天津市高三生物单元测试DNA和蛋白质技术人教选修.docx
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天津市高三生物单元测试DNA和蛋白质技术人教选修
单元测试二十四DNA和蛋白质技术
一、单选题
1.DNA的粗提取与鉴定实验，与下列哪项原理无关
A.DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低
B.DNA易被龙胆紫溶液染成紫色
C.DNA溶液中加入二苯胺试剂，加热后产生蓝色
D.加入95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出
2.在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是
A.用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L，滤去析出物
B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质
C.将丝状物溶解在2mol/LNaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色
D.用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同
3.向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是
A．加快溶解DNA的速度B．加快溶解杂质的速度
C．减少DNA的溶解度，加快DNA析出D．减少杂质的溶解度，加快杂质的析出
4.有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是：
（）
A、它们都是分离蛋白质的重要方法B、它们的原理相同
C、使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要
D、以上说法都正确
5.在进行PCR操作时，如果枪头受到污染，则会影响到
A.复制循环速度B.DNA分子纯度C.DNA分子大小D.酶催化活性
6.下列关于PCR技术的叙述，正确的是（）
A.PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B.该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶[
C.该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D.该技术应用体内DNA双链复制原理，也需要模板、原料、能量、酶等条件
7.下列有关PCR技术的说法，错误的是：
A．DNA复制所需要的引物的作用是使DNA聚合酶能从3’端延伸DNA链
B．引物与DNA母链的关系是碱基互补配对
C．添加缓冲溶液的作用是维持pH基本不变
D．DNA聚合酶可以用来合成引物
8.多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。
PCR过程一般经历下述三十多次循环：
95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）。
下列有关PCR过程的叙述中不正确的是
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，也可利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
9.下列对PCR技术的叙述中不正确的
A.遵循的基本原理是DNA双链复制
B.聚合酶链反应在常温下就可以迅速进行，所以可用来短时间获得大量目的基因
C.扩增仪内必须加入引物、原料和DNA聚合酶
D.成指数式扩增，约为2n，n为扩增次数
10．凝胶色谱法操作正确的是（ ）
A．将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴
B．将橡皮塞下部切出凹穴
C．插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面
D．将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片
11．在实验室中，做PCR通常使用的微量离心管是一种薄壁塑料管，此过程可以使用玻璃离心管吗？
为什么（ ）
A．可以，玻璃离心管、塑料微量离心管都可以使用
B．不可以，玻璃离心管易碎，使用不安全
C．不可以，玻璃离心管一般较大，不适合作为微量离心管
D．不可以，玻璃离心管容易吸附DNA
12．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．②④③B．②④③①
C．③④①D．②④①
13．下面说法不正确的是（ ）
A．在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变
B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成
C．电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
D．透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内
14.下列是有关血红蛋白提取和分离的相关操作，其中正确的是（ ）
A．可采集猪血作为实验材料
B．用蒸馏水重复洗涤红细胞
C．血红蛋白释放后应低速短时间离心
D．洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液
15.对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离
B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离
C．在溶有DNA的2mol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验
D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离
16.（2011·镇江模拟）下列对有关实验的叙述，不正确的是（ ）
A．血红蛋白的提取和分离实验中使用的交联葡聚糖凝胶G75，其中“75”表示每克凝胶膨胀时吸水7.5克
B．在色素的提取和分离的实验中，叶绿素b在层析液中的溶解度最低，扩散速度最慢
C．用洋葱作实验材料进行DNA的粗提取与鉴定实验时，加入一定的食盐的目的是有利于溶解DNA
D．制取细胞膜、血红蛋白的提取和分离均以鸡血细胞作为实验材料
17.有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，不正确的是（ ）
A．可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度
B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质
C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构
18.聚合酶链式反应（PCR技术）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。
下列关于PCR技术叙述不正确的是（ ）
A．PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术
B．反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板
C．PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增
D．应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变
19.蛋白质的提取和分离分为哪几步（ ）
A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
20.下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验，叙述正确的是（ ）
A．前者选择鸡血细胞作为材料较好，后者选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料较好
B．样品预处理时，前者静置1天处理除去上清液；后者需要加入清水，反复低速短时间离心洗涤，至上清液无黄色
C．在DNA粗提取实验中，往2mol/L氯化钠溶液中加入蒸馏水析出DNA时，应该缓慢加入，直到出现黏稠物即止
D．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等
21.（2011·广州模拟）蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。
下列有关叙述不正确的是
A．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离
B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质
C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质
D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质
22.以下关于血红蛋白提取和分离的过程及原理叙述正确的是（ ）
A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤3次
B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12小时
C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在
D．蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢
23.（2011·南通一模）下列有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，正确的是（ ）
A．用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面杂蛋白
B．将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质
C．血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂
D．整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构
24.下列关于DNA粗提取与鉴定实验的叙述，正确的是（ ）
试剂
操作
作用
A
柠檬酸钠溶液
与鸡血混合
防止血液凝固
B
蒸馏水
与鸡血细胞混合
保持细胞形状
C
蒸馏水
加入到溶解有DNA的NaCl溶液中
析出蛋白质
D
冷却的酒精
加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中
产生特定的颜色反应
25.下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置。
下列相关叙述正确的是（）
A．血红蛋白在红细胞中的作用体现了蛋白质具有调节功能
B．甲装置中A是蒸馏水，乙装置中C溶液的作用是洗脱血红蛋白
C．甲装置的目的是去除样品中分子量较大的杂质
D．乙装置分离时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液
二、简答题
1.在DNA鉴定过程中，需大量的DNA，而PCR技术可以使样品DNA扩增，获得大量DNA分子。
下图表示这一过程（图中黑色长方形是引物）。
在很短的时间内将DNA扩增几百倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
（1）A过程（交性）表示，细胞内实现该过程的方法是。
（2）某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足：
，若经5次循环后，获得与样品相同的DNA分子，至少需要向试管中加入个腺嘌呤脱氧核苷酸（忽略引物所对应的片段）。
（3）当温度降低（退火）时,原则保证引物能与模板末端特异性结合。
升温至72℃，在酶的作用下，按5’—3’方向延伸子链。
2.红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。
请回答下列有关问题：
（1）血红蛋白提取和分离的程序可分为四步：
________、________、________和________。
（2）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是__________________________________________________。
②在样品处理中包括红细胞的洗涤、______________________________________、分离血红蛋白溶液、透析。
③洗涤红细胞的目的是________________，你如何知道红细胞已洗涤干净？
________________________________________________________________________
④分离红细胞时对离心速度和离心时间的要求是______________________________
________________________________________________________________________。
⑤若离心速度过高和时间过长结果会怎样？
_________________________________。
（3）收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析，这就是样品的粗分离。
①透析的目的是_________________________________________________________。
②透析的原理是__________________________________________________________。
（4）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
①样品纯化的目的是_______________________________________________________。
②血红蛋白有什么特点？
___________________________________________________。
这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.1970年，特明和巴尔的摩证实了RNA病毒能以RNA为模板合成DNA，并发现了催化此过程的酶。
图为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。
请据图回答：
（1）催化①过程的酶是______________________________________________________。
（2）③过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90℃～95℃时才能完成，说明DNA分子具有________性。
（3）由图中信息分析可知，催化②⑤过程的酶都是________，两者在作用特性上的区别是________________________。
（4）江苏有一道凉菜——白斩鸡，鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。
其加工过程中添加了从木瓜中提取的酶制成的“嫩肉粉。
”下列有关嫩肉粉的叙述中，正确的是（ ）
A．“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的
B．与高温蒸煮相比，“嫩肉粉”是通过降低反应活化能而实现“嫩肉”的
C．“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入，才能实现“嫩肉”
D．“嫩肉粉”是一种化工产品，不利于人体健康，实际应用中能少则少、能无则无
4．血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2和部分CO2的运输。
请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。
（1）将实验流程补充完整：
A为________，B为________。
凝胶色谱法的基本原理是根据________而达到蛋白质分离的有效方法。
（2）洗涤红细胞的目的是去除________，洗涤次数过少，无法除去________；离心速度过高和时间过长会使____________一同沉淀。
达不到分离的效果。
洗涤干净的标志是________________。
释放血红蛋白的过程中起作用的是________________。
（3）在洗脱过程中加入物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液（pH为7.0）的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
如果红色区带________
________，说明色谱柱制作成功。
5．下图为细胞内DNA复制过程示意图，该过程在体外也可进行，以获得大量相同的DNA片段，该项技术称之为PCR技术，又称多聚酶链式反应，请分析回答：
（1）PCR过程与细胞内DNA复制相比，主要有两点不同：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
（2）PCR技术过程的三个步骤：
________、________、________。
（3）假设PCR过程中，只用一条DNA片段作为模板，请计算30次循环后，反应物中大约有多少个这样的DNA片段？
________________________________________________________________________。
（4）PCR技术能在几小时内将极微量的DNA片段特异性地扩增上百万倍，从而解决了样品中DNA含量低，难以分离的难题。
试举两例，说明PCR技术的应用。
________________________________________________________________________。
答案
一、单选题
1.B
2.B
3.C
4.A
5.B
6.D
7.D
8.C
9.B
10.解读：
选A。
凝胶色谱柱制作时，首先选择合适封堵玻璃管口的橡皮塞，将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴；插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面；把尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片。
11.解读：
选D。
本题考查多聚酶链式反应扩增DNA片段的有关知识。
DNA亲和玻璃，在进行DNA操作时应用塑料器皿。
12.答案：
D
13.解读：
选D。
透析袋一般是用硝酸纤维素制成的。
透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
14.【解读】为防止细胞吸水涨破，洗涤时要用生理盐水；释放出血红蛋白后，以2000r/min的高速离心；在分离时，要等到红色蛋白质接近色谱柱底端时开始收集流出液。
【答案】A
15.【解读】利用DNA不溶于酒精溶液，蛋白质溶于酒精溶液的特点，可将DNA与蛋
白质分离；高温能使蛋白质、DNA变性，蛋白质在60～80℃可变性，而DNA在80℃以上也会变性，所以高温对DNA有影响；在溶有DNA的2mol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，得到DNA黏稠物，用DNA黏稠物进行以后的实验；在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的专一性作用，可将DNA与蛋白质分离。
【答案】D
16.【解读】血红蛋白的提取和分离以鸡血细胞作为实验材料；制取细胞膜不能用鸡血细胞，鸡血细胞有核膜及其他细胞器膜。
【答案】D
17.【解读】可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度。
将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。
血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜。
整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。
【答案】C
18.【解读】PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。
【答案】C
19.【解读】蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。
A中凝胶色谱操作及SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程的技术。
【答案】C
20.【解读】鸡血细胞有细胞核，适于提取DNA；哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，适用于提取血红蛋白。
提取血红蛋白的实验中，洗涤红细胞时，不能加清水，应该加入生理盐水，否则细胞提早释放出血红蛋白与杂质混合，加大提取难度。
DNA初次析出时，加蒸馏水至黏稠物不再增加为止。
洗涤红细胞的目的是去除杂质蛋白，以利于血红蛋白的分离和纯化。
【答案】A
21.【解读】蛋白质分子不能透过半透膜，而溶液中的小分子物质则可以透过半透膜，因此可以将蛋白质和溶液中的小分子物质分离。
【答案】A
22.【解读】红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的生理盐水，重复洗涤3次目的是除去杂蛋白。
透析时使用物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液，而不是用0.9%的NaCl溶液。
蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的在凝胶外部移动，移动速度快。
在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
【答案】C
23.【解读】红细胞的洗涤用的是生理盐水，其目的是去除血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化，而不是去除细胞表面杂蛋白；而本实验中蒸馏水的作用是涨破红细胞使血红蛋白释放。
将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质。
血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜。
整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。
【答案】D
24.【解读】柠檬酸钠溶液有抗凝血的作用。
第一次加入蒸馏水是为了让细胞吸水涨破。
在浓NaCl溶液（2mol/L）中，DNA核蛋白的溶解度很大，而RNA核蛋白的溶解度很小，在稀NaCl溶液（0.14mol/L）中DNA的溶解度最低，蛋白质的溶解度很高，而出现盐溶现象。
用乙醇沉淀法可使其他物质溶于酒精而进一步纯化DNA，但不会出现颜色反应。
【答案】A
25.【解读】血红蛋白在红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能；甲装置中A应是磷酸缓冲液；甲装置的目的是去除样品中分子量较小杂质。
【答案】D
二、简答题
1.
（1）解旋或解链（或破坏氢键）通过解旋酶催化完成
（2）31000
（3）碱基互补配对原则耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）
2.【解读】分离提取血红蛋白的实验流程大致是样品处理－粗分离－纯化－纯度鉴定四个步骤。
柠檬酸钠属于抗凝剂。
血红蛋白是红色含铁的蛋白质。
凝胶色谱法分离蛋白质是依据蛋白质的相对分子质量大小来进行的。
【答案】
（1）样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定
（2）①防止血液凝固 ②血红蛋白的释放 ③去除杂蛋白 离心后的上清液没有黄色 ④低速短时间离心，如500r/min离心2min ⑤离心速度过高和时间过长会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀，得不到纯净的红细胞，影响后续血红蛋白的提取纯度
（3）①去除相对分子量较小的杂质 ②透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内
（4）①通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂蛋白除去
②血红蛋白呈现红色 在凝胶色谱分离时可通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。
3.【解读】由题图可知，RNA→DNA为逆转录过程，需要逆转录酶。
②⑤都是DNA复制过程，需要DNA聚合酶。
PCR扩增使用的某些酶具有耐高温的特性。
嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶等。
【答案】
（1）逆转录酶
（2）稳定 （3）DNA聚合酶 催化⑤过程的酶耐高温 （4）B
4.答案：
（1）血红蛋白的释放 样品的加入和洗脱 相对分子质量的大小
（2）杂蛋白（血浆蛋白） 血浆蛋白 白细胞和淋巴细胞 离心后的上清液中没有黄色 蒸馏水和甲苯 （3）准确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内的一致 均匀一致的移动
5.答案：
（1）PCR过程的引物是一小段单链DNA或RNA，而细胞内DNA复制的引物是RNA PCR过程是高温变性解旋，不需要解旋酶
（2）变性 复性 延伸 （3）230 （4）刑侦案件；亲子鉴定；凝难疾病的诊断；基因序列分析等（任选两例）
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