高中生物 專(zhuān)題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 階段質(zhì)量檢測(cè)B卷 能力素養(yǎng)提升 新人教版選修1

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1、 階段質(zhì)量檢測(cè)(五)　DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) (B卷　能力素養(yǎng)提升) (滿(mǎn)分：100分　時(shí)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(zhì)水解而使染色質(zhì)中的DNA分離出來(lái)，下列藥品可達(dá)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(zhì)中的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，可以利用蛋白酶水解雜質(zhì)蛋白質(zhì)，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)。DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，而蛋白質(zhì)則不能溶解在2 mol/L NaCl溶液中，通過(guò)過(guò)濾除去不能溶解的雜質(zhì)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(guān)于蛋白質(zhì)性質(zhì)的敘述中，不會(huì)影響到蛋白質(zhì)在凝膠電泳中運(yùn)動(dòng)速度的是(　　) A．蛋白質(zhì)分子的大小 B．蛋白質(zhì)分子的密度 C．蛋白質(zhì)分子的形狀 D．蛋白質(zhì)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(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實(shí)現(xiàn)樣品中各種分子的分離。 3．下列有關(guān)PCR的描述錯(cuò)誤的是(　　) A．是一種酶促反應(yīng) B．引物決定了擴(kuò)增的特異性 C．PCR反應(yīng)中的目的片段一般以2n的方式積累(假設(shè)擴(kuò)增效率為100%) D．?dāng)U增對(duì)象是氨基酸序列 解析：選D　PCR是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片

3、段的技術(shù)，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(shí)間內(nèi)迅速?gòu)?fù)制上百萬(wàn)份的DNA拷貝。 4．下列關(guān)于血紅蛋白的提取和分離操作的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．色譜柱內(nèi)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(lái)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(guò)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(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和功能 解析：選B　由于裝填凝膠柱時(shí)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(jìn)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(shí)間，也可除去凝膠中的微生物，排出膠粒內(nèi)的空氣。 5．DNA具有半保留復(fù)制的特性，但是在DNA分子復(fù)制的過(guò)程中需要一些引物，其主要原因是(　　) A．可加快DNA的復(fù)制速度 B．引物可與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)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?zhǔn)欠聪蚱叫械?，DNA聚合酶不能從5′端開(kāi)始合成DNA，而只能從3′端延伸DNA鏈，因此，DNA的復(fù)制需要引物。當(dāng)引物與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)

5、合后，DNA聚合酶就能從引物的3′端開(kāi)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(zhì)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　②向混合液中加入DNA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(zhì)分離；而蛋白酶則能將蛋白質(zhì)水解成可溶性的多肽，從而將蛋白質(zhì)與DNA分離。 7．PCR技術(shù)是在遺傳實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的一種DNA片段進(jìn)行體外擴(kuò)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行的關(guān)鍵步驟是(　　) A．反復(fù)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(guò)對(duì)PCR實(shí)驗(yàn)中所用儀器和試劑進(jìn)行高壓滅菌，可以避免外源DNA等因素的污染。 8．某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，操作錯(cuò)誤的是 (　　) A．加入洗滌劑后用力進(jìn)行快速、充分的研磨 B．用蛋白酶純化過(guò)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(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生許多泡沫，不利于后續(xù)

7、步驟的操作，A項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)，因此能起到純化DNA的目的，B項(xiàng)正確；加入酒精后用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免引起DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀，C項(xiàng)正確；DNA可與二苯胺試劑在沸水浴條件下呈藍(lán)色，D項(xiàng)正確。 9．將經(jīng)處理破裂后的紅細(xì)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(lèi)物質(zhì)層、沉淀層 B．甲苯層、沉淀層、血紅蛋白、脂類(lèi)物質(zhì)層 C．脂類(lèi)物質(zhì)層、血紅蛋白、甲苯層、沉淀層 D．甲苯層、脂類(lèi)物質(zhì)層、血紅蛋白、沉淀層 解析：選D　混合液經(jīng)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(wú)色透明的甲苯層；第2層為白色薄層固體，是脂溶性物質(zhì)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(zhì)的暗紅色沉淀物，主要是紅細(xì)胞破碎物沉淀。 10．PCR又稱(chēng)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，現(xiàn)在已成為分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的一種常規(guī)手段，它可以在體外很短的時(shí)間內(nèi)將DNA大量擴(kuò)增。你認(rèn)為下列符合在體外進(jìn)行PCR反應(yīng)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 ⑥D(zhuǎn)NA解旋酶?、呦拗菩院怂醿?nèi)切酶?、鄿乜卦O(shè)備 A．①②③④⑤⑥ B．①②③④⑤⑥⑦⑧ C．③④⑤⑥⑧ D．①②③④⑤⑧

9、解析：選D　體外DNA擴(kuò)增(PCR技術(shù))是模擬生物細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制的條件，只是無(wú)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(nèi)切酶)，但需要耐高溫的DNA聚合酶。 11．某考古學(xué)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(dòng)物的肌肉。他想了解該巨型動(dòng)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(cè)工作，其中正確的操作步驟及順序是(　　) ①降低溫度，檢測(cè)處理后的雜合DNA雙鏈 ②通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動(dòng)物和大象的DNA ③把巨型動(dòng)物的DNA導(dǎo)入大象的細(xì)胞中 ④在一定溫度條件下，將巨型動(dòng)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(shù)是分子生物學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，它大大簡(jiǎn)化了基因克隆的步驟，已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。PCR反應(yīng)通過(guò)變性、復(fù)性、延伸三個(gè)循環(huán)步驟，使目標(biāo)DNA片段呈指數(shù)擴(kuò)增。因此，PCR系統(tǒng)是一個(gè)極其靈敏的信號(hào)放大系統(tǒng)，能將極微弱甚至是單拷貝的基因信號(hào)檢測(cè)出來(lái)。通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增巨型動(dòng)物和大象的DNA，然后利用DNA分子在高溫時(shí)解螺旋的特點(diǎn)，將巨型動(dòng)物和大象的DNA水浴共熱，再降低溫度，檢測(cè)處理后的雜合DNA雙鏈。 12．PCR技術(shù)是一項(xiàng)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(guò)程。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．甲過(guò)程高溫使DNA變性解

11、旋，該過(guò)程不需要解旋酶的作用 B．丙過(guò)程用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴(kuò)增時(shí)需要再添加 C．如果把模板DNA的兩條鏈用15N標(biāo)記，游離的脫氧核苷酸不做標(biāo)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(biāo)記的DNA占25% D．PCR中由堿基錯(cuò)配引起的變異屬于基因突變 解析：選B　丙過(guò)程用到的酶是Taq DNA聚合酶，其特點(diǎn)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(xì)胞中制備基因組DNA(總DNA)的技術(shù)。CTAB能跟核酸形成復(fù)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(dāng)降低溶液中鹽的濃度(＜0.3 mol/L的NaCl溶液)時(shí)，CTAB－核酸的復(fù)合物就會(huì)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(zhì)發(fā)生變性而沉淀。提取和檢測(cè)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(yù)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(zhuǎn)速離心10～20 min； ⑤將上清液移入另一個(gè)離心管中，加入2/3體積的經(jīng)冷卻的異丙醇，用玻璃棒輕輕攪動(dòng)，小心取出聚集于玻璃棒上的CTAB－核酸的復(fù)合物沉淀； ⑥將沉淀移入另一個(gè)離心管中，加入70%酒精洗滌，重復(fù)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(cè)儀上觀(guān)察。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)植物基因組DNA(總DNA)的提取通常采用機(jī)械研磨的方法。常溫下研磨時(shí)，植物細(xì)胞勻漿中含有的多種酶會(huì)對(duì)DNA的提取產(chǎn)生不利影響。用液氮速凍，材料在研磨時(shí)易破碎，同時(shí)還能___________________________

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

15、__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)對(duì)DNA進(jìn)行定性檢測(cè)常用的試劑是____________。DNA在260 nm的紫外線(xiàn)波段有一強(qiáng)烈的吸收峰，利用核酸紫外檢測(cè)儀可以進(jìn)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(zhì)變性而沉淀，因此步驟③④的目的是去除溶液中的蛋白質(zhì)。當(dāng)鹽濃度＜0.3 mol/L時(shí)，CTAB－核酸的復(fù)合物會(huì)沉淀。 答案：(1)降低細(xì)胞勻漿中酶的活性，避免對(duì)DNA的提取產(chǎn)生不利的影響 (2)去除溶液中的蛋白質(zhì)(使蛋白質(zhì)變性和沉淀) (3)NaCl溶液的濃度＜0.3 mol/L，CTAB－核酸的復(fù)合物因溶解度降低而沉淀 (4)二苯胺　DNA含量的測(cè)定(或檢測(cè)DNA) 14．(16分)PCR技術(shù)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?cái)U(kuò)增任何目的基因或DNA片段。它的基本過(guò)程如

17、圖所示： 注：圖中短線(xiàn)表示每次擴(kuò)增過(guò)程中需要的引物。每個(gè)引物約含20個(gè)核苷酸，并分別與兩條單鏈DNA結(jié)合，其作用是引導(dǎo)合成DNA子鏈。 (1)PCR技術(shù)的原理是模擬生物體內(nèi)________的過(guò)程。 (2)PCR擴(kuò)增過(guò)程中需要對(duì)DNA片段進(jìn)行高溫處理，其目的是________________________________________________________________________， 此過(guò)程在生物體內(nèi)稱(chēng)為_(kāi)_______，需________酶的參與。 (3)假如引物都用3H標(biāo)記，從理論上計(jì)算，所得DNA分子中含有3H標(biāo)記的占________。 解析：由圖可知高

18、溫變性的過(guò)程就是DNA在高溫條件下解旋的過(guò)程，在生物體內(nèi)則需要解旋酶催化才能進(jìn)行；低溫復(fù)性時(shí)兩個(gè)DNA分子都需要引物。 答案：(1)DNA復(fù)制　(2)使DNA的兩條鏈彼此分開(kāi)　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(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)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(zhì)的方法叫____________，是根據(jù)____________________分離蛋白質(zhì)的有效方法。 (4)用乙裝置分離血紅蛋白時(shí)，待____________________________時(shí)，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(guò)程，即對(duì)蛋白質(zhì)的粗分離階段，除去的是能通過(guò)透析袋的小分子物質(zhì)。乙裝置為凝膠色譜操作，可

20、以將相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的蛋白質(zhì)分離，血紅蛋白呈紅色，具有運(yùn)輸氧氣的功能。 答案：(1)運(yùn)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(duì)分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)　凝膠色譜法　相對(duì)分子質(zhì)量的大小　(4)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375