2024-2025学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术跟踪测评5含解析新人教版选修1

PAGEPAGE11DNA和蛋白质技术(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题2分，共50分)1．做DNA粗提取和鉴定试验时，试验材料用鸡血而不用猪血的缘由是()A．鸡血的价格比猪血的价格便宜B．猪的成熟的红细胞中没有细胞核，不易提取到DNAC．鸡血不会凝固，猪血会凝固D．用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便B解析DNA是生物的遗传物质，主要存在于细胞核中。生物试验材料的选择原则：一是简洁获得；二是试验现象明显。做DNA粗提取与鉴定试验时，试验材料不选猪血是因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核，不易提取到DNA，而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞中有细胞核，试验现象明显。2．在试验中，人们用鸡的红细胞提取DNA，用人的红细胞提取血红蛋白的缘由是()A．鸡的红细胞无血红蛋白，人的红细胞有血红蛋白B．鸡的红细胞有线粒体，人的红细胞无线粒体C．鸡的红细胞有细胞核，人的成熟红细胞无细胞核，含较多的血红蛋白D．鸡的红细胞进行有氧呼吸，人的红细胞进行无氧呼吸C解析鸡(鸟类)的红细胞具有完整的细胞核，含有核DNA，便于进行DNA的提取；人的成熟红细胞无细胞核，结构简洁，血红蛋白含量丰富，便于提取血红蛋白。3．在“DNA的粗提取与鉴定”试验中，假如试验材料是植物细胞，须要加入洗涤剂并搅拌。下列相关说法正确的是()A．加入洗涤剂是为了溶解细胞膜和核膜B．要快速搅拌产生泡沫以加速细胞膜的溶解C．先加入洗涤剂，搅拌和研磨后再加入食盐D．加入洗涤剂是为了清洗植物细胞表面的污垢A解析提取植物材料中的DNA时，需在切碎的组织中加入肯定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂的目的是溶解细胞膜和核膜，以利于DNA的释放，同时要进行充分地搅拌和研磨，使DNA完全释放。搅拌时应轻缓、柔软，避开产生大量泡沫，以利于后续操作。4．在“DNA的粗提取与鉴定”试验中，试验原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，DNA的溶解度与下图所示曲线的对应点描述相符合的是()A．a点浓度最适合析出DNAB．b点浓度最适合析出DNAC．c点浓度最适合析出DNAD．d点浓度最适合析出DNAB解析如题图所示，DNA在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小，故这一浓度最适合析出DNA；随着NaCl溶液浓度的增大或削减，DNA溶解度渐渐增大。5．下列关于“DNA粗提取与鉴定”试验的叙述，正确的是()A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D．用玻璃棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量削减C解析提取植物细胞中DNA时加入洗涤剂，可瓦解植物细胞膜，有利于DNA的释放，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂在沸水浴条件下检测；菜花匀浆中含有DNA水解酶，常温下其活性较高，可催化DNA水解，从而影响DNA的提取；用玻璃棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂，因而不会导致DNA的获得量削减。6．下列对“DNA的粗提取和鉴定”试验原理的叙述，正确的是()A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分别B．利用85℃的高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，将DNA与蛋白质分别C．利用DNA在0.14mol·L－1NaCl溶液中溶解度最大特点，可将DNA与杂质分别D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分别D解析DNA不溶于酒精溶液，而某些蛋白质能溶于酒精溶液，利用体积分数为95%的冷酒精可将DNA与蛋白质分别，A项错误；高温对蛋白质和DNA都有影响，只是DNA对高温的耐受性强于蛋白质，B项错误；利用DNA在0.14mol·L－1NaCl溶液中溶解度最小的特点，可将DNA与杂质分别，C项错误；利用酶的专一性，蛋白酶只能分解蛋白质，而不能分解DNA，在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分别，D项正确。7．若从植物细胞中提取DNA，发觉试验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等，其可能的缘由是()①植物细胞中DNA含量低②研磨不充分③过滤不充分④95%冷酒精的量过多A．①② B．③④C．①④ D．②③D解析研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量过少；过滤不充分，也会导致提取的DNA量过少；若用于沉淀DNA的酒精量过少，会导致DNA的沉淀量少。8．在DNA的粗提取与鉴定试验中，将第三次过滤获得的纱布中含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：序号操作过程①放入2mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤②再加0.14mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤③再加入冷却的、等体积的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是()A．①② B．①②③C．①③ D．②③C解析第三次过滤后在纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入等体积的、冷却的95%酒精，即可析出DNA。9．如图所示是关于“DNA的粗提取与鉴定”的试验。下列相关叙述中，错误的是()A．①中的操作目的是使血细胞裂开B．向②中得到的滤液中加入浓度为2mol/L的NaCl溶液的目的是溶解DNAC．③中再加入蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度，析出DNAD．假如要提取洋葱的DNA，须要加入肯定量的洗涤剂和食盐，充分搅拌即可D解析①中的操作使细胞吸水涨破，释放核物质，A项正确；向②中得到的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，目的是溶解DNA，然后再加入蒸馏水，降低NaCl溶液浓度，从而析出DNA，B、C项正确；假如用洋葱作为试验材料，加入肯定量的洗涤剂和食盐后，要进行研磨和搅拌，D项错误。10．如图是利用鸡血粗提取DNA的基本操作，下表中操作目的不能实现的是()选项烧杯甲中的试剂烧杯乙中的液体或物质操作目的A蒸馏水鸡血细胞液使鸡血细胞吸水涨破B蒸馏水含DNA的浓NaCl溶液去除不溶于低浓度NaCl溶液的杂质C冷却的酒精含DNA的浓NaCl溶液去除溶于酒精中的杂质D2mol/LNaCl溶液纱布上的黏稠物去除不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质B解析向鸡血细胞液中加入蒸馏水，可使鸡血细胞吸水涨破，释放核物质，A项正确；向含DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水，可使DNA的溶解度降低，从而析出DNA，除去溶于低浓度NaCl溶液的杂质，B项错误；向含DNA的浓NaCl溶液中加入冷却的酒精，因DNA不溶于酒精，一些杂质能溶于酒精，可提取纯度较高的DNA，C项正确；纱布上的黏稠物是DNA，在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高，可除去一些不溶于2mol/LNaCl溶液的杂质，D项正确。11．下列关于DNA的粗提取与鉴定试验和血红蛋白的提取和分别试验的叙述，正确的是()A．前者选择鸡血细胞作为试验材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作试验材料较好B．样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液；后者须要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色C．在DNA粗提取试验中，往2mol/LNaCl溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应当缓慢加入，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A解析DNA的粗提取与鉴定试验中选择鸡血细胞作为试验材料较好，血红蛋白的提取试验中选择哺乳动物成熟的红细胞(没有细胞核和细胞器)作为试验材料较好，A项正确；样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液，后者须要加入生理盐水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色，B项错误；在DNA粗提取试验中，往2mol/LNaCl溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应缓慢加入，直至黏稠物不再增加为止，C项错误；洗涤红细胞的目的是除去杂蛋白，利于后续步骤的分别纯化，D项错误。12．下列说法正确的是()①DNA在NaCl溶液中的溶解度随其浓度的上升而上升，随其浓度的降低而降低②体积分数为95%的冷酒精可以加速DNA的析出，而又进一步溶解蛋白质，可以分别得到较为纯净的DNA③红细胞洗涤过程中，加入质量分数为0.9%的NaCl溶液，目的是防止红细胞裂开，血红蛋白流失④在血红蛋白的释放过程中，从上向下数，第三层为红色透亮的血红蛋白水溶液A．①②③ B．①③④C．②③④ D．①②③④C解析DNA在NaCl溶液中的溶解度是随NaCl浓度的变更而变更的，当NaCl的物质的量浓度为0.14mol/L时，DNA溶解度最低，①错误。13．下列有关血红蛋白的提取和分别的叙述，错误的是()A．样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液B．通过透析可以去除样品中相对分子质量较大的杂质，此为样品的粗分别C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化D．可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法鉴定血红蛋白的纯度B解析血红蛋白的提取和分别一般分为四步：样品处理、粗分别、纯化和纯度鉴定。其中样品处理又包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分别血红蛋白溶液等步骤，其目的是获得血红蛋白溶液。粗分别即透析，其目的是除去样品中相对分子质量较小的杂质，B项错误。14．下列关于血红蛋白提取和分别的过程及原理的叙述，正确的是()A．为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠B．红细胞洗涤运用5倍体积的蒸馏水，直到离心后上清液不呈现黄色为止C．利用0.9%的NaCl对血红蛋白溶液的透析12小时，可以去除小分子杂质D．在凝胶柱中加入蛋白样品后即可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱和收集样品A解析为了防止血液凝固，应在采血器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，A项正确；红细胞应当用生理盐水洗涤，不能用蒸馏水洗涤，B项错误；将血红蛋白溶液通过透析袋进行分别时应选用磷酸缓冲液，C项错误；凝胶柱中加入蛋白样品后要等样品完全进入凝胶层后，当心加入缓冲液到适当高度后才可连接缓冲溶液洗脱瓶进行洗脱，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时收集样品，D项错误。15．下列有关凝胶色谱法和电泳法的说法，正确的是()A．它们都是分别蛋白质的重要方法B．它们的原理相同C．运用凝胶色谱法须要运用缓冲溶液而电泳法不须要D．以上说法都正确A解析凝胶色谱法是依据相对分子质量的大小分别蛋白质的一种有效方法，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、形态不同，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别，A项正确，B项错误；这两种方法都用到了缓冲溶液，以调整溶液的酸碱度，C项错误。16．运用凝胶色谱法分别蛋白质时，洗涤红细胞、释放血红蛋白和透析过程中，分别运用下列哪些试剂()①蒸馏水②生理盐水③20mmol/L的磷酸缓冲液④清水⑤柠檬酸钠A．①③⑤ B．①②③C．②①③ D．④①③C解析洗涤红细胞时，为防止红细胞吸水涨破或受到其他损害，应选用②生理盐水进行洗涤；在释放血红蛋白时，应使红细胞吸水涨破，则选用①蒸馏水处理；在透析过程中，要去除小分子物质，并保持血红蛋白的生理活性，因此应选用缓冲液(③20mmol/L的磷酸缓冲液)。17．DNA复制过程中，引物的作用是()A．打开DNA双链，便于复制进行B．催化合成DNA子链，以形成新的双螺旋C．供应3′端羟基作为合成DNA的起点D．供应5′端羟基作为合成DNA的起点C解析DNA聚合酶只能从3′端延长DNA链，因此引物的作用是供应3′端羟基，作为合成DNA的起点。18．在PCR扩增前，须要将下列哪些物质加入微量离心管中()①模板DNA②模板RNA③DNA解旋酶④耐高温的DNA聚合酶⑤引物⑥PCR缓冲液⑦脱氧核苷酸贮备液⑧核苷酸贮备液A．①④⑤⑥⑦ B．①③④⑤⑥⑧C．②③④⑤⑥⑦ D．①④⑥⑦⑧A解析微量离心管的总容积约为0.5mL，事实上是PCR反应的场所，在进行PCR过程之前，需将参加PCR过程的物质，如PCR缓冲液、模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等成分加入其中。19.在PCR的试验操作中，下列说法正确的是()①在微量离心管中添加各种试剂时，只须要一个枪头②离心管的盖子肯定要盖严③用手指轻弹离心管壁④离心的目的是使反应液集中在离心管的底部A．①②③ B．①②④C．②③④ D．①③④C解析在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头都必需更换，以确保试验的精确性；要盖严离心管的盖子，防止试验中外源DNA污染；用手指轻轻弹击管的侧壁，使反应液混合匀称；离心的目的是使反应液集中在离心管的底部，提高反应效果。20．PCR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()A．①过程高温使DNA变性解旋，该过程不须要解旋酶的作用B．③过程要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，限制“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25%D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变B解析①过程高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。③过程为PCR技术的延长阶段，当系统温度上升至72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。TaqDNA聚合酶具有耐热性，高温下不变性，所以在反应前一次性加入即可。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1521．下列关于PCR技术的叙述，错误的是()A．PCR的每次循环，都经过变性、复性和延长3个阶段B．PCR反应须要在肯定的缓冲溶液中才能进行，需供应DNA模板C．PCR技术可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学等方面D．在引物的作用下，DNA子链的合成方向总是从子链的3′端向5′端延长D解析PCR的每次循环都经过变性、复性和延长3个阶段，A项正确；PCR反应须要在肯定的缓冲溶液中才能进行，需供应DNA模板，B项正确；PCR技术能在短时间内解决样品太少的问题，可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学等方面，C项正确；在引物的作用下，DNA子链的合成方向总是从子链的5′端向3′端延长，D项错误。22．利用PCR技术将某小段DNA分子扩增n代，须要()A．测定DNA分子两端的核苷酸序列，以便设计引物对B．2n对引物参加子代DNA分子的合成C．向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等D．保持反应体系温度恒定不变，确保扩增的正常进行A解析测定DNA分子两端的核苷酸序列，以便设计引物对，引导DNA聚合酶从引物的3′端延长DNA链；一个DNA分子扩增n代后，形成2n个DNA分子，须要(2n－1)对引物；反应体系中不须要加入解旋酶；PCR过程中温度不是恒定不变的，而是经过了升温、降温柔再升温过程。23．下列关于PCR引物的说法中，不正确的是()A．引物是PCR过程中与模板DNA部分序列互补，并能引导模板DNA的互补链合成的一段DNA或RNAB．引物常依据须要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成法获得C．DNA聚合酶只能使DNA链从引物的3′端起先向引物的5′端延长D．引物的3′端必需具有游离的羟基C解析在DNA分子扩增时，DNA聚合酶不能从头起先合成DNA，只能从3′端延长DNA链，因此须要引物。当引物与DNA母链结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端起先延长DNA了，方向是从子链的5′端向3′端延长。24．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，其缘由不包括()A．模板DNA比引物困难得多B．引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板与互补链之间的碰撞C．加入引物的量足够多而模板链数量相对少D．模板链加热解旋已经变性，不行能再次结合D解析在80～100℃的温度范围内，DNA分子双螺旋结构解体，双链打开，这个过程称为变性。当温度缓慢降低后，两条解聚的单链可重新结合成双链，D项错误。25．DNA检测技术可应用于亲子鉴定、遗传病检测等领域。DNA检测离不开对样品DNA的PCR扩增。不同样品DNA的扩增过程或条件不同的是()A．引物 B．DNA聚合酶C．四种脱氧核苷酸 D．预变性的温度A解析不同的样品DNA有不同的核苷酸序列，由于引物能与模板DNA(样品DNA)依据碱基互补配对原则结合，因此不同样品DNA所需的引物有不同的核苷酸序列。二、非选择题(本题包括3小题，共50分)26．(16分)试验中对DNA进行鉴定时，做如下操作：试管序号AB1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺，混匀加4mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟试验现象________________________试验结论_________________________________________________________________(1)依据下图，完成表格空白处的试验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？____________________________________________________________________。(3)在沸水浴中加热的目的是_____________________________________________，同时说明DNA对高温有较强的___________________________________________。(4)A试管在试验中的作用是______________________________________________。(5)B试管中溶液颜色的变更程度主要与________________________有关。解析A、B两试管形成比照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，其他条件均完全相同。本试验强调反应条件是沸水浴加热5min，这样可加快颜色反应的速度，视察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。答案(1)溶液不变蓝色溶液渐渐变蓝色DNA在沸水浴的状况下遇二苯胺会被染成蓝色(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)(3)加快颜色反应速度耐受性(4)作为比照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少27．(18分)在遗传病及刑事侦破案件中常须要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析探讨的问题。据图回答相关问题：(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：__________________，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为________。(4)PCR反应过程的前提条件是________，PCR技术利用DNA的________原理解决了这个问题。(5)在对样品DNA进行分析的过程中发觉，DNA中掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是______________。解析(1)DNA聚合酶不能从头起先合成DNA，只能从3′端延长DNA链，所以引物就供应了3′端，子链延长方向为5′→3′，引物Ⅰ与b链部分碱基互补，引物Ⅱ则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构为5′—G—A—OH，复性结果为eq\a\vs4\al(HO—A—G—5′,5′—G—G……T—C—3′)。(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。(3)由于作为原料的4种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA中各有一条链含32P，若复制n次，共产生子链2n×2，其中只有母链不含32P，则其所占比例为2/(2n×2)＝1/2n。(4)DNA复制是以两条母链为模板，依据碱基互补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链的碱基暴露出来，才能依据碱基互补配对原则把相应的碱基一个个地连接起来。DNA分子在80～100℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度渐渐降低时，又能重新结合形成双链。(5)本题考查了DNA