考点33 浅尝现代生物技术-2022年高考生物一轮复习考点（浙江专用）

考点33浅尝现代生物技术

【重要考向】

一、DNA的粗提取与鉴定过程分析

二、蛋白质提取与分离的方法及原理

三、蛋白质提取与分离的实验操作

（舍向会DNA的粗提取与鉴定过程分析

实验原理

（1）DNA与蛋白质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同

溶解规律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液

DNA溶解度

DNA溶解析出

_________!,NaCl

()0.14mol/L浓度

NaCl溶液物质的量浓度从

部分发生盐析沉

蛋白质2mol/L逐渐降低的过程溶解

淀

中，溶解度逐渐增大

（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理

可将DNA与蛋白质进一步分离。

（3）DNA与二苯胺沸水浴加热，呈蓝色。

操作流程

材料的选取：诜用DNA含量相对较高的牛物组织，

打

破碎细胞（以鸡血为例）：鸡血细胞一加藜溜水一用玻璃棒搅拌f用纱布过滤f收集滤液。

去除杂质：利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中'溶解度不同,通过控制NaCl溶'液的浓度去除芍

DNA的析出：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的遮f溶流

DNA的鉴定：在溶有DNA的溶液中加入二苯胺试剂，混合均匀后将试管置于沸水中加热5min,

【典例】

1.关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是

A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩胭试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色

B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色

C.提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液

D.将DNA粗提物溶解在2mol/LNaCI溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色

变成蓝色

【答案】D

【详解】

【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条

件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）；（2）蛋白质可与双缩胭试剂产生紫色反应；

（3）脂肪可用苏丹回染液（或苏丹回染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）；（4）淀粉遇碘液

变蓝；（5）甲基绿能使DNA呈绿色，吐罗红能使RNA呈绿色，二苯胺与DNA在水浴加

热的条件下产生蓝色反应。

【详解】甘蔗茎的组织样液富含蔗糖，而蔗糖属于非还原糖，且检测还原糖的试剂是斐

林试剂而不是双缩胭试剂，A错误；大豆种子中富含蛋白质，先后加入双缩版试剂A液

和B液摇匀后，液体由蓝色变成紫色，B错误；提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量

洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤纸上的粘稠物，留下滤液，C错误；将DNA

粗提物溶解在2mol/LNaCI溶液中，加入二苯胺试剂并水浴加热，溶液由无色变成蓝色，

D正确。

2.破译生物基因组DNA的遗传信息，首先要提取细胞核DNA。下列不适宜作为DNA

提取的实验材料是

A.鸡血细胞B.蛙的红细胞C.人的成熟红细胞D.菜花

【答案】C

【详解】

鸡血细胞、蛙的红细胞和菜花细胞都含有DNA,都可作为DNA提取的实验材料，而人

的成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，不含DNA,因此不适宜作为DNA提取的实

验材料，C符合题意。

故选C

蛋白质提取与分离的方法及原理

1.蛋白质提取与分离的依据

分子的形状、大小：电荷性质和多少；溶解度；吸附性质；对其他分子亲和力。

2.凝胶色谱法

（1）材料：凝胶

多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（2）步骤：混合物上柱f洗脱f大分子流动快、小分子流动慢f收集大分子好收集

小分子

原理：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；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因此得以分离。

3.缓冲溶液

（1）概念：在一定范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液pH

发生明显变化的溶液。

（2）作用：能够抵制外界的酸或碱的对溶液的pH的影响，维持pH基本不变。

（3）配制：通常由1—2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就

可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。由弱酸和相应的强碱弱酸盐溶解于

水中。如H2cCh/NaHCOs,NaHzPO/Na2HpeU等。

（4）本实验使用的是磷酸缓冲液（NadPOjNa2Hpe）4），目的是利用缓冲液模拟细胞

内的pH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察（红色）和科学研

究（活性）。

4.电泳法

（1）概念：指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。

（2）原理：分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小，形状的不同

使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

（3）类型：

琼脂糖凝胶电泳法：由于琼脂糖本身不带电荷，各种分子在电场中迁移速度决

定于所带电荷性质的差异及分子的大小、形状的不同。

聚丙烯酰胺凝胶电泳法：在凝胶中加入SDS,使蛋白质解聚成单链，与各种蛋

白质形成蛋白质一SDS复合物，使其迁移速度完全取决于分子的大小。

【典例】

3.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蛋白质的原理是不同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.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程

C.不能选用猪、牛、羊或其他哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白

D.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

【答案】C

【分析】

1、原理：凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的有效方法，相对分子

质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程长，移动的速度慢，相对分子质量大的

蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动的速度快，因此相对分子质量不同的

蛋白质得以分离；

2、用磷酸缓冲液处理的目的是让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能;

3、分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，经过中速长时离心后，

可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质

的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层；

4,气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果；

5、血红蛋白的提取与分离的实验步骤主要有：（1）样品处理：①红细胞的洗涤，②血

红蛋白的释放，③分离血红蛋白溶液.（2）粗分离：①分离血红蛋白溶液，②透析.（3）

纯化：调节缓冲液面f加入蛋白质样品T调节缓冲液面分洗脱好收集分装蛋白质.（4）

纯度鉴定-SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳：

6、电泳法是利用待测样品中各种分子带电性质的差异和分子本身的大小、形状不同，

使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离或鉴定。

【详解】

A、凝胶色谱法分离蛋白质的原理是不同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，A正确；

B、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程，B正确；

C、由于哺乳动物的成熟红细胞内无细胞核和众多的细胞器，所以常常选用猪、牛、羊

等哺乳动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白，C错误：

D、透析的原理是小分子能够通过半透膜，因此，利用透析法可以去除样品中相对分子量

较小的杂质，D正确。

故选Co

4.有资料显示，在非洲，镰刀型细胞贫血症基因的携带者更能适应当地的环境。有人

认为这种人的血红蛋白可能与正常人或镰刀型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检测，而检测前需要分离得到这种血红蛋白。试想

分离提纯镰刀型细胞贫血症携带者(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.二苯胺

【答案】D

【详解】

二苯胺是鉴定、检测DNA的化学试剂，与分离提纯血红蛋白无关，所以不需要该药品，

选D。

蛋白质提取与分离的实验操作

实验操作

实验操作的基本步骤：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。

(一)样品处理

(1)红细胞的洗涤：

①目的：去除杂蛋白。

②为防止血液凝固，应先加入柠檬酸钠。

③所用洗涤液：是五倍体积的生理盐水(质量分数为0.9%的NaCI溶液)。

④缓慢搅拌，采用低速短时间离心。

⑤洗涤干净的标准是上清液没有黄色。

(2)血红蛋白的释放：在蒸储水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。

(3)分离血红蛋白溶液：(方法)离心。

试管中的溶液分为4层，从上往下依次是：

①无色透明的甲苯层。

②白色薄层固体：脂溶性物质沉淀层。

③红色透明液体：血红蛋白溶液层。

④暗红色沉淀层：红细胞破碎物沉淀。

(4)透析：

①方法：取1mL血红蛋白溶液装入透析袋，将透析袋放入盛有300mL物质

的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7)中，透析12h。

②目的：去除样品中分子量较小的杂质。

③原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子物质保留在袋内。

（-）凝胶色谱操作

（1）凝胶色谱柱的制作

制作步骤：打孔玲挖穴好安管好覆网玲纱包好插管。

（2）凝胶色谱柱的装填

①材料：实验所用凝胶是交联葡聚糖凝胶。

②方法：凝胶用蒸储水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，一次性缓慢倒入色谱

柱内。不能有气泡存在。然后用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷

酸缓冲液充分洗涤平衡12h,使凝胶装填紧密。

（3）样品的加入和洗脱

使吸管管口沿管壁将样品缓慢加入色谱柱内，不要破坏凝胶面。待红色的蛋

白质接近色谱柱低端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。

【典例】

5.分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入透析袋中，再分别将透析袋至于A、B两支试管中

并加入等量蒸镯水。装置静置12h后，A组在蒸播水中加入适量碘-碘化钾溶液，B组加

入本尼迪特试剂.下列叙述正确的是（）

A.A试管透析袋外溶液将变蓝

B.B试管透析袋外将出现红黄色沉淀

C.A试管透析袋中淀粉分子含量将变少

D.B试管透析袋中葡萄糖分子含量将变少

【答案】D

【分析】

1、透析袋一般是用硝酸纤维素（又名玻璃纸）制成的，具有半透性，能使小分子自由

进入，而大分子保留在袋内。

2、某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原

糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹回染液染成橘

黄色。蛋白质与双缩胭试剂发生作用，产生紫色反应。因此，可以根据有机物与某些化

学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。

3、可溶性还原糖与本尼迪特试剂在热水浴条件下氧化，生成红黄色沉淀（氧化亚铜）。

【详解】

A、透析袋不能透过大分子物质，所以A试管透析袋外溶液中无淀粉溶液，A试管透析

袋外溶液不会变蓝，A错误；

B、本尼迪特试剂检测还原糖需要水浴加热，所以B试管透析袋外不会出现红黄色沉淀,

B错误；

C、透析袋不能透过大分子物质，所以A试管透析笼中淀粉分子含量将不变，C错误；

D、透析袋能透过小分子物质，所以B试管透析袋中葡萄糖分子含量将变少，D正确。

故选Do

6.蛋白质的肽链之间可通过二硫键维持稳定.已知不同的多肽产物可因相对分子质量不

同而以电泳方式分离.下列左图是一个分析蛋白质的电泳结果图，代表没加还原剂，"+

代表加还原剂，还原剂可打断二硫键，"M"代表某些已知相对分子质量的蛋白质或多肽,

M右侧的数字代表这些蛋白质或多肽的相对分子质量.如图中的代表二硫键.根据左侧

结果，如图中最能代表该蛋白质结构的是（）

【答案】B

【详解】

由图解可知，细菌中蛋白质的相对分子质量是130,没加还原剂时电泳只有一条分离带，

加入还原剂之后二硫键被破坏，电泳结果出现「两条分离带，一条的相对分子质量稍低

于67,一条的相对分子质量大约为30,所以可推测出该细菌中的蛋白质由一条相对分

子质量稍小于67的肽链和两条相对分子质量大约为30的肽链构成。答案是B。

心跟踪训练,

1,下图为我国新型冠状病毒（RNA病毒）核酸检测的基本流程，采用的是"实时荧光定

量RT-RCR"技术，l~2h内即可得到检测结果。其基本原理是DNA的复制，过程中加入

与特定模板链互补的荧光探针，这样每新合成一条DNA链，就会产生一个荧光分子，

通过检测荧光信号即可确定是否为阳性。下列相关说法错误的是（）

•^荧光检测

%-RNADNA

待测样本

（取自疑似患者）

A.①②过程都需要加入四种游离的脱氧核糖核昔酸作为原料

B.若只考虑一个DNA,其复制了n次，则整个过程中可以检测到2"i-2个荧光信号

C.若样本RNA中A占碱基总数的20%,则其产生的DNA中C占碱基总数的30%

D.在核酸检测过程中出现假阳性，可能是外源DNA片段的污染

2.利用菜花进行"DNA的粗提取与鉴定"实验中，下列有关叙述正确的是（）

A.在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤后弃去滤液

B.利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，也可将DNA与蛋白质分离

C.粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2moMJNaCI溶液中加入蒸储水过多

D.将白色丝状物溶解在NaCI溶液中，加入二苯胺试剂后震荡，观察颜色变化

3.下列有关“细胞内DNA复制"和"PCR技术”的叙述，正确的是（）

A.两者都必须通过解旋酶的催化解开双螺旋结构

B.两者都需要以脱氧核甘酸为原料，ATP进行供能

C.两者子链都是从6-3,方向连续延伸合成

D.两者和模板链结合的引物不都是单链DNA

4.下列化学试剂在两个实验中具有相同作用的是（）

A.酒精在“DNA的粗提取与鉴定"和"检测生物组织中的脂肪”中的作用

B.甲紫溶液在“观察植物细胞有丝分裂"和"低温诱导植物细胞染色体数目变化"中的作

用

C.CuSO4在"检测生物组织中的还原糖"和"检测生物组织中的蛋白质”中的作用

D.盐酸在"低温诱导植物细胞染色体数目变化"和"探究pH对酶活性的影响”中的作用

5.下列有关PCR技术的说法，错误的是（）

A.PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术

B.PCR技术的原理是DNA双链复制

C.利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列

D.PCR扩增中需要解旋酶解开双链DNA

6.以下有关实验的叙述错误的是（）

A.可以选择紫色洋葱鳞片叶外表皮或黑藻叶片观察质壁分离

B.可以选择香蕉进行DNA鉴定的实验

C.利用双缩胭试剂检测蛋白质时需要水浴加热

D.利用盐酸解离根尖，利于将组织细胞分散开

7.将标记的32P注入活细胞内，随后迅速分离细胞内的ATP,测定其放射性，下图代表

②

A.①与结构简式A-P~P~P中的"A"代表同一物质

B.ATP中磷酸基团⑤很快就会被32P标记

C.②脱去一个氧原子后可以成为PCR的原料

D.④和⑤之间化学键的断裂为生命活动供能

8.已知玉米（2n=20）是我国种植面积最大的作物，其籽粒的颜色由A、a与R、r两

对独立遗传的基因控制，A、R同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色，某

紫粒玉米（M）与白粒玉米（N）杂交，结出的籽粒中紫：白=3：5.研究者还发现一

种玉米突变体（S）,用S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒，可将

玉米籽粒颜色作为标记性状，用于筛选S与普通玉米杂交后代中的单倍体籽粒。下列相

关说法中不正确的是（）

A.白粒玉米（N）的基因型是aaRr

B.单倍体籽粒出现的原因可能是突变体（S）产生的花粉未与雌配子结合

C.可根据亲本中某基因的差异，通过PCR扩增以确定单倍体胚的来源

D.S与紫色籽粒普通玉米杂交时，可通过显微镜观察筛选子代中的单倍体籽粒

9.dNTP（脱氧核糖核昔三磷酸）是dATP、dGTP、dTTP、dCTP四种物质的统称，常在PCR

中做原料。ddNTP是非天然的双脱氧核昔三磷酸，有ddATP、ddGTP、ddCTP、ddTTP4种。

DNA合成时，在DNA聚合酶作用下，若连接上的是双脱氧核甘酸，子链延伸终止；若

连接上的是脱氧核甘酸，子链延伸继续。dNTP与ddNTP的结构如下图所示，下列叙述

错误的是（）

A.dNTP做PCR的原料时也可为DNA复制提供能量，标记Y位的磷酸才可使DNA带

上标记

B.以dNTP和ddATP为原料、一种mRNA为模板可以合成多种长度的多肽链

C.dNTP和ddNTP都不能作为合成RNA的原料，dATP比ddATP的相对分子质量多

16

D.ATP、dATP和ddATP中A的结构不都由腺喋吟和脱氧核糖组成

10.下列有关实验的叙述，正确的是（）

A.洋葱鳞片叶内表皮可用来观察有丝分裂

B.DNA溶液加入二苯胺试剂后变蓝

C.黑藻叶肉细胞可用来观察叶绿体和质壁分离

D.稀释的蛋清溶液与双缩版试剂作用产生蓝色沉淀

1.（2021・湖北•高考真题）某实验利用PCR技术获取目的基因，实验结果显示除目的基

因条带（引物与模板完全配对）外，还有2条非特异条带（引物和模板不完全配对）。

为了减少反应非特异条带的产生，以下措施中有效的是（）

A.增加模板DNA的量B.延长热变性的时间

C.延长延伸的时间D.提高复性的温度

2.（2021•山东•高考真题）我国考古学家利用现代人的DNA序列设计并合成了一种类

似磁铁的"引子"，成功将极其微量的古人类DNA从提取自土壤沉积物中的多种生物的

DNA中识别并分离出来，用于研究人类起源及进化。下列说法正确的是（）

A."引子"的彻底水解产物有两种

B.设计"引子"的DNA序列信息只能来自核DNA

C.设计"引子"前不需要知道古人类的DNA序列

D.土壤沉积物中的古人类双链DNA可直接与"引子"结合从而被识别

3.（2021•山东•高考真题）粗提取DNA时，向鸡血细胞液中加入一定量的蒸储水并搅

拌，过滤后所得滤液进行下列处理后再进行过滤，在得到的滤液中加入特定试剂后容易

提取出DNA相对含量较高的白色丝状物的处理方式是（）

A.加入适量的木瓜蛋白酸

B.37〜40回的水浴箱中保温10-15分钟

C.加入与滤液体积相等的、体积分数为95%的冷却的酒精

D.加入NaCI调节浓度至2moi/L玲过滤玲调节滤液中NaCI浓度至0.14mol/L

4.（2020•海南•高考真题）下列关于"DNA的粗提取与鉴定"实验的叙述，错误的是（）

A.羊的成熟红细胞可作为提取DNA的材料

B.提取植物细胞的DNA时，需要加入一定量的洗涤剂和食盐

C.预冷的酒精溶液能抑制核酸水解酶活性，防止DNA水解

D.在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色

二、综合题

5.（2021•全国•高考真题）PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了

某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结果；②从病人组织样本中提取

DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采集病人组织样本。回答下列问题：

（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是（用数字序号表示）。

（2）操作③中使用的酶是oPCR反应中的每次循环可分为变性、复性、

________三步，其中复性的结果是。

（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与特异性结合。

（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是指。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断

等方面。

国局模拟检测

1.（2021•浙江丽水•高三阶段练习）科学家在SP8噬菌体侵染枯草杆菌实验中发现，噬

菌体DNA分子的两条链中只有一条能与噬菌体转录出的RNA结合形成DNA-RNA杂合分

子，并把这条具有转录功能的DNA链叫做模板链。下列叙述错误的是（）

A.DNA-RNA杂合分子区段彻底水解可得到7种小分子

B.DNA-RNA杂合分子中的RNA在枯草杆菌细胞中合成

C.加热能使噬菌体DNA分子两条链之间的氢键断裂

D.实验结果表明转录是以DNA特定的一条链为模板进行的

2.（2020•浙江瓯海・高三阶段练习）如图是有关真核细胞中某DNA片段和tRNA的图示，

以下说法正确的是（）

①②

ILIII।

GAAT

③一歪ll0I

...CTTA

iiii

图1图2

A.某限制性核酸内切酶能识别图一中的碱基序列，并在切割后形成一个粘性末端

B.图二中的m表示氨基酸，该tRNA是由相应的基因转录而来

C.用PCR扩增技术扩增含有图一片段的DNA时，需加入DNA聚合酶使③断开

D.将图一DNA分子在含"N原料的条件下复制两次，子代DNA中不含有15|\|的DNA

占3/4

3.（2020•浙江•高三期中）新冠病毒（COVID-19）是一种RNA病毒，由蛋白质衣壳、

RNA、和包膜等组成。下列叙述错误的是（）

A.病毒进入人体后外层刺突蛋白与人的呼吸道上皮细胞表面特异性受体结合并入侵细

胞，说明细胞膜具有信息交流功能

B.病毒不能脱离宿主细胞存活，因此病毒不能脱离其它生物而独自进化

C.确诊病人常用核酸检测，可以用PCR技术扩增样本细胞提取的相关核酸分子用以检

测

D.重症患者常常引起肺炎，此时可以通过使用免疫抑制剂对病人进行治疗以避免肺部

严重受损

4.（2019•浙江•杭州新东方进修学校高二阶段练习）下列关于生物技术应用的叙述，正

确的是

A.可利用PCR技术对蛋白质分子进行体外扩增

B.可利用动物体细胞核移植技术制备单克隆抗体

C.可利用DNA重组技术定向改造生物的遗传性状

D.可利用植物组织培养技术突破物种间的生殖隔离

5.（2019•浙江•磐安县第二中学高二期中）多聚酶链式反应（PCR）一次循环：95回下使

模板DNA变性、解链-55团下复性（引物与DNA模板链结合）玲72回下引物链延伸（形

成新的脱氧核甘酸链）。下列有关PCR过程的叙述中错误的是（）

A.变性过程未加解旋酶，是因为可以通过先适当加温来破坏DNA碱基对中氢键

B.PCR技术扩增需要的条件是目的基因、引物、四种脱氧核甘酸、DNA聚合酶和DNA

连接酶

C.PCR技术可用于基因诊断，判断亲缘关系等

D.如果反应体系中加入模板DNA100个，则经过30个循环后，DNA的数量为100x230

个

6.（2013•浙江苍南•高三阶段练习）下列有关PCR技术的说法，不正确的是

A.PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术

B.PCR扩增中必须有解旋酶才能解开双链DNA

C.PCR技术的原理是DNA双链复制

D.利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列

7.（2010•浙江金华•高三阶段练习）PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，下列有

关PCR过程的叙述，不正确的是（）

A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键

B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基补配对原则完成

C.延伸过程中需要RNA聚合酶、ATP、四种核糖核甘酸参与

D.与细胞内DNA复制相比所需要醐的最适温度较高

二、综合题

8.（2021•浙江竦州•二模）现有纯合油菜优良品系甲和乙，均为圆叶雄性可育植株，控

制圆叶与花叶的基因位于10号染色体上。科研人员在圆叶油菜（野生型）中新发现一

株纯合花叶雄性不育株（植株丙），油菜育性相关基因M/m在9号染色体上，R/r在7

号染色体上，在R基因存在时，m基因纯合，可导致植株雄性不育。回答下列问题：

（1）将圆叶和花叶植株进行杂交，实验所得Fi表现为介于圆叶与花叶之间的半花叶,

判断控制圆叶的基因与控制花叶的基因间显隐性关系为

（2）利用甲、丙进行下图所示杂交实验。

植株丙植株甲

（MMrr）筛选基因型

(mmRR)a%MmRr的

艮均为x-----

x--------m筛选基因型

半花叶筛选基因型半花叶植株

植株甲>-►->为MmRr的

x->为MmRr的连续半花叶植株

(MMrr)植株甲

植株甲半花叶植株多代

（MMrr）（MMrr）

①过程I产生的Fi均为半花叶，若Fi自交,则子代中雄性不育株所占比例约为

过程II产生的子代中，基因型为MmRr的半花叶植株所占比例约为..

②提取半花叶植株的DNA,可用技术进行高精度的检测，将基因型为MmRr

的植株筛选出来，该技术所需材料包括引物、DNA聚合酶、等。

③过程川连续多代与植株甲杂交、筛选的目的是。

（3）纯合圆叶品系乙（Mrr）具有其他一些优良性状，请在上述杂交、筛选结果的基础

上，设计育种方案，完成下列育种目标：获得兼具品系甲和乙优良性状的杂种一代植株,

并能以叶形性状作为标记性状区分杂交种。请写出育种方案：o

9.（2021•浙江衢州•二模）回答下列（一）、（二）小题：

（-）回答利用西红柿制作果汁、果酒有关的问题：

（1）选取新鲜成熟优质西红柿洗净，在高钵酸钾溶液中浸泡约5分钟后除去表面的杂

菌，接着用清水冲洗，晾干表面水分，放在榨汁机中榨取西红柿汁。此时的西红柿汁比

较浑浊且,可加入一些果胶酶和纤维素酶，为了提高酶的稳定性，可以使用

技术。人体无法合成番茄红素，只能通过饮食来摄取，为测定西红柿汁中的番茄红素含

量，可将番茄红素标准品溶解于甲苯中，配成一系列浓度梯度的溶液，用光程为

1cm的比色杯在472nm波长下测定光密度值制成。然后测定样品西红柿汁中的

番茄红素含量，若光密度值偏低，应______（填"增大"或"减小"）光程。

（2）西红柿制作成西红柿酒后不仅口感酸甜适口，而且含有多种维生素和人体必需的

氨基酸，其营养价值与番茄果肉相似，是一种保健饮品。将制作好的西红柿汁与用干酵

母制成的酵母悬液混合后密封发酵，在25回左右条件下发酵完毕后，将发酵液用

过滤，除去西红柿皮等杂质。为保证发酵的成功率，除了控制好发酵条件外，还可以

、（答出2点即可）。

（二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：

HIV感染已成为威胁人类健康及社会发展的主要问题之一，临床实验证实，HIV壳体蛋

白病毒样颗粒能够刺激机体产生特异的体液和细胞免疫。植物表达系统属于真核细胞表

达系统，利用植物生产重组蛋白具有很多优点,包括：降低携带动物性病原体的危险性，

易于纯化，不需特殊的运输和储藏条件，植物培养基价格低廉降低生产成本等，因此被

认为是一个比微生物或动物更理想的蛋白生产系统。科学家们将经过改造的融合基因转

入枸杞细胞，建立利用转基因枸杞根系分泌表达特定HIV壳体蛋白的反应系统。

（1）通过长期研究后，科学家已经测定该融合基因的碱基序列，下面为利用PCR仪进

行PCR的操作步骤请完善相关步骤内容。a.按配方准备好各组分。b.用微量移液器依

次加入各组分。c.进行，使反应液集中在微量离心管底部。

（2）若采用农杆菌转化法导入目的基因，需先将融合基因插入农杆菌Ti质粒的

中，再通过农杆菌的侵染将重组DNA分子转入枸杞细胞中。此过程中影响转化效率的

因素除了温度、培养时间等环境因素外还有、。（答出2点即可）将成功

导入目的基因的枸杞细胞进行植物组织培养前需将其转入添加的培养基

中培养，以除去附着的农杆菌。枸杞根系分泌表达HIV壳体蛋白的缺点是根系的生长较

为缓慢，为了获得大量表达产物，可以对相应细胞进行。

（3）枸杞植株在多次继代培养后可能会丧失细胞全能性的表达能力，可能是由于细胞

或组织中的被打破，或细胞对发生改变。

10.（2021•浙江•模拟预测）回答下列（一）、（-）小题

（一）分析以下在食品工业中有关制作果汁、利用果汁酿制果酒、果醋相关工艺及原理

的内容：

（1）为提高果汁出汁率和降低浊度，可在榨汁时加入果胶酶和酶以分解果胶，

这些酶可通过培养等微生物菌体中提取。

（2）在果酒酿造过程中，为促进酵母菌大量繁殖，需先往发酵罐中通入,然

后密闭，有利于获得更多的酒精产物。由于果汁无法高温灭菌，往往含有醋杆菌，但在

酿酒时醋杆菌往往不会大量繁殖，主要原因是：。

（3）要测定果酒中酒精含量，需先将澄清果酒用活性炭处理，目的是：然后

利用重倍酸钾和酒精显色成灰绿色，根据下图的吸收光谱，可用特定量的酒精和重铭酸

钾反应，选择波长nm光的来测定,通过和标准曲线对照，获得酒精

含量。

波长Wnm酒精•重辂酸钾氧化显色液的吸收光谱

（4）果酒制果醋时，发酵罐内先填充经处理的木材刨花，后加入醋杆菌和

（-）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：

（1）将野外采集的某植物叶片经消毒处理后，去除下表皮，再将其置于经

处理的较高渗透压的混合酶液中以获得原生质体，去除下表皮的目的是使酶液

保证酶解充分。植物原生质体的获取过程中一般使用（填"相同"或"不同"）浓

度的甘露醇溶液。

（2）为培育抗虫的转基因植物，将含抗虫基因的DNA和质粒用酶处理后形成

重组质粒，将重组质粒导入上述植物原生质体。原生质体培养过程中，原先

形的原生质体再生细胞壁后形状会明显改变，在液体培养基适宜环境的诱导下分化为

，最后再生出完整的植株。

（3）为了检测抗虫基因是否存在于该转基因植物的不同组织细胞中，某同学用PCR方

法进行鉴定。在鉴定时应分别以该植物不同组织细胞中的作为PCR模板。

A.mRNAB.总RNAC.DNAD.mRNA或DNA

参考答案

跟踪训练

1.C

【分析】

PCR技术：1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸

合成技术.2、原理：DNA复制.3、前提条件：要有一段已知目的基因的核昔酸序以便合

成一对引物.4、条件：模板DNA、四种脱氧核甘酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq

酶）5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高

温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸；合成子

链。

【详解】

A、①为逆转录，②为复制，两者都是以脱氧核甘酸为原料合成DNA,因此①②过程都需

要加入四种游离的脱氧核糖核甘酸作为原料，A正确；

B、复制n次，新形成了2入1个DNA分子，共新产生2向-2个脱氧核甘酸链，由于每新合成

一条DNA链，就会产生一个荧光分子，则共有2m-2个荧光信号，B正确；

C、逆转录时，RNA的碱基与合成的DNA链的碱基互补，即G与C碱基互补，RNA为单链

分子，由A含量无法推出C和G的含量，因此无法计算DNA中C占的比例，C错误；

D,外源DNA片段的污染也可能会造成假阳性，D正确。

故选Co

2.C

【分析】

DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCI

溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、

高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝

色。

【详解】

A、在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤后保留滤液，因为此时DNA

溶解在滤液中，A错误；

B、高温能使蛋白质变性（永久性变性），对DNA也有影响（高温使DNA双螺旋结构打开），

B错误；

C、粗提取DNA时观察到丝状物偏少，可能是向2moi•L」NaCI溶液中加入蒸储水过多，导致

部分DNA析出后再溶解，因此过滤后得到的DNA含量偏少，C正确；

D、将白色丝状物溶解在NaCI溶液中，加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热才能观察到颜色变

化，D错误。

故选Co

3.C

【分析】

1、DNA复制时以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4

种脱氧核甘酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链互补。

2、PCR原理：在高温作用下解旋，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱

氧核甘酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3,端开始延伸DNA链，即

DNA的合成方向是从子链的5,端向3,端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制

过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3,端延伸DNA链。

【详解】

A、PCR技术中双螺旋结构是在高温条件下完成的，不需要解旋酶催化，A错误；

B、细胞内DNA分子复制和PCR技术都是合成DNA的技术，两者都需要以脱氧核甘酸为原

料，但PCR技术中不需要添加ATP,B错误；

C、两者子链都是从&玲3,方向连续延伸合成，C正确；

D、DNA分子复制和PCR技术中和模板链结合的引物都是单链DNA,D错误。

故选C。

4.B

【分析】

1、酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去

浮色;观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%

的酒精对材料进行解离；绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和

果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒；DNA的粗提取和鉴定中可以体积分

数为95%的冷酒精进一步纯化DNA等。

2、斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸

铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，

且需水浴加热；双缩版试剂由A液（质量浓度为O.lg/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为

O.Olg/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。

【详解】

A、酒精在"DNA的粗提取和鉴定”的作用是纯化DNA,而在“检测生物组织中的脂肪”中的作

用是洗去浮色，A错误；

B、甲紫溶液在“观察植物细胞有丝分裂"和"低温诱导植物细胞染色体数目变化”中的作用相

同，都是使细胞中的染色体着色，B正确；

C、CuSC）4在"检测生物组织中的还原糖”的作用是与NaOH反应生成Cu（OH）2,而在"检测

生物组织中的蛋白质"中的作用是与肽键结合，C错误；

D、盐酸在“低温诱导植物细胞染色体数目变化”的作用是对组织进行解离，而在“探究pH对

酶活性的影响"中的作用是创造酸性环境，D错误。

故选B»

5.D

【分析】

1、PCR技术:

（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。

（2）原理：DNA复制。

（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核昔酸序以便合成一对引物。

（4）条件：模板DNA、四种脱氧核甘酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。

（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温

条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。

2、DNA分子复制方式为半保留复制。

【详解】

A、PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，A正确；

B、PCR技术的原理是DNA双链复制，为半保留复制，B正确：

C、利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核甘酸序列，以便合成一

对引物，c正确；

D、PCR技术中通过高温解旋，不需要解旋酶，D错误。

故选D。

6.C

【分析】

1、质壁分离和复原的实验材料的选择：最常用的实验材料是紫色洋葱鳞片叫，紫色大液泡

十分明显，能方便地观察到质壁分离及复原的过程。所选择材料都必须是活细胞，因为只有

活细胞的原生质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原的现象。未选择紫色

洋葱作材料，实验效果差，原因是由于不具紫色的洋葱，细胞液无颜色，因此分辨不清，并

不是不会发生质壁分离和复原。另外，新鲜的水绵、黑藻叶、紫鸭跖草等也是经常使用的材

料。

2、进行DNA的粗提取实验中，凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量

相对较高的生物组织，成功的可能性更大。

【详解】

A、紫色洋葱鳞片叶外表皮含有紫色的大液泡，黑藻叶片含有叶绿体，选择紫色洋葱鳞片叶

外表皮或黑藻叶片观察质壁分离效果明显，A正确；

B、香蕉细胞中含有DNA,可以选择香蕉进行DNA粗提取与鉴定的实验，B正确；

C、利用双缩版试剂检测蛋白质时不需要水浴加热，常温即可发生反应，C错误；

D、利用盐酸解离根尖，利于将组织细胞分散开，D正确。

故选C。

7.A

【分析】

分析题图：ATP又叫三磷酸腺昔，简称为ATP,其结构式是：A-P〜P〜P,其中A表示腺昔、

T表示三个、P表示磷酸基团。因此，图中①表示腺喋吟，②表示核糖，③④⑤表示磷

酸基团。

【详解】

A、ATP中的“A”代表腺背，由核糖和腺喋吟组成，是图中的结构①和②，A错误；

B、ATP中远离腺昔的化学键容易断裂和生成，但是ATP的含量基本不变，故磷酸基团⑤很

快就会被32P标记，B正确；

C、图示是腺喋吟核糖核甘酸，图中的②位置上去掉一个氧原子为腺喋吟脱氧核昔酸，便可

成为PCR的基本原料，C正确；

D、④和⑤之间化学键的断裂形成ADP和Pi,并释放出能量，能为生命活动供能，D正确。

故选A,

8.A

【分析】

玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律。A、R

同时存在时籽粒为紫色，缺少A或R时籽粒为白色，则紫色的基因型为A_R_,白色的基因

型为A_rr>aaR_、aarr»

【详解】

A、根据题干信息，A_R_为紫粒，其余为白粒，杂交Fi中紫粒占比3/8（3/4X1/2）,所以亲

本白粒玉米（N）的基因型是aaRr或Aarr,紫粒玉米（M）的基因型为AaRr,A错误；

B、玉米是二倍体植物，普通玉米杂交时所产生的配子都只含有1个染色体组，受精后的胚

恢复到2个染色体组，题干中提到Fi有一定比例的单倍体，很可能是突变体（S）的生殖细

胞直接发育成子代个体，B正确；

C、选择设计合适的引物，可以通过PCR技术将单倍体玉米中的某基因进行扩增，再通过和

亲本的DNA片段对比确认该基因的来源，C正确；

D、单倍体是由配子直接发育而来，其染色体数目与体细胞相比减半，故单倍体的确认可以

通过后代性状的变化或者直接显微镜下观察染色体数目的方法进行，D正确。

故选A,

9.B

【分析】

ATP的结构式可简写成A-P〜P〜P,式中A代表腺昔，T代表3个，P代表磷酸基团。通常断

裂和合成的是第二个特殊的化学键。一个ATP分子中含有一个腺昔、3个磷酸基团、2个特

殊的化学键。ATP的一个特殊化学键水解，形成ADP,两个特殊化学键水解，形成AMP。

【详解】

A、由图可知，dNTP做PCR的原料时，有两个特殊化学键断裂，故也可为DNA复制提供

能量,V位的磷酸是合成DNA所需的脱氧核甘酸的一部分，因此，标记V位的磷酸可使DNA

带上标记，A正确；

B、以mRNA为模板合成DNA时，在相关酶的作用下，若连接上的是双脱氧核甘酸，子链

延伸终止，若连接上的是脱氧核甘酸，子链延伸继续，因此，以dNTP和ddATP为原料、一

种mRNA为模板可以合成多种长度的DNA,B错误；

C、由于dNTP和ddNTP中都只含有A、T、C、G四种碱基，并且五碳糖都不是核糖，因此，

都不能作为合成RNA的原料，由图可知，dATP比ddATP多一个0,相对分子质量多16,

C正确；

D、ATP、dATP和ddATP中A的结构不相同，dATP中A由腺喋吟和脱氧核糖组成，ATP

中的A由腺喋吟和核糖组成，D正确。

故选Bo

10.C

【分析】

观察质壁分离及复原的实验材料选择时，被原材料需含有大液泡，且液泡十分明显，能方便

地观察到质壁分离及复原的过程。同时所选择材料都必须是活细胞，因为只有活细胞的原生

质层才具有选择透过性，否则将不会出现质壁分离和复原的现象。在沸水浴的条件下，DNA

遇二苯胺会被染成蓝色。

【详解】

A、洋葱鳞片叶内表皮细胞为高度分化的细胞，不再分裂，不能用来观察有丝分裂，A错误；

B、DNA溶液加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热才能变蓝，B错误；

C、黑藻叶绿体在黑藻活细胞中会随细胞质的流动而流动，同时叶绿体是绿色的，能够在光

学显微镜下可以观察到叶绿体的运动；黑藻叶肉细胞中有大液泡，细胞质中也含有叶绿体，

能作为质壁分离及复原实验的材料，且叶绿体的存在有利于观察质壁分离的程度，C正确；

D、稀释的蛋