选修一专题5 创新演练·大冲关

一、选择题1蛋白质的提取和分离分为哪几步()A样品处理、凝胶色谱操作、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳B样品处理、凝胶色谱操作、纯化C样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定解析：蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A中凝胶色谱操作及SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程的技术。答案：C2(2010徐州模拟)下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是()A氯化钠的浓度越低，DNA的溶解度越大B人的血液不可代替鸡血进行该实验C柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂D利用DNA易溶于酒精的特点可除去DNA中的部分杂质解析：人是高等哺乳动物，其成熟的红细胞中没有细胞核不能进行该实验。A项NaCl溶液浓度在0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低，高于或低于此浓度，DNA的溶解度都会增大；柠檬酸钠的作用是抗凝血；DNA不能溶于酒精中。答案：B3下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验，叙述正确的是()A前者选择鸡血细胞作为材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好B样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液；后者需要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色C在DNA粗提取实验中，往2 mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应该缓慢加入，直到出现黏稠物即止D洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等解析：鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适用于提取血红蛋白。提取血红蛋白的实验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应该加入生理盐水，否则细胞提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度。DNA初次析出时，加蒸馏水至黏稠物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白，以利于血红蛋白的分离和纯化。答案：A4(2011广州模拟)蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列有关叙述不正确的是()A根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离B根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质C根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质D根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质解析：蛋白质分子不能透过半透膜，而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离。答案：A5聚合酶链式反应(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：C二、非选择题61970年，特明和巴尔的摩证实了RNA病毒能以RNA为模板合成DNA，并发现了催化此过程的酶。图为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请据图回答：(1)催化过程的酶是_。(2)过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达9095时才能完成，说明DNA分子具有_性。(3)由图中信息分析可知，催化过程的酶都是_，两者在作用特性上的区别是_。(4)江苏有一道凉菜白斩鸡，鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。其加工过程中添加了从木瓜中提取的酶制成的“嫩肉粉。”下列有关嫩肉粉的叙述中，正确的是()A“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的B与高温蒸煮相比，“嫩肉粉”是通过降低反应活化能而实现“嫩肉”的C“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入，才能实现“嫩肉”D“嫩肉粉”是一种化工产品，不利于人体健康，实际应用中能少则少、能无则无解析：由题图可知，RNADNA为逆转录过程，需要逆转录酶。都是DNA复制过程，需要DNA聚合酶。PCR扩增使用的某些酶具有耐高温的特性。嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶等。答案：(1)逆转录酶(2)稳定(3)DNA聚合酶催化过程的酶耐高温(4)B7DNA的粗提取与鉴定的实验(如图)：(1)本实验材料选用鸡血细胞液，而不是鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中_含量较高。(2)图A所示加入蒸馏水的目的是_。(3)通过图B所示步骤取得滤液后，再向滤液中加入2 mol/L NaCl溶液的目的是_。(4)图C所示加入蒸馏水的目的是_。(5)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可用_试剂进行检测，在沸水浴条件下，可以看到颜色反应为_色。解析：鸡血细胞没有细胞壁，而且细胞内DNA的含量较高。如图A所示，鸡血细胞液中加入蒸馏水后，细胞内渗透压较高，则鸡血细胞吸水而涨破。如图B所示，溶液中加入2 mol/ NaCl溶液，DNA溶解而杂质析出。如图C所示，加入蒸馏水后，溶液浓度会降低，当浓度降至0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低而析出。在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。答案：(1)DNA(2)使血细胞吸水涨破，释放出核物质DNA(3)使DNA溶解于NaCl溶液(4)使DNA的溶解度下降而析出(5)二苯胺蓝8红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，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。请回答下列有关问题：(1)血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：_、_、_和_。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。加入柠檬酸钠的目的是_。在样品处理中包括红细胞的洗涤、_、分离血红蛋白溶液、透析。洗涤红细胞的目的是_，你如何知道红细胞已洗涤干净？_分离红细胞时对离心速度和离心时间的要求是_。若离心速度过高和时间过长结果会怎样？_。(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。透析的目的是_。透析的原理是_。(4)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是_。血红蛋白有什么特点？_。这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？_。解析：分离提取血红蛋白的实验流程大致是样品处理粗分离纯化纯度鉴定四个步骤。柠檬酸钠属于抗凝剂。血红蛋白是红色含铁的蛋白质。凝胶色谱法分离蛋白质是依据蛋白质的相对分子质量大小来进行的。答案：(1)样品处理粗分离纯化纯度鉴定(2)防止血液凝固血红蛋白的释放去除杂蛋白离心后的上清液没有黄色低速短时间离心，如500 r/min离心2 min离心速度过高和时间过长会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度(3)去除相对分子量较小的杂质透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内(4)通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂蛋白除去血红蛋白呈现红色在凝胶色谱分离时可通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。教师备选题9下列关于凝胶色谱法的说法正确的是()A根据蛋白质对其他分子的亲和力来分离蛋白质B凝胶是一些微小的无孔的球体，小球体都是由多糖类化合物构成的C相对分子质量较小的蛋白质的路程较长，但移动速度较快D相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快解析：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的，在小球体内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而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，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。答案：D10DNA粗提取的实验材料中有三次过滤：(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；(2)过滤含黏稠物的0.14 mol/L NaCl溶液；(3)过滤溶解有DNA的2 mol/L NaCl溶液。以上三次过滤分别为了获得()A含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液B含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液C含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNAD含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤得相继处理，方能得到较纯的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，成丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。答案：A11以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是()A红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次B将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12小时C凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在D蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢解析：红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的生理盐水，重复洗涤3次目的是除去杂蛋白。透析时使用物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液，而不是用0.9%的NaCl溶液。蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的在凝胶外部移动，移动速度快。在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。答案：C12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(如下图，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培，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中分别含有模板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：(AT)/(GC)1/2，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，所以无论复制几次，模板链一直存在于2个DNA分子中。DNA复制的数量变化是指数式增