与引物 结合进行 DNA 子链的延伸 由引物 延伸而成的 DNA 单链作模板时 将与引物 结合进行 DNA 子链的延伸 答案 D 1414 下图是哪次循环的产物 A 第一次循环B 第二次循环 C 第三次循环D 第四次循环 解析 在 PCR 反应中 以引物为标记 第一次循环时 以加入的 DNA 为模板 两条 DNA 链可分别由引物 和引物 与其结合并在 DNA 聚合酶的作用下延伸 所以形成的每个子 DNA 中只有一种引物 从第 二次循环开始 上次产生的 DNA 分子又可作为模板参与反应 所以会形成 DNA 分子两端均含引物的 情况 如图所示 因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物 答案 A 1515 复性温度是影响 PCR 特异性的较重要因素 变性后温度快速冷却至 40 60 可使引物和模板 发生结合 PCR 的结果可不考虑原来解旋开的两个 DNA 模板链的重新结合 原因不包括 A 由于模板 DNA 比引物复杂得多 B 引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞 C 加入引物的量足够多而模板链数量少 D 模板链加热解旋已经变性不可能再次结合 4 解析 DNA 分子在 80 100 的温度范围内双螺旋结构解体 双链打开 在 DNA 分子复制时提供模板 这个过程称为变性 当温度缓慢降低到 50 左右时 两条解聚的单链重新结合成双链 称为复性 故 D 阐述错误 答案 D 1616 在 PCR 过程中 一般进行自动控制的是 A 引物的设计 B 反应成分的配制 C 移液器枪头的更换 D 温度由 94 55 72 的调整 解析 真正的 PCR 过程一般由 PCR 仪完成 PCR 仪对温度的调整是自动的 引物的设计由人的大脑完 成 反应成分的配制 移液器枪头的更换一般在 PCR 仪外由人工完成 答案 D 1717 为了提取血红蛋白 从学校附近的屠宰场索取新鲜的猪血 对猪血处理的正确操作是 A 要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠 B 取血回来后 马上进行高速长时间离心 C 将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌 D 重复洗涤直到上清液呈红色为止 解析 取血后 应进行低速短时间离心 离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌 使红细胞破裂 红细胞 重复洗涤直到上清液没有黄色为止 答案 A 1818 利用离心法纯化蛋白质主要是利用了蛋白质的 A 结构与组成B 种类和数量 C 大小和密度D 所携带电荷的多少 解析 离心法纯化蛋白质 是通过控制离心速率 使分子大小 密度不同的蛋白质发生分层 从而达 到分离出各种蛋白质的目的 答案 C 1919 有资料显示 在非洲 作为镰刀形细胞贫血症基因携带者更能适应于当地的环境 有人认为这种 人的血红蛋白可能与正常人或镰刀形细胞贫血症病人的有一定差异 为证实这种猜想 需对携带者 的血红蛋白进行实际的检测 而欲要检测 就必须分离得到这种血红蛋白 试想分离提纯镰刀形细 胞贫血症携带者 Aa 的血红蛋白时 用不到的药品或仪器是 A 琼脂糖B 磷酸缓冲液 C 离心机D 自来水 解析 因为分离血红蛋白的常用方法是凝胶色谱法 而该法中所用的凝胶可以是葡聚糖或琼脂糖 故 A 是可用品 又因为该方法的实际操作中 需要用离心方法将红细胞与其他血液成分分离开 故 C 也 是必需的 又因实验环境中的 pH 必须与人体内的基本一致 故需要用磷酸缓冲液进行酸碱度的调节 答案 D 2020 下列有关 PCR 技术的叙述 错误的是 A PCR 技术一定需要解旋酶和 DNA 聚合酶 B DNA 聚合酶不能从头开始合成 DNA 而只能从引物的 3 端延伸 DNA 链 C PCR 的引物的基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸 D 扩增 DNA 时 需要加入两种引物 解析 在 PCR 技术中 用高温加热的方法使 DNA 变性即解旋 而不用解旋酶 DNA 聚合酶不能从头开 始合成 DNA 而只能从 3 端延伸 DNA 引物是一小段 DNA 或 RNA 其基本单位是脱氧核苷酸或核糖核 苷酸 DNA 复制时以两条单链为模板 每条单链都需要引物 故需要两种引物 5 答案 A 2121 下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是 A 是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法 B 在洗脱过程中 大分子不能进入凝胶内部而最先流出 而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢 最 后流出 C 凝胶内部有很微细的多孔网状结构 其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系 D 一般情况下 凝胶对要分离的物质没有吸附作用 因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来 解析 本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理 凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的 有效方法 凝胶是由多糖类化合物构成的 其内部有很微细的多孔网状结构 小分子蛋白质可以进入 凝胶内部 路程较长 移动速度慢 而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部 路程较短 移动 速度快 因此在洗脱过程中先被分离 选用不同种凝胶 其立体网状结构不同 孔隙大小不同 因此 可分离的分子大小也不同 凝胶一般对分离的物质无吸附作用 所有要分离的物质都应该被洗脱出 来 这是凝胶色谱法与一般层析法的不同 答案 C 2222 原创 对含血红蛋白的样品透析和洗脱均用到磷酸缓冲液 磷酸缓冲液的 pH 依次为 A 5 0 8 0B 8 0 5 0 C 7 0 8 0D 7 0 7 0 解析 红细胞内的 pH 一般为 7 0 为了不破坏所提取血红蛋白的分子结构 对含血红蛋白的样品透析 和洗脱用到的磷酸缓冲液 pH 均为 7 0 中性 答案 D 2323 在血红蛋白分离过程中 如果红色带区歪曲 散乱 变宽 与其有关的主要是 A 样品的处理B 凝胶色谱柱的装填 C 洗脱过程D 凝胶色谱柱的制作 解析 在血红蛋白分离过程中 如果红色带区歪曲 散乱 变宽 说明凝胶色谱柱的装填不紧密 需 重新装填 答案 B 2424 下列各项中 一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是 A 色谱柱高B 色谱柱的直径 C 缓冲溶液D 样品的分布 解析 色谱柱太短不会使大小不同的蛋白质分子拉开距离 缓冲溶液的 pH 不当会造成蛋白质结构的 变化因而使分离受到影响 样品的分布不均匀会影响蛋白质分子移行的路径 色谱柱的直径与大小 不同的蛋白质分子的下移没有必然的联系 答案 B 2525 下图甲是用 DNA 测序仪测出的某人 DNA 片段的碱基排列顺序 图乙是 DNA 测序仪测出的另外四 个 DNA 片段的碱基排列顺序 请认真比较这四幅图 其中与所给样本碱基排列顺序最相似的是 解析 分别将 A B C D 四图中的碱基顺序与所给样本比较 分布最相似的 就是碱基序列最相似 的 因 C 图与样本最相近 故选 C 答案 C 6 二 非选择题 共 4 小题 共 50 分 2626 8 分 请根据下列有关实验及结果 回答问题 在 DNA 的粗提取与鉴定实验中 为得到含 DNA 的黏稠物 某同学进行了如下操作 最后所得含 DNA 的 黏稠物极少 导致下一步实验无法进行 请指出该同学实验操作中的三处错误并改正 在新鲜的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠 经离心后 除去血浆 留下血细胞备用 取 5 10 mL 血细胞放入 50 mL 的烧杯中 并立即注入 20 mL 物质的量浓度为 0 015 mol L 的 NaCl 溶液 快速搅拌 5 min 后经滤纸过滤 取其滤液 滤液中加入 40 mL 物质的量浓度为 2 mol L 的 NaCl 溶液 并用玻璃棒沿一个方向搅拌 1 min 向上述溶液中缓缓加入蒸馏水 同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌 直到溶液中出现丝状 物为止 再进行过滤 得到含 DNA 的黏稠物 1 2 3 解析 红细胞的破裂需在清水中进行 搅拌时应轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌 第一次过滤 是 除去细胞碎片 DNA 在滤液中 因此不能用滤纸过滤 丝状物出现时才刚刚开始析出 DNA 应让 DNA 完 全析出 答案 1 第 步中 并立即注入 20 mL 物质的量浓度为 0 015 mol L 的 NaCl 溶液 快速搅拌 应 改为 缓慢贴壁加入蒸馏水 并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌 3 分 2 第 步中的 滤纸 应改为 纱布 2 分 3 第 步中 直到溶液中出现丝状物为止 应改为 直到溶液中丝状物不再增加为止 3 分 2727 12 分 PCR 多聚酶链式反应 技术是一项在生物体外复制特定的 DNA 片段的核酸合成技术 下图 表示合成过程 请据图分析回答下列问题 1 A 过程高温使 DNA 变性解旋 对该过程的原理叙述 正确的是 A 该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键 B 该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键 C 该过程不需要解旋酶的作用 D 该过程与人体细胞的过程完全相同 2 C 过程要用到的酶是 这种酶在高温下仍保持活性 因此在 PCR 扩增时可以 加 入 需要 不需要 再添加 PCR 反应除提供酶外 还需要满足的基本条件有 3 如果把模板 DNA 的两条链用 15N 标记 游离的脱氧核苷酸不做标记 控制 95 55 72 温度循环 3 次 则在形成的子代 DNA 中含有 15N 标记的 DNA 占 4 如果模板 DNA 分子共有a个碱基对 其中含有胞嘧啶m个 则该 DNA 复制 10 次 需要加入胸腺嘧 啶脱氧核苷酸 个 5 PCR 中由碱基错配引起的变异属于 假设对一个 DNA 进行扩增 第一次循环时某一条模 板链上发生碱基错配 则扩增若干次后检测所用 DNA 的扩增片段 与原 DNA 相应片段相同的占 解析 1 高温所起的作用类似于解旋酶 使双链 DNA 变为单链 2 C 过程为 PCR 技术的延伸阶段 当系统温度上升至 72 左右 溶液中的四种脱氧核苷酸在 DNA 聚合酶的作用下合成新的 DNA 链 Taq DNA 聚合酶是耐热的 高温下不变性 所以一次性加入即 可 7 3 PCR 技术遵循半保留复制的特点 经过三次循环 共产生 23个 DNA 分子 其中有 2 个 DNA 分 子含有 15N 标记 4 在一个双链 DNA 分子中 C T 占碱基总数的一半 故 T 的数目为a m 复制 10 次 相当于新增 加了 210 1 个 DNA 分子 故需补充 T 的数目为 210 1 a m 5 基因中的碱基对改变属于基因突变 对一个 DNA 进行扩增 第一次循环时某一条模板链上 发生碱基错配 第二次以后按正常配对方式进行扩增 错配链作模板扩增的都是错误的 DNA 分子 原 正常链扩增得到的 DNA 分子都是正常的 DNA 分子 故若干次后检测所用 DNA 的扩增片段 与原 DNA 相应片段相同的占 3 4 答案 除标出的分值外 每空 1 分 1 C 2 Taq DNA 聚合酶 一次 不需要 DNA 模板 引物 四种脱氧核苷酸 适当的温度 4 分 3 25 4 210 1 a m 5 基因突变 75 2828 14 分 下面是凝胶色谱法分离蛋白质时样品的加入 图 和洗脱 图 示意图 请据图回答下 列问题 1 在加样示意图中 正确的加