2024-2025高中生物专题5DNA和蛋白质技术学业质量标准检测5含解析新人教版选修1

PAGEPAGE11专题五学业质量标准检测本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，考试时间90分钟。第Ⅰ卷(选择题共50分)一、选择题(共25小题，每小题2分，共50分，在每小题给出的4个选项中，只有1项是符合题目要求的)1．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”试验的叙述，错误的是(D)A．DNA既溶于2mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水B．向鸡血细胞液中加蒸馏水是为了释放出DNAC．向浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNAD．用菜花替代鸡血做试验，其试验操作步骤相同[解析]DNA既溶于2mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水，A正确；向鸡血细胞液中加蒸馏水是为了让鸡血细胞吸水涨破，从而释放出DNA，B正确；向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了降低DNA的溶解度，进而析出DNA，C正确；用菜花替代鸡血作为试验材料，其试验操作步骤不完全相同，如植物细胞有细胞壁，裂开细胞时须要研磨并加入食盐和洗涤剂，D错误。2．选用红细胞作分别蛋白质的试验材料，有何好处(A)A．血红蛋白是有色蛋白 B．红细胞无细胞核C．红细胞蛋白质含量高 D．红细胞DNA含量高[解析]血红蛋白因含有血红素而呈现红色，在凝胶色谱分别时可以通过视察颜色来推断什么时候应当收集洗脱液，A正确。3．很多生物大分子具有的可解离的基团，在下列哪种条件下，会带上正电或负电(B)A．肯定温度 B．肯定pHC．肯定压强 D．肯定容器[解析]很多生物大分子具有可解离的基团，在肯定pH下，这些基团可以带正电或负电。4．(2024·南京、盐城一模)下列有关用鸡血进行DNA粗提取和鉴定试验的操作，错误的是(D)A．鸡血细胞中加入蒸馏水后，用玻璃棒搅拌B．用蛋白酶纯化溶解于2mol/LNaCl溶液中的DNAC．在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，用玻璃棒轻缓搅拌D．将卷在玻璃棒上的丝状物加入4mL二苯胺试剂中，沸水浴加热，冷却后视察[解析]鸡血细胞中加入蒸馏水后，用玻璃棒搅拌，使细胞吸水涨破，A正确；DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度高，再结合酶的专一性原理，可用蛋白酶纯化溶解于2mol/LNaCl溶液中的DNA，B正确；DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，因此在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，用玻璃棒轻缓搅拌，可以进一步纯化DNA，C正确；将卷在玻璃棒上的丝状物先溶于2mol/LNaCl溶液中，再向溶液中加入4mL二苯胺试剂，沸水浴加热，冷却后视察，D错误。5．将搅拌好的混合液离心来分别血红蛋白溶液时，第2层是(C)A．甲苯 B．血红蛋白水溶液C．脂溶性物质的沉淀层 D．其他杂质的沉淀[解析]甲苯层位于第1层，A错误；血红蛋白水溶液位于第3层，B错误；第2层是脂溶性物质的沉淀层，C正确；其他杂质的沉淀物位于第4层，D错误。6．DNA变性后理化性质有下述变更，其中正确的是(B)A．对260nm紫外线汲取削减 B．溶液黏度下降C．磷酸二酯键断裂 D．核苷酸断裂[解析]DNA变性后在理化性质上应表现为溶液黏度下降。7．凝胶色谱操作正确的是(A)A．将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴B．将橡皮塞下部用刀切出凹穴C．插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面D．将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片[解析]凝胶色谱柱制作过程中须要将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴，A正确；由A分析可知，B错误；插入玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底部，C错误；将尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片，D错误。8．关于中学生物学试验的基本原理，叙述不正确的是(C)A．噬菌体须在活菌中增殖培育是因其缺乏独立的代谢系统B．提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异C．成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分别是因为细胞壁具有选择透过性D．PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应模板[解析]A．噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿主细胞，故噬菌体繁殖必需在细菌中才能进行，故A正确；B.提取DNA利用了不同化合物在溶剂中的溶解度不同和DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同的原理进行，故B正确；C.细胞壁属于全透性的，成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分别缘由是原生质层具有选择透过性，故C错误；D.PCR扩增DNA的原理是DNA复制，上一轮复制得到子代DNA可为下一轮DNA复制供应模板，故D正确。9．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是(D)①0.1g/mL的柠檬酸钠溶液②2.00mol/L的NaCl溶液③0.14mol/L的NaCl溶液④体积分数为95%的冷酒精溶液A．①③ B．②③C．②④ D．③④[解析]在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中，DNA析出而蛋白质溶解；冷却的体积分数为95%的酒精溶液能使DNA析出。10．在进行DNA的粗提取试验中，若选择的是植物细胞，在裂开细胞时，加入肯定量的洗涤剂和食盐，则加入洗涤剂与食盐的目的分别是(B)①有利于DNA溶解②分别DNA和蛋白质③溶解蛋白质④溶解细胞膜A．①② B．④①C．②③ D．④②[解析]洗涤剂是一种离子去垢剂，可以溶解细胞膜，有利于细胞内含物(DNA)的释放，食盐的主要成分是NaCl，可以加盐析，游离出DNA分子，并使DNA分子充分溶解于NaCl溶液中，则①有利于DNA溶解；④溶解细胞膜正确。11．如图表示DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是(A)A．向右的过程为加热(80～100℃)变性的过程B．向左的过程是DNA双链快速制冷复性C．变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同D．图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3′端[解析]向左为缓慢冷却复性；变性是在90℃以上时，DNA双链解旋为单链，这一过程在生物体内需解旋酶；图中DNA片段有两个游离磷酸基，2个3′端。12．PCR一般要经过三十次循环，从其次轮循环起先，上一次循环的产物也作为模板参加反应，由引物Ⅰ延长而成的DNA单链作模板时将(B)A．仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延长B．与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延长C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延长D．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链[解析]当由引物Ⅰ延长而成的DNA单链作模板时，此单链引物端为5′端，因此与它互补的子链应从另一端起先合成，即由引物Ⅱ结合延长DNA的子链。13．利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延长的基础。以下叙述错误的是(B)A．变性过程中断裂的是DNA分子内碱基对之间的氢键B．退火时引物A必需与引物B碱基互补配对C．由原来的母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物BD．延长时须要耐高温DNA聚合酶催化[解析]在PCR技术变性过程中高温能破坏的是DNA分子的双螺旋结构，使其碱基对间的氢键断裂，A正确；退火时引物A、引物B须要与模板进行碱基互补配对，假如引物A和引物B发生碱基互补配对则不能与相应模板链结合，无法完成子链的延长，B错误；由于DNA复制为半保留复制，而引物为单链DNA片段，所以由原来的母链为模板合成的两个新DNA分子中，只含有引物A或引物B，C正确；延长时的温度为72℃左右，所以要用耐高温的DNA聚合酶催化子链合成，D正确。故选B。14．下列叙述中错误的是(A)A．变更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．用电泳法可分别带电性质、分子大小和形态不同的蛋白质D．用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质[解析]在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低，DNA析出。15．下列说法错误的是(D)A．在肯定范围内，缓冲溶液能够反抗外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D．透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内[解析]透析袋一般用硝酸纤维素制成，又称玻璃纸。透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。16．下列关于DNA和血红蛋白的提取与分别试验的叙述中，错误的有(D)A．提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采纳蒸馏水涨破细胞的方法B．采纳不同浓度的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纳透析法可去除溶液中的小分子杂质D．血红蛋白只能采纳凝胶色谱法纯化，DNA则可采纳电泳、盐析等方法纯化[解析]提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采纳蒸馏水涨破细胞的方法，因为蒸馏水相当于低渗溶液；高盐溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质，用低盐溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中不能溶解的杂质，因此采纳不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质；透析袋可允许小分子自由进出，而大分子则保留在袋内，因此通过透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质；血红蛋白能采纳凝胶色谱法纯化，也可采纳电泳法纯化。17．下列关于DNA的粗提取试验和血红蛋白的提取试验，叙述正确的是(A)A．前者选择鸡血细胞作材料较好；后者选择哺乳动物成熟的红细胞做试验材料较好B．样品预处理时，前者静置1d除去上清液即可；后者要加入清水反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色即可C．DNA粗提取试验中，向质量浓度为2mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应缓慢加入，直到出现黏稠物为止D．血红蛋白的提取和分别试验的原理是在电场中带电颗粒迁移的速度不同[解析]鸡血细胞有细胞核，哺乳动物成熟红细胞无细胞核和各种细胞器，故前者适于提取DNA，后者适于提取血红蛋白；提取血红蛋白的试验中，洗涤红细胞时，不能加清水，而应加入生理盐水，否则细胞提早裂开释放出血红蛋白与杂质混合，会加大提取难度；DNA初次析出时，加清水至黏稠物不再增加时为止；血红蛋白提取和分别的原理是透析和凝胶色谱柱中相对分子质量大小不同的蛋白质迁移速率不同而实现分别。18．细胞裂开后，各种蛋白质就会被释放出来，再依据蛋白质的不同特性进行提取。下列关于蛋白质提取的措施中，不正确的是(D)A．酸性蛋白质可用稀碱性溶液提取B．水溶性蛋白质可用透析液(中性缓冲液)提取C．脂溶性蛋白质可用有机溶剂提取D．碱性蛋白质可用强酸性溶液提取[解析]提取蛋白质的基本原理是依据蛋白质的物理性质，加入不同的试剂，使蛋白质溶于试剂中而提取蛋白质。强酸、强碱都会使蛋白质变性而沉淀。19．凝胶色谱分别法分别蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用的共同点是(A)A．变更蛋白质分子通过凝胶的路径B．吸附一部分蛋白质，从而影响蛋白质分子的移动速度C．将酶或细胞固定在凝胶中D．与蛋白质分子进行化学反应，从而影响其移动速度[解析]凝胶的种类很多，但每一种凝胶内部都有通道，相对分子质量小的蛋白质分子简单进入通道，移动距离变长，移动速度减慢，而相对分子质量大的分子不能进入通道，其移动距离短，移动速度快，因此可把相对分子质量不同的蛋白质分开。20．下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分别试验的装置，下列有关叙述不正确的是(B)A．首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质B．图乙装置的试管中收集到的液体中最先出现的是相对分子质量较小的蛋白质C．用图乙装置分别血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，连续收集D．图丙装置中电泳法分别提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有肯定量的电荷，在电场的作用下向一极移动[解析]用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。图乙装置表示通过凝胶色谱法分别蛋白质的过程。蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间快速通过。21．依据血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱示意图分析，所带负电荷最多的球蛋白是(A)A．α1－球蛋白 B．α2－球蛋白C．β－球蛋白 D．γ－球蛋白[解析]依据电泳的原理进行分析。带电粒子在电场中向与其电性相反的电极泳动的现象称为电泳，因此，移动越慢的，所带负电荷就越少(点样是在负极)。22．下列关于蛋白质提取和分别试验中样品处理步骤的描述，正确的是(C)A．红细胞的洗涤：加入蒸馏水，缓慢搅拌，低速短时间离心B．血红蛋白的释放，加入生理盐水和甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌C．分别血红蛋白：将搅拌好的混合液离心，过滤后，用分液漏斗分别D．透析：将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12h[解析]红细胞洗涤步骤中应加入生理盐水而不是蒸馏水，血红蛋白释放中加入蒸馏水，透析时缓冲液pH应为7.0而不是4.0。23．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是(D)A．防止血红蛋白被氧化B．血红蛋白是一种两性物质，须要酸中和C．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D．让血红蛋白处在稳定pH范围内，维持其结构和功能[解析]利用磷酸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，便于分别视察(红色)和探讨(活性)。24．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，如图表示合成过程。下列说法错误的是(B)A．甲过程高温使DNA变性解旋，该过程不须要解旋酶的作用B．丙过程用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时须要再添加C．假如把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，循环3次后，在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变[解析]PCR中解旋是通过高温进行的，故甲过程高温使DNA变性解旋，该过程不须要解旋酶的作用，A正确；丙过程用到的酶为耐高温的DNA聚合酶，在高温下不会失活，因此在PCR扩增时不须要再添加，B错误；假如把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，循环3次后，形成的DNA分子为8个，而含有15N标记的DNA分子为2个，故在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%，C正确；PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变，D正确。故选B。25．多聚酶链式反应(PCR)是一种体外快速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经验下述三十多次循环；95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延长(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是(C)A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现B．复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成C．延长过程中须要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D．PCR与细胞内DNA复制相比，所须要酶的最适温度较高[解析]PCR扩增DNA的过程中须要的原料是四种脱氧核苷酸。第Ⅱ卷(非选择题共50分)二、非选择题(共50分)26．(10分)关于“DNA的粗提取与鉴定”试验：(1)试验的正确操作步骤是(A)A．制备鸡血细胞→提取细胞核物质→溶解核内的DNA→析出并滤取DNA黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNAB．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解并析出DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNAC．制备鸡血细胞液→溶解DNA→提取细胞核中DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定D．制备鸡血细胞的细胞核物质提取液→溶解并析出DNA→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定(2)试验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是__2mol/L__；其次次所用NaCl溶液的浓度是__2mol/L__。所用酒精最好是__冷酒精__，其体积分数为__95%__。(3)鉴定DNA的方法是，向溶有DNA丝状物的试管中加入__4__mL的__二苯胺__试剂，混合匀称后，将试管置于沸水中加热5min，冷却后可视察到溶液呈__蓝色__；也可取少许DNA丝状物置于载玻片上，滴一滴__甲基绿__溶液，片刻后用水冲洗，可见丝状物被染成__绿色__。[解析](1)DNA粗提取的试验步骤：提取鸡血细胞的细胞核物质、溶解细胞核内的DNA、析出含DNA的黏稠物、过滤、再溶解、过滤、提取出含杂质较少的DNA、DNA的鉴定，故A正确；(2)在浓度较高的氯化钠溶液(物质的量浓度为2mol/L)中，核蛋白简单解聚，游离出DNA；所用酒精最好为体积分数95%的酒精。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，DNA遇甲基绿变成绿色。27．(10分)乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下图。回答下列问题：eq\x(\a\al(产乳糖酶微,生物L的筛选))→eq\x(产乳糖酶微生物L的培育)→eq\x(\a\al(乳糖酶的,提取和纯化))→eq\x(\a\al(乳糖酶的,固定化))(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，培育基中的唯一碳源应当是__乳糖__，在试验室培育微生物L时，一方面须要为L供应合适的养分和环境条件，另一方面须要__防止杂菌污染__，以获得纯净的培育物。(2)将微生物L研磨裂开得到提取液后，可采纳凝胶色谱法分别纯化其中的乳糖酶。分别过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶__慢__(填“快”或“慢”)，缘由是__相对分子质量小的蛋白质简单进入凝胶内部的通道，移动速度较慢__。(3)工业生产中，若要将乳糖酶固定化，一般__不相宜__(填“相宜”或“不相宜”)采纳包埋法，缘由是__酶分子很小，简单从包埋物中漏出__，与运用游离酶相比，工业生产中运用固定化酶的优点是__酶不易失活，可以重复用，能提高产品质量__。[解析](1)筛选产乳糖酶的微生物时，宜用乳糖作为培育基中的唯一碳源。在试验室培育微生物，一方面要为培育的微生物供应合适的养分和环境条件，另一方面须要防止杂菌污染。(2)用电泳法纯化乳糖酶时，若在相同条件下分别带电荷相同的蛋白质，则其分子量越小，电泳速度越慢。凝胶色谱法是依据相对分子质量的大小来分别蛋白质的有效方法，相对分子质量小的蛋白质简单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简单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别。(3)固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法等。由于乳糖酶分子很小，简单从包埋物中漏出，因此工业生产中，若要将乳糖酶固定化，一般不相宜采纳包埋法，乳糖酶宜采纳化学结合法(共价键结合法)进行固定化。与运用游离酶相比，工业生产中运用固定化酶的优点是酶不易失活，可以重复用，能提高产品质量。28．(10分)分析回答下列有关生物技术实践的问题：PCR是一种DNA体外扩增技术。1988年，PCR仪问世，并被广泛应用于基因扩增和DNA序列测定。如图是PCR技术示意图，请回答下列问题：(1)标准的PCR过程一般分为__变性__、__复性__、__延长__三大步骤。(2)引物是此过程中必需加入的物质，从化学本质上说，引物是一小段__单链DNA或RNA__。(3)将双链DNA__加热到90℃以上__，使之变性，从而导致__双链DNA解聚为两条单链__。(4)引物延长需供应__四种脱氧核苷酸__作为原料。[解析](1)标准的PCR过程一般分为高温变性、低温复性、中温延长三大步骤。(2)引物是一小段单链DNA或RNA。(3)高温变性时，须要将双链DNA加热到95℃，使之变性，从而导致双链DNA分别成两条单链。(4)中温延长是须要以四种脱氧核苷酸为原料。29．(10分)圆褐固氮菌是自生固氮菌，为经济有效地提高农作物产量，人们始终在努力探讨、找寻固氮基因。对基因的探讨经常因探讨样品中DNA含量太低而难以进行，PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深化探讨使人类跨入了蛋白组探讨时代，从困难的细胞混合物中提取、分别高纯度的蛋白质是该探讨要做的基本工作之一。(1)用基因工程技术从经过分别、提纯的圆褐固氮菌中获得固氮基因，然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。表1PCR反应体系50μL缓冲液5μL脱氧核苷酸1μL引物A0.5μL引物B0.5μLDNA聚合酶0.5U模板DNA1～2μL加去离子水补足至50μL表2反应条件温度时间变性95℃30s复性55℃30s延长72℃1min30次循环后相宜5～10min保温4℃12h①从上表中可得出，PCR技术与DNA复制相比较，主要区分之一是__不须要ATP(或须要加入引物，或不须要解旋酶，或不须要DNA连接酶)__。此外，从反应条件看，所运用的DNA聚合酶应具有__耐高温__的特点。每次循环都须要2种引物的主要缘由是__DNA聚合酶只能从3′端延长DNA链__。②下图为第1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。__如