2024高中生物專題5DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)專題測試卷含解析新人教版選修1

PAGE9-專題測試卷(五)(時間：60分鐘滿分：100分)一、選擇題(共15小題，1～10小題每小題3分，11～15小題每小題5分，共55分。每小題只有一個選項符合題意。)1．下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分別試驗的敘述，正確的是()A．都要用豬血細胞來做試驗B．提取細胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細胞C．在蛋白質(zhì)提取和分別過程中進行透析可以去除溶液中的DNAD．蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分別純化解析：豬血細胞中不含DNA，所以不能用于提取DNA，A錯誤；提取DNA時，假如是用動物的細胞須要用蒸餾水漲破，假如用植物細胞則不須要，而是用洗滌劑溶解細胞膜，B錯誤；在蛋白質(zhì)提取和分別過程中進行透析可以去除溶液中的小分子雜質(zhì)，而DNA屬于大分子物質(zhì)，C錯誤；電泳法是常規(guī)分別純化的方法，蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分別純化，D正確。答案：D2．如圖表示細胞內(nèi)DNA復(fù)制和細胞外PCR擴增兩個過程，兩反應(yīng)過程的條件中相同的是()A．模塊B．原料C．酶D．能量供應(yīng)解析：細胞內(nèi)的DNA復(fù)制和細胞外的PCR擴增過程，須要的原料相同，都是四種脫氧核苷酸。答案：B3．下列關(guān)于血紅蛋白的提取和分別的敘述中，錯誤的是()A．紅細胞的洗滌效果與洗滌次數(shù)、離心速度和離心時間有關(guān)B．凝膠柱中適量氣泡的存在會提高分別的效果C．凝膠色譜法是一種依據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分別蛋白質(zhì)的方法D．推斷純化的蛋白質(zhì)是否達到要求可以采納電泳法答案：B4．通常用哺乳動物的血液來提取和分別血紅蛋白，下列敘述中正確的是()A．試驗時向簇新的血液中加入檸檬酸鈉的目的是防止血紅蛋白變性B．洗滌紅細胞的目的是避開細胞粘連在一起C．分別紅細胞時要進行較長時間的高速離心D．分別后血紅蛋白還要通過凝膠色譜法將樣品進一步純化解析：A錯誤，試驗時向簇新的血液中加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固；B錯誤，洗滌紅細胞的目的是去除雜蛋白；C錯誤，分別紅細胞時要低速短時間離心；D正確，分別后血紅蛋白還要通過凝膠色譜法將樣品進一步純化。答案：D5．在DNA粗提取與鑒定試驗中，將其次次過濾獲得的紗布上含有的DNA的黏稠物(含有較多雜質(zhì))分別處理如下：序號操作過程①放入2mol/L的NaCl溶液，攪拌后過濾②再加0.14mol/L的NaCl溶液，攪拌后過濾③再加入冷卻的、同體積的95%酒精溶液，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物上述操作過程正確的是()A．①② B．①②③C．①③ D．②③解析：其次次過濾后紗布上的是粗提取的DNA，此DNA還含有雜質(zhì)，因此將其溶于2mol/L的NaCl溶液中，再進行過濾，以除去不溶于2mol/L的NaCl溶液的雜質(zhì)。然后向濾液中加入同體積的、冷卻的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA進行鑒定。答案為C。答案：C6．在PCR反應(yīng)中一個DNA片段在6次循環(huán)后大約有多少個這樣的片段()A．8個 B．16個C．32個 D．64個解析：聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)技術(shù)是在人為條件下進行的DNA分子復(fù)制技術(shù)，而DNA復(fù)制為半保留方式，經(jīng)過6個循環(huán)即復(fù)制6次，則合成26個DNA拷貝，原先有1個DNA，則最終可得到1×26＝64個DNA分子拷貝。答案：D7．PCR(多聚酶鏈式反應(yīng))技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，如圖表示合成過程。下列說法錯誤的是()A．甲過程高溫使DNA變性解旋，該過程不須要解旋酶的作用B．丙過程用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴增時須要再添加C．假如把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，循環(huán)3次后，在形成的子代DNA中含有15N標記的DNA占25%D．PCR中由堿基錯配引起的變異屬于基因突變解析：PCR中解旋是通過高溫進行的，故甲過程高溫使DNA變性解旋，該過程不須要解旋酶的作用，A正確；丙過程用到的酶為耐高溫的DNA聚合酶，在高溫下不會失活，因此在PCR擴增時不須要再添加，B錯誤；假如把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，循環(huán)3次后，形成的DNA分子為8個，而含有15N標記的DNA分子為2個，故在形成的子代DNA中含有15N標記的DNA占25%，C正確；PCR中由堿基錯配引起的變異屬于基因突變，D正確。答案：B8．SCAR標記技術(shù)即特異性序列擴增DNA，是目前在育種應(yīng)用中首選的基因分子標記技術(shù)。下列有關(guān)SCAR標記技術(shù)說法正確的是()A．SCAR標記技術(shù)的原料是核糖核苷酸B．SCAR標記技術(shù)反應(yīng)的場所與轉(zhuǎn)錄的場所相同C．SCAR標記技術(shù)反應(yīng)的催化酶與轉(zhuǎn)錄的酶不同D．SCAR標記技術(shù)無法應(yīng)用于植物抗性育種解析：由于合成DNA片段，SCAR標記技術(shù)中的原料是脫氧核苷酸，A錯誤；SCAR標記技術(shù)反應(yīng)的場所與轉(zhuǎn)錄的場所不同，SCAR標記技術(shù)進行的場所是體外進行的，B錯誤；SCAR標記技術(shù)反應(yīng)催化的酶是DNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄的酶是RNA聚合酶，故SCAR標記技術(shù)反應(yīng)的催化酶與轉(zhuǎn)錄的酶不同，C正確；SCAR標記技術(shù)可以篩選出目的基因應(yīng)用于植物基因工程育種，D錯誤。答案：C9．利用PCR技術(shù)擴增目的基因的過程中，需加入()A．耐高溫的解旋酶以保證DNA雙鏈完全解開B．2種已知核苷酸序列的引物以保證核苷酸鏈的延長C．4種足量的核糖核苷酸以保證目的基因的擴增D．肯定量的鹽酸和氫氧化鈉溶液以維持pH的穩(wěn)定解析：PCR技術(shù)中，采納高溫使DNA解旋，并沒有運用解旋酶，故A錯誤；利用PCR技術(shù)擴增DNA的過程中，須要2種已知核苷酸序列的引物以保證核苷酸鏈的延長，故B正確；PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制，須要4種足量的脫氧核糖核苷酸作為原料，故C錯誤；利用PCR技術(shù)擴增DNA的過程中，須要肯定量的緩沖溶液以維持pH的穩(wěn)定，因為PCR反應(yīng)須要在肯定的緩沖溶液中才能進行，故D錯誤。答案：B10．在利用雞血進行“DNA的粗提取與鑒定”的試驗中，下列敘述正確的是()A．用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14mol/L，濾去析出物B．調(diào)整NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分雜質(zhì)C．將絲狀物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍色D．由于DNA對高溫耐受性較差，故需向DNA濾液中加入冷酒精解析：DNA在濃度為0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最低，因此用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14mol/L，DNA析出，應(yīng)當去除濾液，A錯誤；依據(jù)DNA和蛋白質(zhì)的溶解度以及對酶的耐受性不同，調(diào)整NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分雜質(zhì)，B正確；將絲狀物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺試劑后要經(jīng)過沸水浴才能呈現(xiàn)藍色，C錯誤；由于DNA不溶于酒精，蛋白質(zhì)溶于酒精，因此需向DNA濾液中加入冷酒精以進一步純化DNA，D錯誤。答案：B11．下列關(guān)于有關(guān)科學(xué)方法的敘述，錯誤的是()A．分別各種細胞器用差速離心法B．葉綠體中色素提取用紙層析法C．血紅蛋白的提取和分別時用凝膠色譜法、電泳法D．驗證DNA半保留復(fù)制用同位素標記法和密度梯度離心法解析：由于各種細胞器的質(zhì)量和密度不同，所以運用差速離心法，可以將細胞中各種細胞器相互分別開來，A正確；葉綠體中色素分別用紙層析法，B錯誤；分別與純化血紅蛋白可用凝膠色譜法，也用電泳法等，C正確；驗證DNA半保留復(fù)制時可用同位素標記法和密度梯度離心法，D正確。答案：B12．將經(jīng)處理裂開后的紅細胞混合液以2000r/min速度離心10min后，離心管中溶液分為4層，血紅蛋白位于從下至上的()A．第一層 B．其次層C．第三層 D．第四層解析：分別血紅蛋白溶液時，將攪拌好的混合液轉(zhuǎn)移到離心管中，經(jīng)過中速長時離心后，可明顯看到試管中溶液分為4層，從上往下數(shù)，第1層為甲苯層，第2層為脂溶性物質(zhì)的沉淀層，第3層為血紅蛋白水溶液，第4層為雜質(zhì)沉淀層。因此，血紅蛋白位于從下至上的其次層。答案：B13．已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種物質(zhì)，其分子大小、電荷的性質(zhì)和數(shù)量狀況如圖所示。下列敘述正確的是()A．將樣品以2000r/min的速度離心10min，若分子戊存在于沉淀中，則分子甲也肯定存在于沉淀中B．若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì)，則用凝膠色譜柱分別時，甲的移動速度最快C．將樣品裝入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋內(nèi)，則分子甲也保留在袋內(nèi)D．若五種物質(zhì)為蛋白質(zhì)，用SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳分別樣品中的蛋白質(zhì)分子，則分子甲和分子丙形成的電泳帶相距最遠解析：A.由于甲的分子量小于戊，將樣品以2000r/min的速度離心10min，若分子戊存在于沉淀中，則分子甲不肯定存在于沉淀中，A錯誤；B.由于甲蛋白質(zhì)分子量最小，最簡單進入凝膠內(nèi)部的通道，路程最長，移動的速度最慢，B錯誤；C.分子量大小是甲＜乙，透析時分子乙保留在袋內(nèi)，則分子甲不肯定保留在袋內(nèi)，C錯誤；D.SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳的遷移速率完全取決于分子本身的大小，由于甲和戊的分子量差距最小，因此二者之間的電泳帶相距最近，D正確。答案：D14．利用PCR技術(shù)將某DNA分子擴增n代的過程中，下列敘述錯誤的是()A．引物越短，PCR出來的非目標DNA就越多B．在適溫延長過程中，須要供應(yīng)ATPC．引物中G/C含量越高，復(fù)性溫度越高D．共有2n－1對引物參加子代DNA分子的合成解析：在適溫延長過程中，不須要供應(yīng)ATP。答案：B15．蛋白質(zhì)的提取和分別分為哪幾步，依次是()A．樣品處理、凝膠色譜操作、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳B．樣品處理、凝膠色譜操作、純化C．樣品處理、粗分別、純化、純度鑒定D．樣品處理、純化、粗分別、純度鑒定解析：蛋白質(zhì)的提取和分別的程序分為：樣品處理、粗分別、純化、純度鑒定四步。A項描述的是試驗操作過程中的技術(shù)。答案：C二、非選擇題(共5小題，共45分)16.(8分)如右圖是利用雞血粗提取DNA的基本操作，據(jù)圖分析回答：(1)若乙為雞血細胞液，則甲為________，該操作的試驗?zāi)康氖莀_________________________________________________。(2)若乙為含DNA的濃NaCl溶液，則甲為________，該操作的試驗?zāi)康氖侨コ齙_______(填“不溶”或“可溶”)性雜質(zhì)。(3)若該操作玻璃棒上能卷起白色絲狀物，則甲為______________。解析：(1)向雞血細胞液中加蒸餾水，其目的是使雞血細胞吸水漲破釋放出DNA。(2)向含DNA的濃NaCl溶液中加入蒸餾水，DNA溶解度降低會析出，從而去除可溶性雜質(zhì)。(3)DNA和雜質(zhì)分子在95%的冷酒精溶液中溶解度存在差異，DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精溶液，故可去除溶于酒精溶液的雜質(zhì)，向燒杯內(nèi)溶解有DNA的NaCl溶液中加入95%的冷酒精溶液，可用玻璃棒卷起白色絲狀物(DNA)。答案：(1)蒸餾水使雞血細胞吸水漲破釋放出DNA(2)蒸餾水可溶(3)95%的冷酒精溶液17．(9分)用基因工程技術(shù)從分別、提純的圓褐固氮菌中獲得固氮基因，然后進行PCR擴增。表1和表2分別表示用PCR擴增固氮基因的反應(yīng)體系及反應(yīng)條件。表1PCR反應(yīng)體系緩沖液脫氧核苷酸引物A引物BDNA聚合酶模板DNA50μL50μL0.5μL50μL0.5μL0.5U1～2μL加去離子水補足至50μL表2反應(yīng)條件復(fù)性延長30次循環(huán)后保溫溫度55℃72℃相宜4℃時間30s1min5～10min2h(1)從表1和表2中可得出，PCR技術(shù)與DNA復(fù)制相比較，主要區(qū)分之一是________。此外，從反應(yīng)條件看，所運用的DNA聚合酶應(yīng)具有________的特點。每次循環(huán)都須要2種引物的主要緣由是__________________。(2)在對固氮基因產(chǎn)物的生產(chǎn)探討中，須要從困難的細胞混合物中提取、分別高純度的蛋白質(zhì)。下圖表示蛋白質(zhì)提取和分別試驗涉及的相關(guān)原理。圖甲圖乙①圖甲表示相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)通過凝膠色譜法分別的過程。試管中收集到的液體最先出現(xiàn)的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，緣由______________________________________________。②圖乙所示試驗?zāi)M電泳現(xiàn)象，U型管左側(cè)的顏色漸漸變深，緣由是__________________________________________________。解析：PCR的含義是多聚酶鏈式反應(yīng)；PCR技術(shù)反應(yīng)的條件：穩(wěn)定的緩沖溶液環(huán)境、DNA模板、合成引物、四種脫氧核苷酸、DNA聚合酶、溫控設(shè)備；PCR技術(shù)最突出的優(yōu)點是快速、高效、敏捷、易于操作；TaqDNA聚合酶的特點是：耐高溫。(1)從表1中可得出，PCR技術(shù)與DNA復(fù)制相比較，不須要ATP(或須要加入引物，或不須要解旋酶等)。PCR技術(shù)中DNA聚合酶應(yīng)具有耐高溫的特點。每次循環(huán)都須要2種引物的主要緣由是DNA聚合酶只能從3′端起先延長DNA鏈。(2)①因為蛋白質(zhì)相對分子量較大，被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間快速通過，所以試管中收集到的液體最先出現(xiàn)的是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)。②Fe(OH)3膠體帶正電荷，在電場作用下，向陰極移動，導(dǎo)致U型管左側(cè)的顏色漸漸變深。答案：(1)不須要ATP(或須要加入引物，或不須要解旋酶等)耐高溫DNA聚合酶只能從3′端起先延長DNA鏈(2)①相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，從凝膠顆粒之間的間隙穿過凝膠柱，路程短，移動速度較快，最先洗脫出來②Fe(OH)3膠體帶正電荷，在電場作用下，向陰極移動18．(12分)在遺傳病及刑偵破案中常須要對樣品DNA進行分析，PCR技術(shù)能快速擴增DNA片段，在幾個小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝，有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進行分析探討的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題。a鏈5′—G—G……T—C—3′5′—G—G—OH(引物Ⅰ)b鏈3′—C—C……A—G—5′________(引物Ⅱ)95℃↓5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′55℃↓5′—G—G—OH5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′72℃↓__________________________________(1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物Ⅱ，并在復(fù)性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。(2)在相應(yīng)的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。(3)若將作為原料的四種脫氧核苷酸用32P標記，請分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點：________，循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為________。(4)PCR反應(yīng)過程的前提條件是________，PCR技術(shù)利用了DNA的________原理解決了這個問題。(5)在對樣品DNA分析過程中發(fā)覺，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質(zhì)是________。答案：(1)5′—G—A—OH(或HO—A—G—5′)55℃↓HO—A—G—5′5′—G—G—OH5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′(2)3′—C—C……A—G—5′5′—G—G……T—C—3′5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′(3)每個DNA分子各有一條鏈含32Peq\f(1,2n)(4)DNA解旋熱變性(5)蛋白酶19．(8分)回答有關(guān)蛋白質(zhì)分別和純化的問題：(1)要獲得血清蛋白的粗制品，必需將含有檸檬酸鈉的血液進行________處理，然后將________裝入透析袋中除去________。(2)要獲得血紅蛋白，應(yīng)如何裂開紅細胞？________________。(3)下圖為血清蛋白通過醋酸纖維薄膜的電泳圖譜，你認為含量最多的蛋白質(zhì)是________，含負電荷最多的球蛋白是________，相對分子質(zhì)量最大的球蛋白是________。(4)電泳是目前應(yīng)用最為普遍的________蛋白質(zhì)的方法。答案：(1)離心上清液小分子物質(zhì)(2)加蒸餾水使其脹破(3)清蛋白α1-球蛋白γ-球蛋白(4)(分別)純化20．(8分)下圖為“DNA的粗提取與鑒定”試驗的相關(guān)操作。(1)圖中試驗材料A可以是________等，研磨前加入的B應(yīng)當是__________________________________________________