高中生物 專題5 DNA和蛋白質技術 階段質量檢測B卷 能力素養(yǎng)提升 新人教版選修1

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1、 階段質量檢測(五)　DNA和蛋白質技術 (B卷　能力素養(yǎng)提升) (滿分：100分　時間：40分鐘) 一、選擇題(每小題4分，共48分) 1．蛋白酶能將蛋白質水解而使染色質中的DNA分離出來，下列藥品可達到上述同一目的的是(　　) A．蒸餾水　　　　　　 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．鹽酸 解析：選B　染色質中的主要成分是DNA和蛋白質，可以利用蛋白酶水解雜質蛋白質，從而使提取的DNA與蛋白質分開。DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，而蛋白質則不能溶解在2 mol/L NaCl溶液中，通過過濾除去不能溶解的雜質蛋白。由此可看出兩種方法雖然原理不同，但

2、目的是一樣的。 2．下列關于蛋白質性質的敘述中，不會影響到蛋白質在凝膠電泳中運動速度的是(　　) A．蛋白質分子的大小 B．蛋白質分子的密度 C．蛋白質分子的形狀 D．蛋白質分子所帶電荷量 解析：選B　電泳是利用了待分離樣品中各種分子帶電性質的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 3．下列有關PCR的描述錯誤的是(　　) A．是一種酶促反應 B．引物決定了擴增的特異性 C．PCR反應中的目的片段一般以2n的方式積累(假設擴增效率為100%) D．擴增對象是氨基酸序列 解析：選D　PCR是一種體外迅速擴增DNA片

3、段的技術，它以極少量的DNA為模板，以四種脫氧核苷酸為原料，在引物作用下使DNA聚合酶從引物的3′端連接脫氧核苷酸，短時間內迅速復制上百萬份的DNA拷貝。 4．下列關于血紅蛋白的提取和分離操作的敘述，錯誤的是(　　) A．色譜柱內不能有氣泡存在，一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡，必須重裝 B．凝膠用自來水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液 C．為加快凝膠膨脹，可以將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，逐漸升溫至接近沸騰，通常只需1～2 h D．在血紅蛋白提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理，是讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內，維持其結構和功能 解析：選B　由于裝填凝膠柱時用到的是商品凝膠，為干燥的顆粒，使用前需要用蒸

4、餾水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液，再用洗脫液進行充分洗滌平衡，使凝膠裝填緊密，也可在沸水浴中加熱膨脹，既可節(jié)約時間，也可除去凝膠中的微生物，排出膠粒內的空氣。 5．DNA具有半保留復制的特性，但是在DNA分子復制的過程中需要一些引物，其主要原因是(　　) A．可加快DNA的復制速度 B．引物可與DNA母鏈通過堿基互補配對結合 C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA鏈 D．DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈 解析：選D　DNA的兩條鏈是反向平行的，DNA聚合酶不能從5′端開始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈，因此，DNA的復制需要引物。當引物與DNA母鏈通過堿基互補配對結

5、合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，故DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。 6．在蛋白質和DNA的混合液中，要想得到較純的DNA，可采用的方法有(　　) ①向混合液中加入足量的蒸餾水?、谙蚧旌弦褐屑尤隓NA水解酶?、巯蚧旌弦褐屑尤肜涞?5%的酒精?、芟蚧旌弦褐屑尤氲鞍酌? A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：選B　DNA分子在冷的酒精中可析出，據(jù)此可將DNA和蛋白質分離；而蛋白酶則能將蛋白質水解成可溶性的多肽，從而將蛋白質與DNA分離。 7．PCR技術是在遺傳實驗室中常見的一種DNA片段進行體外擴增的方法，利用它能快速得到大量的目的基因或DN

6、A分子片段。在PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水使用前必須進行的關鍵步驟是(　　) A．反復洗滌 B．不被外源DNA污染 C．高壓滅菌 D．在－20 ℃保存 解析：選C　通過對PCR實驗中所用儀器和試劑進行高壓滅菌，可以避免外源DNA等因素的污染。 8．某同學用洋蔥進行DNA粗提取和鑒定實驗，操作錯誤的是 (　　) A．加入洗滌劑后用力進行快速、充分的研磨 B．用蛋白酶純化過濾后的研磨液中的DNA C．加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D．加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 解析：選A　加入洗滌劑后研磨動作要輕緩、柔和，否則容易產生許多泡沫，不利于后續(xù)

7、步驟的操作，A項錯誤；蛋白酶能夠分解蛋白質，因此能起到純化DNA的目的，B項正確；加入酒精后用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免引起DNA分子的斷裂，導致DNA分子不能形成絮狀沉淀，C項正確；DNA可與二苯胺試劑在沸水浴條件下呈藍色，D項正確。 9．將經處理破裂后的紅細胞混合液以2 000 r/min的速度離心10 min后，離心管中的溶液分為4層，從上到下的順序依次是(　　) A．血紅蛋白、甲苯層、脂類物質層、沉淀層 B．甲苯層、沉淀層、血紅蛋白、脂類物質層 C．脂類物質層、血紅蛋白、甲苯層、沉淀層 D．甲苯層、脂類物質層、血紅蛋白、沉淀層 解析：選D　混合液經離心后，按密度大小排列

8、，在離心管中從上到下的順序依次是：第1層為無色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質沉淀層；第3層是紅色透明液體，這是血紅蛋白的水溶液；第4層是其他雜質的暗紅色沉淀物，主要是紅細胞破碎物沉淀。 10．PCR又稱多聚酶鏈式反應，現(xiàn)在已成為分子生物學實驗室的一種常規(guī)手段，它可以在體外很短的時間內將DNA大量擴增。你認為下列符合在體外進行PCR反應條件的一組是(　　) ①穩(wěn)定的緩沖液環(huán)境?、贒NA模板　③合成引物?、芩姆N脫氧核苷酸?、軩NA聚合酶 ⑥DNA解旋酶?、呦拗菩院怂醿惹忻浮、鄿乜卦O備 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧

9、解析：選D　體外DNA擴增(PCR技術)是模擬生物細胞內DNA復制的條件，只是無需解旋酶(可熱變性)，也不需要基因工程的工具酶(限制性核酸內切酶)，但需要耐高溫的DNA聚合酶。 11．某考古學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技術擴增巨型動物和大象的DNA ③把巨型動物的DNA導入大象的細胞中 ④在一定溫度條件下，將巨型動物和大象的DNA水浴共熱 A．②④① B．②④③①　C．③④①

10、　D．②④③ 解析：選A　PCR技術是分子生物學發(fā)展史上的一個里程碑，它大大簡化了基因克隆的步驟，已廣泛應用于生物學研究的各個領域。PCR反應通過變性、復性、延伸三個循環(huán)步驟，使目標DNA片段呈指數(shù)擴增。因此，PCR系統(tǒng)是一個極其靈敏的信號放大系統(tǒng)，能將極微弱甚至是單拷貝的基因信號檢測出來。通過PCR技術擴增巨型動物和大象的DNA，然后利用DNA分子在高溫時解螺旋的特點，將巨型動物和大象的DNA水浴共熱，再降低溫度，檢測處理后的雜合DNA雙鏈。 12．PCR技術是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術，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

11、旋，該過程不需要解旋酶的作用 B．丙過程用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴增時需要再添加 C．如果把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，控制“94 ℃～55 ℃～72 ℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代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：選B　丙過程用到的酶是Taq DNA聚合酶，其特點是耐高溫。 二、非選擇題(共52分) 13．(20分)CTAB法是一種從高等真核生物細胞中制備基因組DNA(總DNA)的技術。CTAB能跟核酸形成復合物，在高鹽溶液(＞0.7 mol/L的NaCl溶液)中可溶并且穩(wěn)定存在，

12、當降低溶液中鹽的濃度(＜0.3 mol/L的NaCl溶液)時，CTAB－核酸的復合物就會因溶解度降低而沉淀，再用70%酒精浸泡可洗脫掉CTAB；氯仿能使蛋白質發(fā)生變性而沉淀。提取和檢測水稻基因組DNA的操作步驟如下： ①在50 mL離心管中加入20 mL的CTAB抽提緩沖液(主要成分是1.4 mol/L的NaCl、2%的CTAB)，于65 ℃水浴中預熱； ②將20 g新鮮的水稻幼嫩葉片剪成小段后放于研缽中，用液氮速凍并研磨成粉末，加入上述離心管中，于65 ℃水浴中保溫30 min； ③取出離心管，冷卻至室溫，加入20 mL的氯仿，輕輕混勻20 min； ④在室溫下以12 000 r/m

13、in的轉速離心10～20 min； ⑤將上清液移入另一個離心管中，加入2/3體積的經冷卻的異丙醇，用玻璃棒輕輕攪動，小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB－核酸的復合物沉淀； ⑥將沉淀移入另一個離心管中，加入70%酒精洗滌，重復洗滌1～2次； ⑦吹干酒精后，將DNA溶于適量的TE緩沖液中，在0.8%的瓊脂糖凝膠上電泳分離并在核酸紫外檢測儀上觀察。 請回答下列問題： (1)植物基因組DNA(總DNA)的提取通常采用機械研磨的方法。常溫下研磨時，植物細胞勻漿中含有的多種酶會對DNA的提取產生不利影響。用液氮速凍，材料在研磨時易破碎，同時還能___________________________

14、_______________________ ________________________________________________________________________。 (2)實驗步驟③④的目的是________________________________________________________________________。 (3)實驗步驟⑤中，玻璃棒上出現(xiàn)沉淀的主要原因是________________________________________________________________________ ______________

15、__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)對DNA進行定性檢測常用的試劑是____________。DNA在260 nm的紫外線波段有一強烈的吸收峰，利用核酸紫外檢測儀可以進行________________________________________________________________________ _____________________

16、_。 解析：低溫下酶活性降低，由題干信息可知，氯仿能使蛋白質變性而沉淀，因此步驟③④的目的是去除溶液中的蛋白質。當鹽濃度＜0.3 mol/L時，CTAB－核酸的復合物會沉淀。 答案：(1)降低細胞勻漿中酶的活性，避免對DNA的提取產生不利的影響 (2)去除溶液中的蛋白質(使蛋白質變性和沉淀) (3)NaCl溶液的濃度＜0.3 mol/L，CTAB－核酸的復合物因溶解度降低而沉淀 (4)二苯胺　DNA含量的測定(或檢測DNA) 14．(16分)PCR技術是把一DNA片段在體外酶的作用下，合成許許多多相同片段的一種方法，利用它能快速而特異性地擴增任何目的基因或DNA片段。它的基本過程如

17、圖所示： 注：圖中短線表示每次擴增過程中需要的引物。每個引物約含20個核苷酸，并分別與兩條單鏈DNA結合，其作用是引導合成DNA子鏈。 (1)PCR技術的原理是模擬生物體內________的過程。 (2)PCR擴增過程中需要對DNA片段進行高溫處理，其目的是________________________________________________________________________， 此過程在生物體內稱為________，需________酶的參與。 (3)假如引物都用3H標記，從理論上計算，所得DNA分子中含有3H標記的占________。 解析：由圖可知高

18、溫變性的過程就是DNA在高溫條件下解旋的過程，在生物體內則需要解旋酶催化才能進行；低溫復性時兩個DNA分子都需要引物。 答案：(1)DNA復制　(2)使DNA的兩條鏈彼此分開　解旋　解旋　(3)100% 15．(16分)如圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實驗裝置，請回答下列問題： (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，其在紅細胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質具有______功能。 (2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是__________；乙裝置中，C溶液的作用是_________________________________________________________

19、_______________。 (3)甲裝置用于________，目的是________________________________________________________________________。 用乙裝置分離蛋白質的方法叫____________，是根據(jù)____________________分離蛋白質的有效方法。 (4)用乙裝置分離血紅蛋白時，待____________________________時，用試管收集流出液，每5 mL收集一管，連續(xù)收集。 解析：甲裝置為透析過程，即對蛋白質的粗分離階段，除去的是能通過透析袋的小分子物質。乙裝置為凝膠色譜操作，可

20、以將相對分子質量大小不同的蛋白質分離，血紅蛋白呈紅色，具有運輸氧氣的功能。 答案：(1)運輸　(2)磷酸緩沖液　洗脫血紅蛋白　(3)透析(粗分離)　去除樣品中相對分子質量較小的雜質　凝膠色譜法　相對分子質量的大小　(4)紅色的蛋白質接近色譜柱底端 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375