高中生物蘇教版生物技術(shù)實踐第四章生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)實踐 綜合檢測

第四章一、選擇題(每小題4分，共60分)1．PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有兩點不同，它們是()①PCR過程常用的引物是人工合成的DNA單鏈②PCR過程不需要DNA聚合酶③PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的④PCR過程中，DNA不需要解旋，直接以雙鏈DNA為模板進(jìn)行復(fù)制A．③④ B．①②C．①③ D．②④解析：PCR過程與細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有兩點不同。第一，PCR過程常用的引物是人工合成的DNA單鏈，其長度通常為20～30個脫氧核苷酸。第二，PCR過程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的。答案：C2．下列關(guān)于現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用的敘述，正確的有幾項()①在蛋白質(zhì)的提取和分離實驗中，凝膠色譜法可將不同相對分子質(zhì)量的蛋白質(zhì)分離出來②在PCR中，引物的結(jié)構(gòu)和長度決定DNA子鏈從5′端向3′端延伸③在蛋白質(zhì)的提取和分離實驗中，透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)④在多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中，TaqDNA聚合酶只能特異性地復(fù)制整個DNA的部分序列A．1 B．2C．3 D．4解析：DNA復(fù)制時，DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸，和引物的結(jié)構(gòu)和長短沒有關(guān)系，故②錯誤。答案：C3．在玫瑰精油的提取中，為什么要進(jìn)行冷凝回流()A．將芳香油變成液態(tài)便于回收 B．操作方便C．防止容器受熱不均而炸裂 D．提高出油率解析：冷凝回流的目的是將芳香油變成液態(tài)便于回收，從而收集玫瑰精油。答案：A4．下列不屬于橘皮精油抽取中應(yīng)注意的事項是()A．橘皮在石灰水中浸泡時間為10小時以上B．橘皮要浸透，從而壓榨時不會滑脫C．壓榨液的黏稠度要高，從而提高出油率D．為了使橘皮油與水分離，可加入相當(dāng)于橘皮質(zhì)量0．25%的小蘇打和5%的硫酸鈉，并調(diào)節(jié)pH至7～8解析：需要將橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，可以提高出油率，而非黏稠度越高，出油率越高。答案：C5．在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法敘述錯誤的是()A．蒸餾法的實驗原理是利用水將芳香油溶解下來，再把水蒸發(fā)掉，剩余的就是芳香油B．壓榨法的實驗原理是通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油C．萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油D．蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油解析：蒸餾法是利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來，適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油。壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油，適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)掉溶劑后就可獲得芳香油，它的適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中。答案：A6．下列說法中正確的是()A．乳濁液經(jīng)分液漏斗分離后的油層中不含水B．加入無水硫酸鈉的目的是避免玫瑰油的揮發(fā)C．無水硫酸鈉具有吸水的功能D．氯化鈉能使水和油充分混合解析：乳濁液經(jīng)分液漏斗分離后的油層中還含有水，加入無水硫酸鈉的目的就是吸收其中的水，放置過夜后，再過濾除去固體的硫酸鈉就可以得到玫瑰油了。無水硫酸鈉不與芳香油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。氯化鈉能使水和油分開，利于水、油的分層。答案：C7．在玫瑰精油提取過程中，依次用到清水、氯化鈉、無水硫酸鈉，它們的作用分別是()A．溶解、萃取、除水 B．蒸餾、萃取、除顆粒雜質(zhì)C．蒸餾、油水分層、除水 D．溶解、油水分層、除水解析：在提取玫瑰精油的過程中，加入清水共沸，可以通過水分子向原料細(xì)胞中滲透，使植物中的芳香油成分向水中擴(kuò)散，并隨水分子蒸餾出來；加入氯化鈉的目的是使油水乳濁液分層，便于分液；加無水硫酸鈉可以除去芳香油中的水分，提高產(chǎn)品純度。答案：C8．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質(zhì)分子，分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量情況如圖所示，下列有關(guān)蛋白質(zhì)分離的敘述正確的是()A．若將樣品以2000r/min的速度離心10min，分子戊在沉淀中，則丙也一定在沉淀中B．若用凝膠色譜法分離樣品中的蛋白質(zhì)，則分子甲移動速度最快C．將樣品裝入透析袋中透析12h，若分子丙保留在袋內(nèi)，則乙也一定保留在袋內(nèi)D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子丁形成的電泳帶相距最遠(yuǎn)答案：A9．以下關(guān)于選用紙層析法鑒定制取的胡蘿卜素粗品的操作錯誤的是()A．在18cm×30cm濾紙下端距底邊2cm處做一基線，在基線上取A、BB．用最細(xì)的注射器針頭分別吸取0．1～0．4mL溶解在石油醚中的標(biāo)準(zhǔn)樣品和提取樣品，在A、D和B、C點上點樣C．每次點樣后，可用吹風(fēng)機(jī)將溶劑吹干，注意保持濾紙干燥，待干后，將濾紙卷成圓桶狀D．將濾紙置于裝有3解析：應(yīng)將濾紙置于裝有1答案：D10．萃取劑是萃取過程中必不可少的，其選擇也是至關(guān)重要的，一般不考慮()A．萃取劑與萃取物的溶劑互不相溶B．萃取物在萃取劑中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度C．萃取劑的沸點，以便其從產(chǎn)品中完全除去，不會影響產(chǎn)品的質(zhì)量D．萃取劑可分為水溶性和水不溶性兩種解析：根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)需要選擇適合的萃取劑。答案：D11．下圖為科研人員分別用六種不同的提取溶劑(編號為1～6)按相同的提取步驟進(jìn)行提取類胡蘿卜素的含量圖，下列敘述錯誤的是()A．使用有機(jī)溶劑為提取劑，是因為類胡蘿卜素易溶于有機(jī)溶劑B．相同的提取步驟是為了確保單一變量C．實驗課題為探究六種溶劑系統(tǒng)對枸杞中類胡蘿卜素提取的影響D．實驗結(jié)論為不同溶劑對不同品種的類胡蘿卜素的提取量影響不同解析：從圖中看，自變量為六種溶劑，因變量為類胡蘿卜素的提取量，結(jié)論應(yīng)為不同溶劑對同一品種(枸杞)的類胡蘿卜素的提取量影響不同。答案：D12．PCR技術(shù)可擴(kuò)增DNA分子，電泳技術(shù)是將待測樣品放在光滑的凝膠薄膜上，并加上直流電場，利用分子所帶電荷不同可分離和分析氨基酸及核苷酸片段等有機(jī)物。下圖中甲是把含有21個氨基酸的多肽進(jìn)行水解，將氨基酸混合物進(jìn)行電泳的結(jié)果。圖乙是通過提取某小孩B和四位待測男性(F1～F4)的DNA進(jìn)行擴(kuò)增后，進(jìn)行電泳所得到的一組DNA指紋圖譜。請據(jù)圖回答，多肽由幾種氨基酸組成，B的父親是四位男性中的()A．7和F4 B．4和F3C．6和F3 D．5和F2答案：A13．下圖是用于蒸餾的裝置圖，下列有關(guān)說法中，不正確的是()A．此裝置的安裝順序是自下而上，自左而右B．該裝置可用于玫瑰精油的提取和胡蘿卜素的提取，且用法相同C．中間部分的作用是冷凝，若用于玫瑰精油的提取，冷卻后形成油水混合物D．若用于玫瑰精油的提取，則冷凝后的混合物中，可加入氯化鈉使其分層解析：根據(jù)玫瑰精油和胡蘿卜素的溶解特點，玫瑰精油適于用蒸餾法提取，而胡蘿卜素，則宜用萃取法提取。答案：B14．下列關(guān)于凝膠色譜法的說法正確的是()A．是根據(jù)蛋白質(zhì)對其他分子的親和力來分離蛋白質(zhì)的B．凝膠是一些微小的無孔的球體，小球體都是由多糖類化合物構(gòu)成的C．相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)的路程較長，但移動速度較快D．相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快解析：凝膠色譜法是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。所用的凝膠實際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數(shù)是由多糖類化合物構(gòu)成的，在小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，當(dāng)相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠時，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程越長，移動速度較慢；而相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快。相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分子因此得以分離。答案：D15．在PCR實驗操作中，下列說法不正確的是()A．在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個槍頭B．離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止液體外溢C．用手輕彈離心管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合D．離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部，提高反應(yīng)效果解析：在微量離心管中添加各種試劑時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭必須更換，確保實驗的準(zhǔn)確性；離心管的蓋子一定要蓋嚴(yán)，防止實驗中脫落或液體外溢；離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部，提高反應(yīng)效果。答案：A二、非選擇題(共40分)16．(8分)DNA分子雜交技術(shù)在基因診斷和環(huán)境監(jiān)測等方面具有廣泛的應(yīng)用。以基因診斷為例：首先從測試者的血液或組織細(xì)胞中提取DNA，用限制性內(nèi)切酶將DNA切割成小片段后分離，再使用特別的“探針”去尋找基因。如用β－球蛋白的DNA可以檢測出鐮刀型細(xì)胞貧血癥，用苯丙氨酸羥化酶的基因探針可以檢測出苯丙酮尿癥。分析并回答：(1)限制性內(nèi)切酶能識別特定的脫氧核苷酸序列，將DNA樣品切成特定的小片段。這主要體現(xiàn)了酶的作用具有________的特點。(2)樣品DNA經(jīng)PCR技術(shù)(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))擴(kuò)增，可以獲得大量的DNA克隆分子。其原理是利用DNA的半保留復(fù)制，在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制(如下圖)，在很短的時間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍，甚至幾十億倍，使實驗所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。①圖中A過程表示________，加熱至94℃的目的是使DNA分子中的鍵斷裂。這一過程在細(xì)胞內(nèi)是通過________②若相同長度的DNA分子片段中，(A＋T)/(G＋C)的比值越________，其分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越強。③分析比較PCR技術(shù)與人體細(xì)胞內(nèi)DNA分子復(fù)制的過程，可知二者的必需條件中，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還應(yīng)有的三個條件是________________________________________________________________。④若DNA樣品中有腺嘌呤20個，該片段擴(kuò)增n次，需向試管內(nèi)至少加入________個腺嘌呤脫氧核苷酸。答案：(1)專一性(2)①DNA解旋解旋酶②大③一定的溫度、適宜的pH、緩沖液環(huán)境④(2n－1)×2017．(10分)如圖所示，比較提取玫瑰精油的水蒸氣蒸餾裝置和提取胡蘿卜素的裝置，回答有關(guān)問題：(1)A裝置中提取物最后存在于________中，B裝置提取物存在于________中。(2)兩個裝置的差別是由于提取的方法不同，歸根到底是由于提取物的分子結(jié)構(gòu)不同、理化性質(zhì)不同。A裝置中的提取物一般具有________，B裝置中提取物在石油醚等有機(jī)溶劑中有較高的________。(3)B裝置需避免明火加熱，其原因是__________________；在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置的作用是______________________________________________________。解析：(1)A裝置是蒸餾過程，提取物隨水蒸氣蒸發(fā)后由于冷凝管的冷凝作用最后進(jìn)入接收瓶，而B裝置是萃取，提取物最終溶解在燒瓶內(nèi)的有機(jī)溶劑中。(2)A裝置提取物必須具揮發(fā)性才能隨水蒸氣進(jìn)入接收瓶，B裝置提取物只有在有機(jī)溶劑中有高溶解度才能萃取出來。(3)如果萃取液是有機(jī)溶劑，需要隔水加熱，目的是防止有機(jī)溶劑燃燒或爆炸，冷凝回流裝置的作用是防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)。答案：(1)接收瓶(錐形瓶)燒瓶(2)揮發(fā)性溶解度(3)有機(jī)溶劑是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸防止加熱時有機(jī)溶劑揮發(fā)18．(8分)近十年來，PCR技術(shù)(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))成為分子生物學(xué)實驗室里的一種常規(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(如下圖所示)，在很短的時間內(nèi)，將DNA擴(kuò)增幾百萬倍甚至幾十億倍，使實驗室所需要的遺傳物質(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________，細(xì)胞中DNA的氫鍵是在________的作用下使此鍵斷裂。(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條DNA分子，此過程中原料是________，遵循的原則是________________________________________________________________。(3)PCR技術(shù)的必要條件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少還需要三個條件，即：液體環(huán)境、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)制四次后，則15N標(biāo)記的DNA分子占全部DNA總數(shù)的比例為________。解析：本題考查DNA復(fù)制的過程及特點以及PCR技術(shù)的基本條件。運用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，首先要解螺旋，然后以親代DNA為模板，合成引物。在引物的引導(dǎo)下，利用DNA聚合酶的酶促反應(yīng)按5′→3′方向復(fù)制出互補DNA。答案：(1)氫解旋解旋酶(2)脫氧核苷酸堿基互補配對原則(3)溫度酸堿度(4)1/819．(8分)圍繞提取玫瑰精油的實驗流程，回答以下問題：(1)圖中A過程是____________，這一過程中重要的實驗儀器是________、________。(2)流程中操作③是________，目的是_____________________________________。(3)為確保玫瑰精油的提取，應(yīng)選擇鮮玫瑰花與清水的質(zhì)量比值是________。采用________分離油層。(4)玫瑰精油的提取可以用有機(jī)溶劑萃取嗎？________。為什么？________________________________。解析：水蒸氣蒸餾是常用的方法，原理是水和芳香油沸點不同，利用水蒸氣將揮發(fā)性強的芳香油攜帶出來，形成油水混合物，再冷卻分離。根據(jù)原料放置的位置，可分為水中蒸餾、水上蒸餾、水汽蒸餾。蒸餾法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油。蒸餾過程中需要蒸餾燒瓶、冷凝管等；流程中①加入氯化鈉，使油水分層；②操作是加入無水硫酸鈉，以吸收多余的水分；③操作是過濾，除去固體硫酸鈉。為確保玫瑰精油的提取，應(yīng)使鮮玫瑰花與清水的質(zhì)量比值為1∶4。采用分液漏斗分離油層。玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，可以用有機(jī)溶劑萃取。答案：(1)水蒸氣蒸餾蒸餾燒瓶冷凝管(2)過濾除去固體硫酸鈉(3)1∶4分液漏斗(4)可以玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，難溶于水，