高中生物 专题5 DNA和蛋白质技术 阶段质量检测B卷 能力素养提升 新人教版选修1

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1、 阶段质量检测(五)　DNA和蛋白质技术 (B卷　能力素养提升) (满分：100分　时间：40分钟) 一、选择题(每小题4分，共48分) 1．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：选B　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2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，而蛋白质则不能溶解在2 mol/L NaCl溶液中，通过过滤除去不能溶解的杂质蛋白。由此可看出两种方法虽然原理不同，但

2、目的是一样的。 2．下列关于蛋白质性质的叙述中，不会影响到蛋白质在凝胶电泳中运动速度的是(　　) 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．蛋白质分子所带电荷量 解析：选B　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。 3．下列有关PCR的描述错误的是(　　) A．是一种酶促反应 B．引物决定了扩增的特异性 C．PCR反应中的目的片段一般以2n的方式积累(假设扩增效率为100%) D．扩增对象是氨基酸序列 解析：选D　PCR是一种体外迅速扩增DNA片

3、段的技术，它以极少量的DNA为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，在引物作用下使DNA聚合酶从引物的3′端连接脱氧核苷酸，短时间内迅速复制上百万份的DNA拷贝。 4．下列关于血红蛋白的提取和分离操作的叙述，错误的是(　　) A．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装 B．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液 C．为加快凝胶膨胀，可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，逐渐升温至接近沸腾，通常只需1～2 h D．在血红蛋白提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理，是让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能 解析：选B　由于装填凝胶柱时用到的是商品凝胶，为干燥的颗粒，使用前需要用蒸

4、馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，再用洗脱液进行充分洗涤平衡，使凝胶装填紧密，也可在沸水浴中加热膨胀，既可节约时间，也可除去凝胶中的微生物，排出胶粒内的空气。 5．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：选D　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

5、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。 6．在蛋白质和DNA的混合液中，要想得到较纯的DNA，可采用的方法有(　　) ①向混合液中加入足量的蒸馏水　②向混合液中加入DNA水解酶　③向混合液中加入冷的95%的酒精　④向混合液中加入蛋白酶 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析：选B　DNA分子在冷的酒精中可析出，据此可将DNA和蛋白质分离；而蛋白酶则能将蛋白质水解成可溶性的多肽，从而将蛋白质与DNA分离。 7．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DN

6、A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：选C　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。 8．某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，操作错误的是 (　　) A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨 B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNA C．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌 D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 解析：选A　加入洗涤剂后研磨动作要轻缓、柔和，否则容易产生许多泡沫，不利于后续

7、步骤的操作，A项错误；蛋白酶能够分解蛋白质，因此能起到纯化DNA的目的，B项正确；加入酒精后用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免引起DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，C项正确；DNA可与二苯胺试剂在沸水浴条件下呈蓝色，D项正确。 9．将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min后，离心管中的溶液分为4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：选D　混合液经离心后，按密度大小排列

8、，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层为白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。 10．PCR又称多聚酶链式反应，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．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧

9、解析：选D　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。 11．某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中发现了一种冰冻的已灭绝的巨型动物的肌肉。他想了解该巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性，于是做了如下检测工作，其中正确的操作步骤及顺序是(　　) ①降低温度，检测处理后的杂合DNA双链 ②通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA ③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中 ④在一定温度条件下，将巨型动物和大象的DNA水浴共热 A．②④① B．②④③①　C．③④①

10、　D．②④③ 解析：选A　PCR技术是分子生物学发展史上的一个里程碑，它大大简化了基因克隆的步骤，已广泛应用于生物学研究的各个领域。PCR反应通过变性、复性、延伸三个循环步骤，使目标DNA片段呈指数扩增。因此，PCR系统是一个极其灵敏的信号放大系统，能将极微弱甚至是单拷贝的基因信号检测出来。通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA，然后利用DNA分子在高温时解螺旋的特点，将巨型动物和大象的DNA水浴共热，再降低温度，检测处理后的杂合DNA双链。 12．PCR技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，如图表示合成过程。下列说法错误的是(　　) A．甲过程高温使DNA变性解

11、旋，该过程不需要解旋酶的作用 B．丙过程用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加 C．如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，控制“94 ℃～55 ℃～72 ℃”温度循环3次，则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25% D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变 解析：选B　丙过程用到的酶是Taq DNA聚合酶，其特点是耐高温。 二、非选择题(共52分) 13．(20分)CTAB法是一种从高等真核生物细胞中制备基因组DNA(总DNA)的技术。CTAB能跟核酸形成复合物，在高盐溶液(＞0.7 mol/L的NaCl溶液)中可溶并且稳定存在，

12、当降低溶液中盐的浓度(＜0.3 mol/L的NaCl溶液)时，CTAB－核酸的复合物就会因溶解度降低而沉淀，再用70%酒精浸泡可洗脱掉CTAB；氯仿能使蛋白质发生变性而沉淀。提取和检测水稻基因组DNA的操作步骤如下： ①在50 mL离心管中加入20 mL的CTAB抽提缓冲液(主要成分是1.4 mol/L的NaCl、2%的CTAB)，于65 ℃水浴中预热； ②将20 g新鲜的水稻幼嫩叶片剪成小段后放于研钵中，用液氮速冻并研磨成粉末，加入上述离心管中，于65 ℃水浴中保温30 min； ③取出离心管，冷却至室温，加入20 mL的氯仿，轻轻混匀20 min； ④在室温下以12 000 r/m

13、in的转速离心10～20 min； ⑤将上清液移入另一个离心管中，加入2/3体积的经冷却的异丙醇，用玻璃棒轻轻搅动，小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB－核酸的复合物沉淀； ⑥将沉淀移入另一个离心管中，加入70%酒精洗涤，重复洗涤1～2次； ⑦吹干酒精后，将DNA溶于适量的TE缓冲液中，在0.8%的琼脂糖凝胶上电泳分离并在核酸紫外检测仪上观察。 请回答下列问题： (1)植物基因组DNA(总DNA)的提取通常采用机械研磨的方法。常温下研磨时，植物细胞匀浆中含有的多种酶会对DNA的提取产生不利影响。用液氮速冻，材料在研磨时易破碎，同时还能___________________________

14、_______________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验步骤③④的目的是________________________________________________________________________。 (3)实验步骤⑤中，玻璃棒上出现沉淀的主要原因是________________________________________________________________________ ______________

15、__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)对DNA进行定性检测常用的试剂是____________。DNA在260 nm的紫外线波段有一强烈的吸收峰，利用核酸紫外检测仪可以进行________________________________________________________________________ _____________________

16、_。 解析：低温下酶活性降低，由题干信息可知，氯仿能使蛋白质变性而沉淀，因此步骤③④的目的是去除溶液中的蛋白质。当盐浓度＜0.3 mol/L时，CTAB－核酸的复合物会沉淀。 答案：(1)降低细胞匀浆中酶的活性，避免对DNA的提取产生不利的影响 (2)去除溶液中的蛋白质(使蛋白质变性和沉淀) (3)NaCl溶液的浓度＜0.3 mol/L，CTAB－核酸的复合物因溶解度降低而沉淀 (4)二苯胺　DNA含量的测定(或检测DNA) 14．(16分)PCR技术是把一DNA片段在体外酶的作用下，合成许许多多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异性地扩增任何目的基因或DNA片段。它的基本过程如

17、图所示： 注：图中短线表示每次扩增过程中需要的引物。每个引物约含20个核苷酸，并分别与两条单链DNA结合，其作用是引导合成DNA子链。 (1)PCR技术的原理是模拟生物体内________的过程。 (2)PCR扩增过程中需要对DNA片段进行高温处理，其目的是________________________________________________________________________， 此过程在生物体内称为________，需________酶的参与。 (3)假如引物都用3H标记，从理论上计算，所得DNA分子中含有3H标记的占________。 解析：由图可知高

18、温变性的过程就是DNA在高温条件下解旋的过程，在生物体内则需要解旋酶催化才能进行；低温复性时两个DNA分子都需要引物。 答案：(1)DNA复制　(2)使DNA的两条链彼此分开　解旋　解旋　(3)100% 15．(16分)如图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请回答下列问题： (1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有______功能。 (2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是__________；乙装置中，C溶液的作用是_________________________________________________________

19、_______________。 (3)甲装置用于________，目的是________________________________________________________________________。 用乙装置分离蛋白质的方法叫____________，是根据____________________分离蛋白质的有效方法。 (4)用乙装置分离血红蛋白时，待____________________________时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。 解析：甲装置为透析过程，即对蛋白质的粗分离阶段，除去的是能通过透析袋的小分子物质。乙装置为凝胶色谱操作，可

20、以将相对分子质量大小不同的蛋白质分离，血红蛋白呈红色，具有运输氧气的功能。 答案：(1)运输　(2)磷酸缓冲液　洗脱血红蛋白　(3)透析(粗分离)　去除样品中相对分子质量较小的杂质　凝胶色谱法　相对分子质量的大小　(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375