选修DNA和蛋白质技术.doc

课时提能演练(四十一)(30分钟 50分)一、选择题(每题4分，共5题，共20分)1.在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，如果需要进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是( )A.在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会变成蓝色C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精D.质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用2.(易错题)下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述，不正确的是( )A.提取动物细胞中的DNA和蛋白质都可以采用蒸馏水涨破细胞的方法B.采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质C.蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质D.血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化，DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化3.(2012韶关模拟)在DNA粗提取与鉴定实验中，将第三次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：放入2 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤再加0.14 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤再加入冷却的、与滤液体积相等的95%酒精溶液，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物上述操作过程正确的顺序是( )A. B. C. D.4.(2012珠海模拟)PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是( )PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNAPCR过程不需要DNA聚合酶PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制A. B. C. D.5.(双选)下列有关提取和分离血红蛋白的叙述中，正确的是( )A.样品的处理就是通过一系列操作纯化血红蛋白B.通过透析可以去除样品中相对分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取C.可以通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂质蛋白除去，即样品的纯化D.可以通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度二、非选择题(共2题，共30分)6.(14分)(预测题)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_。7.(16分)PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定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：(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。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_。答案解析1.【解析】选C。由于DNA不溶于酒精，而混杂在DNA中的某些细胞中的物质易溶于酒精，所以向含有杂质的DNA中加入95%的冷酒精，可以进一步提纯DNA。2.【解析】选D。A项正确，提取动物细胞中的DNA和蛋白质都可以采用蒸馏水涨破细胞，其中提取动物细胞中的蛋白质除加入蒸馏水外还可加入甲苯，甲苯起溶解细胞膜的作用。B项正确，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。C项正确，透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。D项血红蛋白的纯化也可采用透析、电泳等方法进行纯化。3.【解析】选C。第三次过滤后纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2 mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA进行鉴定。4.【解析】选C。PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：(1)PCR过程需要的引物是人工合成的一小段单链DNA或RNA。(2)PCR过程中，DNA解旋不依赖解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。5.【解析】选C、D。本题考查了血红蛋白的提取和分离原理。样品处理是先洗涤红细胞，使血红蛋白释放出来，通过离心法得到血红蛋白溶液。透析袋能使小分子自由进出，则大分子留在袋内，这样可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，这些蛋白质分子就可以分离开。判断纯化的蛋白质是否达到要求，通常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法对蛋白质的纯度进行鉴定。6.【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，在电泳过程中产生了不同的迁移速度，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7.【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左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在Taq 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。PCR即为体外DNA复制，所需条件与体内DNA复制基本相同，都需要模板、原料、能量、酶，只不过为了便于控制DNA复制过程通过设置高温解旋代替了解旋酶的作用，省掉了解旋酶作用过程中所需能量的供应，同时，加入了与模板链相结合的引物作为子链延伸的起点，省掉了切除引物的过程，使PCR过程更简洁。(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，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