2021～2022學(xué)年高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)測評【含答案】新人教版選修1

專題5測評(時間:60分鐘,滿分:100分)一、選擇題(每小題2.5分,共50分)1.下列關(guān)于DNA在NaCl溶液中的溶解度的敘述,正確的是()A.隨著NaCl溶液濃度的增大,DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大B.隨著NaCl溶液濃度的減小,DNA在NaCl溶液中的溶解度也減小C.DNA在NaCl溶液中的溶解度與NaCl溶液的濃度呈正相關(guān)D.當(dāng)NaCl溶液的濃度為0.14mol/L時,DNA的溶解度最低答案D解析在0.14mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最低;高于或低于此濃度,DNA的溶解度都會升高。2.下列是有關(guān)DNA鑒定實驗的1管(對照組)與2管(實驗組)示意圖,圖示中恰當(dāng)?shù)倪x項是()答案B3.下列敘述錯誤的是()A.改變NaCl溶液的濃度只能使DNA溶解而不能使其析出B.在沸水浴中,DNA與二苯胺試劑反應(yīng),冷卻后呈現(xiàn)藍(lán)色C.用電泳法可分離帶電性質(zhì)、分子大小和形狀不同的蛋白質(zhì)D.用透析法可去除蛋白質(zhì)樣品中的小分子雜質(zhì)答案A解析當(dāng)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14mol/L時,DNA溶解度最小,可析出。4.下列有關(guān)PCR技術(shù)的說法,不正確的是()A.PCR是在細(xì)胞內(nèi)完成的B.PCR技術(shù)是一種在生物體外復(fù)制特定DNA的技術(shù)C.PCR技術(shù)的原理與DNA復(fù)制的原理相同D.PCR技術(shù)的前提是有一段已知核苷酸序列的DNA答案A解析PCR技術(shù)是在生物體外進(jìn)行DNA復(fù)制的技術(shù),其原理與DNA復(fù)制的原理相同,但前提是必須要有一段已知核苷酸序列的DNA和根據(jù)核苷酸序列合成的引物。5.DNA粗提取實驗中,應(yīng)盡可能避免DNA斷裂和降解。相關(guān)操作正確的是()A.以菜花為材料進(jìn)行研磨時,可以適當(dāng)加熱以促進(jìn)DNA溶解B.向DNA溶液中迅速加入蒸餾水,快速攪拌,使DNA快速析出C.將絲狀物溶解到物質(zhì)的量濃度為2mol/LNaCl溶液中后,過濾后棄去濾液D.向DNA溶液中加入冷卻的酒精并沿同一方向緩慢攪拌答案D解析以菜花為材料提取DNA時,研磨過程中加熱,會使細(xì)胞裂解液降解溶出的DNA;向DNA溶液中加蒸餾水使DNA析出時,應(yīng)緩慢加入,并沿一個方向輕輕攪拌,以防止DNA斷裂;絲狀的DNA溶解到物質(zhì)的量濃度為2mol/LNaCl溶液中,過濾后DNA存在于濾液中,不能棄掉濾液。6.從細(xì)胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)比提取DNA難度大,其原因不包括()A.蛋白質(zhì)對溫度、鹽濃度、pH等條件更敏感,更易失活B.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)多樣,理化性質(zhì)各不相同,使得蛋白質(zhì)的提取沒有統(tǒng)一的方法C.提取某種特定蛋白質(zhì)時需根據(jù)其特性摸索提取的程序D.蛋白質(zhì)與DNA的相對分子質(zhì)量不同答案D7.做DNA粗提取和鑒定實驗時,實驗材料用雞血而不用牛血的原因是()A.雞血的價格比豬血的價格低B.牛的成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核,不易提取到DNAC.雞血不會凝固,牛血會凝固D.用雞血提取DNA比用牛血提取操作簡便答案B解析DNA主要存在于細(xì)胞核中。生物實驗材料的選擇原則:一是容易獲得;二是實驗現(xiàn)象明顯。做DNA粗提取與鑒定實驗的實驗材料不選牛血是因為哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中無細(xì)胞核,不易提取到DNA,而鳥類、爬行類等動物成熟的紅細(xì)胞中有細(xì)胞核,實驗現(xiàn)象明顯。8.下列關(guān)于DNA的粗提取實驗和血紅蛋白的提取實驗的敘述,正確的是()A.前者選擇雞血細(xì)胞作為材料較好,后者選擇哺乳動物成熟的紅細(xì)胞作為實驗材料較好B.樣品預(yù)處理時,前者靜置1天處理除去上清液;后者需要加入清水,反復(fù)低速短時間離心洗滌,至上清液無黃色C.在DNA粗提取實驗中,向物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中加入蒸餾水析出DNA時,應(yīng)該緩慢加入,直到出現(xiàn)絲狀物為止D.洗滌紅細(xì)胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機(jī)鹽等答案A解析雞血細(xì)胞有細(xì)胞核,適于提取DNA;哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器,適用于提取血紅蛋白。提取血紅蛋白的實驗中,洗滌紅細(xì)胞時,不能加清水,應(yīng)該加入生理鹽水,否則細(xì)胞提早釋放出血紅蛋白與雜質(zhì)混合,加大提取難度。DNA初次析出時,加蒸餾水至絲狀物不再增加為止。洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白,以利于血紅蛋白的分離和純化。9.下列實驗中有關(guān)NaCl使用的敘述,正確的是()A.制作泡菜時,加入NaCl的目的是抑制細(xì)菌生長B.牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中,加入高濃度NaCl可用于篩選耐鹽細(xì)菌C.用剛果紅染色劑篩選纖維素分解菌時,加入的NaCl可促進(jìn)菌落顯色D.將血紅蛋白溶液放在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液中透析12h答案B解析制作泡菜時,用煮沸過的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaCl溶液的作用是調(diào)味和抑制雜菌生長,A項錯誤;牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基中加入高濃度NaCl,可以抑制多種細(xì)菌的生長,但不會影響金黃色葡萄球菌的生長,因此可以將耐鹽的細(xì)菌篩選出來,B項正確;用剛果紅染色劑篩選纖維素分解菌時,染色結(jié)束后,倒去剛果紅溶液,加入NaCl溶液洗去浮色,C項錯誤;將盛有血紅蛋白溶液的透析袋放入盛有300mL的物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中(pH為7.0),透析12h,可除去小分子蛋白質(zhì),D項錯誤。10.下列關(guān)于PCR的實驗操作的說法,正確的是()①PCR所用的緩沖液和酶要在常溫下儲存②離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)③用手指輕彈離心管壁④離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管的底部A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④答案C解析PCR所用的緩沖液和酶需分裝成小份,并在-20℃儲存;蓋嚴(yán)離心管口的蓋子,能防止實驗中外源DNA污染;用手指輕輕彈擊離心管的側(cè)壁,可使反應(yīng)液混合均勻;離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管的底部,提高反應(yīng)效果。11.下列關(guān)于紅細(xì)胞的洗滌過程的敘述,正確的是()A.低速長時間離心,如500r/min,12min,以保證達(dá)到很好的分離效果B.離心后用膠頭吸管吸出下層透明的紅色血漿C.將下層暗紅色的紅細(xì)胞液體倒入燒杯,再加入五倍體積的蒸餾水D.直至上清液不再呈現(xiàn)黃色,表明紅細(xì)胞已洗滌干凈答案D解析紅細(xì)胞洗滌過程中,應(yīng)做低速短時間離心,以避免白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等一同沉淀,影響血紅蛋白的提純;離心后血漿在上層,并呈現(xiàn)黃色;洗滌紅細(xì)胞時應(yīng)用生理鹽水而不用蒸餾水,否則將導(dǎo)致紅細(xì)胞破裂影響實驗結(jié)果。12.下列關(guān)于DNA雙鏈的敘述,錯誤的是()A.通常將DNA的羥基末端稱為5'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為3'端B.通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端C.通常DNA聚合酶只能從3'端延伸DNA鏈D.通常DNA聚合酶不能從5'端延伸DNA鏈答案A解析DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?通常將DNA的羥基末端稱為3'端,而磷酸基團(tuán)的末端稱為5'端。DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3'端延伸DNA鏈。13.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。下列有關(guān)PCR過程的敘述,不正確的是()A.變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵,在細(xì)胞內(nèi)可利用解旋酶實現(xiàn)B.復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠互補(bǔ)配對完成C.延伸過程中需要DNA聚合酶、4種核糖核苷酸D.與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR所需酶的最適溫度較高答案C解析變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵,在細(xì)胞內(nèi)可利用解旋酶實現(xiàn);復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠堿基互補(bǔ)配對完成;延伸過程中需要DNA聚合酶、4種脫氧核苷酸;與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR所需酶的最適溫度較高。14.下列關(guān)于DNA聚合酶催化合成DNA子鏈的說法,正確的是()A.DNA聚合酶是以DNA為模板,使DNA子鏈從5'端延伸到3'端的一種酶B.TaqDNA聚合酶必須在每次高溫變性處理后再添加C.DNA聚合酶能特異性地復(fù)制整個DNA的全部序列D.TaqDNA聚合酶是從深海生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的答案A解析在PCR擴(kuò)增DNA分子的過程中,各種組分要一次性加入;DNA聚合酶不能從頭合成DNA,只能從3'端延伸DNA鏈,因此DNA聚合酶不能復(fù)制整個DNA全部序列;TaqDNA聚合酶是從美國黃石國家公園的一個熱泉中發(fā)現(xiàn)的。15.下列有關(guān)凝膠色譜操作的敘述,不正確的是()A.干的凝膠要用蒸餾水充分溶脹后,才能裝填B.在裝填凝膠色譜柱時,不得有氣泡產(chǎn)生C.在裝填凝膠色譜柱時,下端尼龍管先打開后關(guān)閉D.在樣品洗脫過程中,不能讓洗脫液流干答案C解析在配制凝膠懸浮液時,凝膠應(yīng)用蒸餾水充分溶脹,A項正確;裝填凝膠色譜柱時,色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在,因為氣泡會擾亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序,使得到的紅色帶區(qū)歪曲、散亂,降低分離效果,B項正確;將下端尼龍管打開然后裝填凝膠,凝膠裝填滿時,立即連接緩沖液洗脫瓶,下端尼龍管先打開后關(guān)閉是加樣時的操作,C項錯誤;如果洗脫液流干露出凝膠顆粒,需要重新裝填,D項正確。16.圖1細(xì)菌蛋白質(zhì)在極端環(huán)境條件下可通過肽鏈之間的二硫鍵維持穩(wěn)定。已知不同的多肽產(chǎn)物可因相對分子質(zhì)量不同而以電泳方式分離。右面圖1是一個分析細(xì)菌蛋白的電泳結(jié)果圖,“-”代表沒加還原劑,“+”代表加有還原劑,還原劑可打斷二硫鍵,“M”代表已知相對分子質(zhì)量的蛋白質(zhì),右側(cè)數(shù)字代表蛋白質(zhì)或多肽的相對分子質(zhì)量。根據(jù)圖1中左側(cè)結(jié)果,圖2中最能代表該細(xì)菌原本的多肽結(jié)構(gòu)的是(注意:“-”代表二硫鍵)()圖2答案B解析細(xì)菌中蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量是130,沒加還原劑時電泳只有一條分離帶,加入還原劑之后二硫鍵被破壞,電泳結(jié)果出現(xiàn)了兩條分離帶,一條的相對分子質(zhì)量稍高于67,一條的相對分子質(zhì)量大約為30,所以可推測出該細(xì)菌中的蛋白質(zhì)由一條相對分子質(zhì)量稍大于67的肽鏈和兩條相對分子質(zhì)量大約為30的肽鏈構(gòu)成,故B項正確。17.在DNA的粗提取與鑒定的實驗中,初步析出DNA和提取較純凈的DNA所用藥品的濃度及名稱分別是()①0.1g/mL的檸檬酸鈉溶液②2mol/L的NaCl溶液③0.14mol/L的NaCl溶液④體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液⑤0.015mol/L的NaCl溶液A.①③⑤ B.③④C.②④ D.②③④答案B18.下列關(guān)于電泳的說法,不正確的是()A.電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程B.帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動C.蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于它所帶凈電荷的多少D.用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳,蛋白質(zhì)的電泳遷移率完全取決于分子的大小答案C解析蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)—SDS復(fù)合物,SDS所帶負(fù)電荷的量超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別,使SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳中蛋白質(zhì)的遷移率完全取決于分子的大小。19.某考古學(xué)家在西伯利亞泰加林地區(qū)的冰中發(fā)現(xiàn)了一種冰凍的已滅絕的巨型動物的肌肉。他想了解該巨型動物的DNA與現(xiàn)今印度大象的DNA的相似性,于是做了如下檢測工作,其中正確的操作步驟及順序是()①降低溫度,檢測處理后的雜合DNA雙鏈②通過PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動物和印度大象的DNA③把巨型動物的DNA導(dǎo)入印度大象的細(xì)胞中④在一定條件下,將巨型動物和印度大象的DNA混合,水浴共熱A.②④① B.②③①C.③④① D.②④③答案A解析通過PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動物和印度大象的DNA,然后利用DNA分子在高溫時解螺旋的特點,將巨型動物和印度大象的DNA混合,水浴共熱,再降低溫度,檢測處理后的雜合DNA雙鏈。20.下列有關(guān)緩沖溶液的說法,不正確的是()A.緩沖溶液能夠抵制任何酸和堿對溶液pH的影響,維持pH基本不變B.緩沖溶液通常由1～2種緩沖劑溶解于水中配制而成C.調(diào)節(jié)緩沖劑的使用比例就可以制得在不同pH范圍內(nèi)使用的緩沖液D.生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)反應(yīng)都是在一定的pH下進(jìn)行的答案A二、非選擇題(共4個小題,50分)21.(10分)下圖為DNA的粗提取與鑒定實驗過程中的一些重要操作示意圖。(1)正確的操作順序是(用字母和箭頭表示)。

(2)上圖C、E步驟都加入蒸餾水,但其目的不同,分別是和。

(3)上圖A步驟中的酒精必須是經(jīng)過的才能使用,該步驟的目的是。

(4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA,可用濃NaCl溶液溶解后滴加試劑,混合均勻后沸水浴,如果出現(xiàn)則證明該絲狀物的主要成分為DNA。

答案(1)C→B→E→D→A(2)加速細(xì)胞的破裂降低NaCl溶液的濃度,使DNA析出(3)充分預(yù)冷提取含雜質(zhì)較少(或較純凈)的DNA(4)二苯胺藍(lán)色解析C、E步驟加入蒸餾水的目的不同,C是加速細(xì)胞破裂,E是降低NaCl溶液濃度,使DNA析出。用于進(jìn)一步析出DNA的酒精需要先預(yù)冷,以增加DNA析出量。22.(14分)近10年來,PCR技術(shù)成為分子生物學(xué)實驗的一種常規(guī)手段,其原理是利用DNA半保留復(fù)制,在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如圖),在很短的時間內(nèi),將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍,使實驗室所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。(1)加熱使DNA雙鏈打開,這一步是打開鍵,稱為,在細(xì)胞中是在酶的作用下進(jìn)行的。

(2)當(dāng)溫度降低時,引物與模板末端結(jié)合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最終合成2個DNA分子,此過程中原料是,遵循的原則是。

(3)PCR技術(shù)的必需條件,除了模板、原料、酶以外,至少還有三個條件,即:一定的緩沖溶液、適宜的和。

(4)通過PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制,若將一個用15N標(biāo)記的DNA分子放入試管中,以14N標(biāo)記的脫氧核苷酸為原料,連續(xù)復(fù)制4次之后,則15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈占全部脫氧核苷酸鏈總數(shù)的比例為。

答案(1)氫變性解旋(2)4種脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對原則(3)溫度引物(4)1/16解析(1)DNA雙螺旋的打開過程,在細(xì)胞內(nèi)需要在解旋酶的作用下才能進(jìn)行,而這一過程在PCR反應(yīng)中,則是利用DNA分子的熱變性原理進(jìn)行的,這一過程在PCR反應(yīng)中稱為變性。(2)(3)PCR反應(yīng)的實質(zhì)就是完成了DNA的復(fù)制過程,因此需要DNA模板、酶、原料(脫氧核苷酸)、適宜的溫度、引物、一定的緩沖溶液等條件,并嚴(yán)格遵循堿基互補(bǔ)配對原則。(4)因為DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制,因此,一個DNA分子經(jīng)4次復(fù)制后會形成16個DNA分子,含32條脫氧核苷酸鏈,其中包含2條用15N標(biāo)記過的母鏈和30條含14N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈,因此,15N標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈占全部核苷酸鏈總數(shù)的比例為1/16。23.(14分)紅細(xì)胞含有大量的血紅蛋白,紅細(xì)胞的機(jī)能主要是由血紅蛋白完成,血紅蛋白的主要功能是攜帶O2及部分CO2,我們可以選用鼠、牛、羊或其他哺乳動物的血液進(jìn)行實驗,來提取和分離血紅蛋白,請回答下列有關(guān)問題。(1)實驗前取新鮮的血液,要切記在采血容器中預(yù)先加入檸檬酸鈉,取血回來,馬上進(jìn)行離心,收集血紅蛋白溶液。①加入檸檬酸鈉的目的是。

②該實驗中樣品處理包括、、收集血紅蛋白溶液。

(2)將收集的血紅蛋白溶液裝入透析袋中進(jìn)行透析,這就是樣品的粗分離。①透析的目的是。

②透析的原理是

。

(3)然后將樣品進(jìn)一步純化,最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。①樣品純化的方法是。

②加入SDS可以使蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于。

答案(1)①防止血液凝固②紅細(xì)胞的洗滌血紅蛋白的釋放(2)①去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)②透析袋能使小分子自由進(jìn)出,而將大分子保留在袋內(nèi)(3)①凝膠色譜法②分子的大小解析(1)實驗前取新鮮的血液,要先加入檸檬酸鈉,加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固;樣品處理包括紅細(xì)胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、收集血紅蛋白溶液。(2)樣品的粗分離是將收集的血紅蛋白溶液裝入透析袋中進(jìn)行透析,透析的目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì),透析的原理是透析袋能使小分子自由進(jìn)出,而將大分子保留在袋內(nèi)。(3)樣品純化的方法是凝膠色譜法,加入SDS可以使蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠電泳中的遷移率完全取決于分子的大小。24.(12分)在遺傳