【创新方案】高中生物人教版选修一-创新演练阶段检测阶段质量检测(五)

专题5DNA和蛋白质技术(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(每小题3分，共45分)1．在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是()A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物B．调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质C．将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同解析：在0.14mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最低，DNA在析出物中，故析出物不能丢弃；利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分；DNA鉴定时加入二苯胺试剂后还需经热水浴才能出现蓝色；用菜花作为实验材料时需要先用洗涤剂溶解细胞膜。答案：B2．蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来，下列药品可达到上述同一目的的是()A．蒸馏水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．盐酸解析：染色质中的主要成分是DNA和蛋白质，可以利用蛋白酶水解杂质蛋白质，从而使提取的DNA与蛋白质分开。DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度高，而蛋白质则不能溶解在2mol/LNaCl溶液中，通过过滤除去不能溶解的杂质蛋白质。由此可看出两种方法虽然原理不同，但目的是一样的。答案：B3．下表关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是()选项试剂操作作用A.柠檬酸钠溶液与鸡血混合防止血液凝固B.蒸馏水与鸡血细胞混合保持细胞形状C.蒸馏水加入到溶解有DNA的NaCl溶液中使DNA丝状物充分溶解D.冷却的酒精加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中产生特定的颜色反应解析：第一次使用蒸馏水是让蒸馏水与鸡血细胞混合，作用是让血细胞吸水膨胀，加速血细胞破裂；第二次使用蒸馏水是将蒸馏水加入到溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液中，作用是使NaCl溶液的浓度降低至0.14mol/L，从而使DNA析出；冷却的酒精对DNA的凝集效果最佳，加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中的作用是让DNA分子凝集。答案：A4．DNA具有半保留复制的特性，但是在DNA分子复制的过程中需要一些引物，其主要原因是()A．可加快DNA的复制速度B．引物可与DNA母链通过碱基互补配对结合C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链解析：DNA的两条链是反向平行的，DNA聚合酶不能从5′端开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA链，因此，DNA的复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3′端开始延伸DNA链，故DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。答案：D5．PCR技术是在遗传实验室中常见的一种DNA片段进行体外扩增的方法，利用它能快速得到大量的目的基因或DNA分子片段。在PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水使用前必须进行的关键步骤是()A．反复洗涤B．不被外源DNA污染C．高压灭菌D．在－20℃保存解析：通过对PCR实验中所用仪器和试剂进行高压灭菌，可以避免外源DNA等因素的污染。答案：C6．PCR技术又称聚合酶链式反应，现在已成为分子生物学实验室的一种常规手段，它可以在体外很短的时间内将DNA大量扩增。你认为下列符合在体外进行PCR反应条件的一组是()①稳定的缓冲液环境②DNA模板③合成引物④四种脱氧核苷酸⑤DNA聚合酶⑥DNA解旋酶⑦限制性核酸内切酶⑧温控设备A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥⑧D．①②③④⑤⑧解析：体外DNA扩增(PCR技术)是模拟生物细胞内DNA复制的条件，只是无需解旋酶(可热变性)，也不需要基因工程的工具酶(限制性核酸内切酶)，但需要耐高温的DNA聚合酶。答案：D7．蛋白质的分离与提纯技术是蛋白质研究的重要技术，下列有关叙述不．正确的()A．根据蛋白质分子不能通过半透膜的特性，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，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：根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过离心沉降法分离蛋白质，根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小，可通过电泳分离蛋白质。答案：A8．关于血红蛋白提取和分离的过程及原理的叙述，正确的是()A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤三次B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液透析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答案：C9．在DNA的粗提取与鉴定、血红蛋白的提取与分离实验中均用到了DNA、蛋白质的理化性质，它们利用的理化性质依次为()A．DNA的带电荷性、蛋白质的吸附性B．DNA的溶解性、蛋白质的相对分子质量C．DNA的溶解性、蛋白质的溶解度D．DNA的带电荷性、蛋白质的相对分子质量解析：前者利用DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，将DNA与蛋白质等杂质分离。后者是利用蛋白质相对分子质量的大小不同在色谱柱中进行洗脱，相对分子质量大的先被洗脱出来。答案：B10．下列关于蛋白质性质的叙述中，不会影响到蛋白质的泳动速度的是()A．蛋白质分子的大小B．蛋白质分子的密度C．蛋白质分子的形状D．蛋白质分子的等电点解析：电泳是利用了待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。答案：B11．镰刀型细胞贫血症是一种由基因突变引起的遗传病，患者的红细胞是弯曲的镰刀状。这样的红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。某科学兴趣小组计划从血红蛋白的成分是否变化来开展研究性学习。下列是该小组成员获得纯度很高的血红蛋白的实验过程，不．正确的一项是()A．对红细胞进行洗涤，在加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白后，将混合液静置一段时间后分层获得血红蛋白溶液B．将血红蛋白溶液装入透析袋中透析，可达到粗分离的目的C．利用凝胶色谱操作对血红蛋白进行纯化D．使用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定，以获得纯度很高的血红蛋白解析：对样品进行处理时，应先通过低速短时间离心的方法对红细胞进行洗涤，再加入蒸馏水和甲苯使红细胞破裂释放出血红蛋白，后将混合液置于离心管中，以2000r/min的转速离心10min后分层获得血红蛋白溶液。答案：A12．下列有关PCR技术的叙述中，不合理的是()A．PCR扩增反应中加入引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸的起始位点B．DNA聚合酶的作用是从引物的5′端开始催化DNA链的延伸C．PCR技术依据的是DNA的热变性原理D．PCR的反应过程一般经历三十多次循环，每次循环都包括变性、复性、延伸三个阶段解析：PCR技术依据的是DNA的热变性原理；PCR扩增反应中加入引物的作用是结合在模板DNA上，提供DNA延伸的起始位点。DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化DNA链的延伸；DNA聚合酶具有耐高温的特点。答案：B13．将经处理破裂后的红细胞混合液以2000r/min的速度离心10min后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是()A．血红蛋白、甲苯层、脂类物质层、沉淀层B．甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂类物质层C．脂类物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层D．甲苯层、脂类物质层、血红蛋白、沉淀层解析：混合液经离心后，按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第4层暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。答案：D14．下列关于现代生物技术应用的叙述，正确的有几项()①在蛋白质的提取和分离实验中，凝胶色谱法可将不同相对分子质量的蛋白质分离出来②在PCR中，引物的结构和长度决定DNA子链从5′端向3′端延伸③在蛋白质的提取和分离实验中，透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质④在多聚酶链式反应中，TaqDNA聚合酶只能特异性地复制整个DNA的部分序列A．1B．2C．3D．4解析：DNA复制时，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，和引物的结构和长短没有关系，故②错误。答案：C15．PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。下列说法中，不．正确的是()A．加热使DNA双链打开，这一步是打开氢健，在细胞中是在解旋酶的作用下进行的B．当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板延伸，最终合成2个DNA分子，此过程中原料是脱氧核苷酸，遵循的原则是碱基互补配对原则C．PCR技术的必需条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还有液体环境、适宜的温度和pH等三个条件D．若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中，以14N标记的脱氧核苷酸为原料，连续复制4次之后，则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为1/16解析：DNA的两条脱氧核苷酸链之间即碱基之间是通过氢键连接的，所以打开双链，就是打开氢键，即解旋，在细胞内是在解旋酶的作用下打开氢键的。一个DNA分子复制产生2个DNA，复制4次，产生8个DNA分子，共16条链，但其中只有2条15N链，即2/16＝1/8。答案：D二、非选择题(共55分)16．(10分)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置：(1)该实验依据的原理是____________________________________________________。A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的不同而不同B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于某些有机溶剂D．在沸水浴中DNA遇二苯胺会出现蓝色反应(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是________________________。通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是________________；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________________________。(3)鉴定DNA的方法是，向溶有DNA丝状物的试管中加入________________试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，冷却后可观察到溶液呈____________________；也可取少许DNA丝状物置于载玻片上，滴一滴________________溶液，片刻后用水冲洗，可见丝状物被染成________________。解析：(1)本实验依据的原理是A、B、D三个方面。(2)图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中，细胞因大量吸水而导致最终破裂，并释放出胞内物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液使DNA溶解。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低)，浓度再变小则DNA溶解度将增大，使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。答案：(1)ABD(2)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于浓盐溶液降低盐溶液的浓度，使DNA析出(3)二苯胺蓝色甲基绿绿色17．(11分)下图为一种核酸的分析方法，请据图分析回答有关问题。(1)被分析的材料应属于一条_______________________________________________链。如果它存在另一条互补链，该互补链的碱基序列是：(