人教版选修1专题5 DNA和蛋白质技术包含答案Word下载.docx

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C．在含有DNA2mol/L的氯化钠溶液中加入蒸馏水，搅拌出现丝状物后过滤

D．在溶有DNA的氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤

7.关于DNA复制，下列叙述正确的是（　　）

A．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只有从5′端延伸DNA链

B．DNA复制不需要引物

C．引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合

D．DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸

8.下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离的叙述中，错误的是（　　）

A．可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪红细胞中提取到DNA和蛋白质

B．用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除部分杂质

C．透析法分离蛋白质的依据是利用蛋白质不能通过半透膜的特性

D．进一步分离与纯化血红蛋白可用凝胶色谱法、离心法、电泳法等

9.下列有关PCR技术的叙述，错误的是（　　）

A．PCR技术一定需要解旋酶和DNA聚合酶

B．DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链

C．PCR的引物的基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸

D．扩增DNA时，需要加入两种引物

10.DNA扩增过程中DNA片段经若干次扩增，其数目理论值变化应与下图中曲线相符的是（　　）

A．

B．

C．

D．

11.下列试剂可用于血红蛋白释放的是（　　）

①生理盐水　②甲苯　③磷酸缓冲液　④蒸馏水

⑤柠檬酸钠

A．②④

B．①④

C．④⑤

D．①③

12.将释放出的血红蛋白以2000r/min的速度离心10min后，可以看到试管中的溶液分为4层，其中哪一层是血红蛋白的水溶液（　　）

A．第一层无色透明

B．第二层白色

C．第三层红色透明

D．第四层暗红色

13.下列关于凝胶色谱柱的装填的说法，不正确的是（　　）

A．交联葡聚糖凝胶（G—75）中“G”表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值

B．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装

C．用300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12h

D．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液

14.复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。

变性后温度快速冷却至40～60℃，可使引物和模板发生结合。

PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合，原因是（　　）

A．引物是人工合成的

B．引物为DNA聚合酶提供了3’端

C．加入引物的量足够多而模板链数量少

D．模板链加热解旋已经变性不可能再次结合

15.下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是（　　）

16.下列4项实验中，需保持细胞生理活性的有（　　）

①观察叶绿体和线粒体

②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布

③探究酵母菌的呼吸方式

④红细胞中血红蛋白的提取和分离

B．①③

C．②③④

D．①②③④

17.若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。

加入食盐的目的是（　　）

A．有利于DNA的溶解

B．分离DNA和蛋白质

C．溶解细胞膜

D．溶解蛋白质

18.以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（　　）

A．洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂

B．猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少

C．血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测

D．在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢

19.下表有关“DNA粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂，错误的是（　　）

A．答案A

B．答案B

C．答案C

D．答案D

20.下表关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是（　　）

二、非选择题

21.PCR（多聚酶链式反应）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，下图表示合成过程，请据图分析回答下列问题。

（1）A过程高温使DNA变性解旋，对该过程的原理叙述，正确的是（　　）

A．该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键

B．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键

C．该过程不需要解旋酶的作用

D．该过程与人体细胞的过程完全相同

（2）C过程要用到的酶是____________。

这种酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以____________加入，________（需要/不需要）再添加。

PCR反应除提供酶外，还需要满足的基本条件有____________。

（3）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“95℃～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________。

（4）如果模板DNA分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。

（5）PCR中由碱基错配引起的变异属于____________。

假设对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占________。

22.PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，操作步骤简介如下：

第Ⅰ步：

准备“汤”和模板DNA

A．配制多聚酶链式反应“汤”

配方：

蒸馏水100SPU　　

缓冲液15SPU　　

氯化镁溶液8SPU　　

引物Ⅰ3SPU　　

引物Ⅱ3SPU　　

DNA聚合酶1SPU　　

矿物油1SPU　　

dNTP每一种各加4SPU　　

注：

①SPU是一种溶液的计量单位；

②矿物油可防止聚合酶在冻结时受伤害，以保证酶的活性；

③dNTP有四种：

dATP、dGTP、dCTP、dTTP。

B．准备要拷贝的DNA

如要拷贝自己的DNA，可以用一牙签轻刮口腔内壁，将牙签放入蒸馏水中摇动。

加热使蒸馏水沸腾，使细胞破碎释放出DNA。

用离心机离心后，去除蒸馏水中较大的细胞碎片。

这时上清液中就有了较纯的DNA。

第Ⅱ步：

多聚酶链式反应

①将DNA（B）放入汤（A）中。

②水浴加热。

首先，95℃，使DNA双螺旋打开，历时1min；

然后，55℃，使引物结合到DNA上，历时30s；

最后，72℃，与DNA聚合酶结合使DNA复制，历时1min。

③重复步骤②。

每重复一次，即完成一次拷贝。

根据上述操作过程回答下列问题：

（1）以上材料可以说明（　　）

A．DNA的复制必须在活细胞中才能完成

B．DNA能指导蛋白质的合成

C．在合适的条件下，非细胞环境也能进行DNA的复制

D．PCR技术是一种无性生殖技术

（2）若用人体细胞内的遗传物质做PCR扩增，则扩增后的几百亿个DNA分子起码可分为46种。

要将其分开，可用电泳、染色等技术，常用的试剂有溴化乙锭等。

有些试剂毒性较强，因此应戴上化学实验专用手套作为保护措施，以免其与皮肤接触。

溴化乙锭是一种强烈的诱变物，若接触皮肤活细胞，很可能会引起（　　）

A．基因重组

B．该个体会产生变异较大的后代

C．癌变

D．皮肤外层是死细胞，该物质接触皮肤后对人体不会有影响

（3）PCR技术中用到的DNA聚合酶，取自生长在热泉中的一种细菌。

就PCR技术来讲，你认为使用这种细菌中提取的酶较普通的动植物体内提取的DNA聚合酶的优势是________________________________________________________________________。

（4）PCR技术能将某一DNA分子扩增成许多相同的DNA片段，原因是：

①DNA分子具有____________________结构；

②DNA复制时遵循______________________________原则。

（5）DNA分子进行扩增时，除了所要扩增的DNA片段外，还需要四种________________、__________和__________等条件。

若已知DNA的一条单链的碱基组成为ATCCGAT，则与它互补的另一条单链的碱基组成为__________________________________________________。

23.蛋白质分子中，氨基酸的α－氨基和α－羧基虽然大部分结合成为肽键，但是蛋白质分子内仍含有各种酸性基团和碱性基团，如肽链末端的α－氨基和α－羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羟基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团，所以蛋白质是两性电解质。

在酸性溶液中，碱性基团的解离增大，使蛋白质带正电荷；

在碱性溶液中，酸性基团的解离加强，使蛋白质带负电荷。

当溶液到达某一pH时，蛋白质可因内部酸性和碱性基团的解离相等而呈等电状态，这时的溶液pH叫做蛋白质的等电点。

不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。

试回答下列问题：

（1）多数蛋白质的等电点近于5，一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点______（填“偏高”或“偏低”）

（2）根据等电点的不同，你能用________方法将不同种类的蛋白质分子分开。

（3）简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。

_______________________________________________________________________________

_________________________。

24.运用学过的知识，回答有关现代技术实践的问题：

（1）在生产过程中，发现葡萄酒变酸，表面观察到菌膜，造成此现象的生物是___________．腐乳外部有一层致密的“皮”，这是___________的匍匐菌丝形成的．制作泡菜时，有时坛内会长一层白膜，这是___________繁殖形成的．

（2）培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是___________；

一般对配制的培养基采用___________法灭菌．

（3）提取洋葱DNA时，要在切碎的洋葱中加入一定的_____________，并进行充分地搅拌和研磨，待过滤后再收集研磨液．

（4）下图为花粉植株的培育途径

为了挑选到单核期的花药，通常选择___________的月季花蕾．选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色．图中通过花药培养产生花粉植株，有两种途径，这两种途径之间并没有绝对的界限，主要取决于培养基中____________。

25.某生物兴趣小组在学习了DNA的粗提取和鉴定实验后，尝试开展RNA的粗提取和鉴定实验。

通过查阅资料，制订了以下的实验方案：

实验课题：

酵母RNA的提取和鉴定

实验目的：

1.从酵母中提取RNA；

2.鉴定RNA。

实验原理：

微生物是工业上大量生产RNA的原料，其中以酵母尤为理想，因为酵母核酸中主要是RNA，DNA很少，菌体易收集，RNA易分离。

RNA不溶于乙醇和无水乙醚。

利用稀碱法（稀碱能使细胞壁溶解）或高盐法（高浓度的盐改变细胞膜的通透性）来释放RNA。

RNA水解液（加硫酸、加热）＋苔黑酚－FeCl3试剂加热直到沸腾1分钟，会呈现墨绿色。

实验材料：

干酵母粉、离心机、烧杯、试管、玻璃棒等；

0.2%氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、乙酸、10%硫酸溶液、苔黑酚－FeCl3试剂等。

实验步骤

①称6克干酵母

②加0.2%氢氧化钠45mL，沸水加热20分钟，搅拌，后加乙酸7滴

③离心10分钟后取上清液

④边搅拌边缓慢加95%乙醇并静置10分钟

⑤离心后先用95%乙醇洗两次，再用无水乙醚洗两次

⑥获得RNA粗制品

⑦RNA鉴定

请根据实验方案，思考并回答下列问题：

（1）酵母菌细胞中含有RNA的结构有______________________________。

酵母菌也是便于用来研究细胞呼吸不同方式的好材料，理由是____________________。

（2）实验步骤⑤中，离心后取______用乙醇、无水乙醚进行洗涤。

（3）RNA提取过程要注意温度的控制，在20～70℃的温度范围内停留的时间不能太长，其原因是______________________________________，

（4）稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的，一是________________，二是________________________，以便获得更多更纯净的RNA。

（5）若用花椰菜来提取DNA，可用________瓦解细胞膜，然后充分研磨，实验中研磨速度要______。

答案解析

1.【答案】A

【解析】由题图乙可知有4个DNA片段，由于βS较βA长，在电泳过程中，迁移速率较慢，由此可得1号的是由两段1.35kb的DNA片段组成，其基因型为βSβS,2号是由一段1.35kb的DNA片段和1.15kb的DNA片段，其基因型为βAβS,3号两段1.15kb的DNA片段组成，其基因型为βAβA。

2.【答案】C

【解析】猪血红细胞不含细胞核和各种细胞器，不含DNA，A错误；

DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度最高，B错误；

利用DNA不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯DNA，C正确；

利用DNA与二苯胺作用而显现蓝色的特性鉴定DNA，D错误。

3.【答案】A

【解析】相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；

相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。

4.【答案】D

【解析】PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活和易于操作。

TaqDNA聚合酶具有耐热性是实验操作成功的关键。

5.【答案】B

【解析】分离各种细胞器的常用方法是差速离心法，A项正确；

加入酚红指示剂可用来鉴定分解尿素的细菌，B项错误；

利用DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，利用这一特性，选择适当的盐浓度可分离出DNA，C项正确；

凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法，D项正确。

6.【答案】B

【解析】柠檬酸钠能够防止血液凝固，新鲜鸡血经过离心后，上清液中血细胞较少，则A项错误。

在血细胞中加入蒸馏水，细胞吸水而涨破，DNA在滤液中，则B项正确。

含有DNA的丝状物溶于2mol/L的氯化钠溶液中加蒸馏水后出现丝状物过滤后，DNA留在纱布上，C项错误。

当氯化钠溶液浓度为0.14mol/L时，DNA溶解度最低而析出，杂质在滤液中，则D项错误。

7.【答案】C

【解析】DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。

DNA分子是反向平行的，子链是依据碱基互补配对原则，在DNA聚合酶作用下合成的，其合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸。

8.【答案】A

【解析】提取DNA的方法是利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。

利用这一特点选择适当的盐溶液就能使DNA充分溶解，使杂质沉淀或相反。

提取蛋白质的方法有透析法。

进一步分离DNA和蛋白质可利用DNA不溶于酒精，而蛋白质溶解于酒精这一原理。

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和其他膜结构，而DNA的提取实验需要获取较多DNA，因此一般不用哺乳动物的血（包括猪血）做实验，所以蒸馏水涨破细胞的方法不适用于猪血提取DNA。

9.【答案】A

【解析】在PCR技术中，用高温加热的方法使DNA变性即解旋，而不用解旋酶。

DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3′端延伸DNA。

引物是一小段DNA或RNA，其基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。

DNA复制时以两条单链为模板，每条单链都需要引物，故需要两种引物。

10.【答案】C

【解析】DNA在扩增过程中呈指数式增长，即一个DNA分子连续扩增n次，理论上所产生的DNA分子数为2n个。

11.【答案】A

【解析】在蒸馏水中红细胞吸水胀破，甲苯作为有机溶剂能够溶解细胞膜，加速细胞的破裂。

12.【答案】C

【解析】血红蛋白释放后，转移到离心管中以2000r/min的速度离心10min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层：

第一层为有机溶剂（甲苯层），第二层为脂溶性物质沉淀层，第三层为红色透明的液体，是血红蛋白水溶液，第四层是其他杂质的暗红色沉淀物，所以真正需要收集的是第三层。

13.【答案】D

【解析】本实验中使用的交联葡聚糖凝胶（G—75），其中G表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5g；

气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果，因此，一旦发现有气泡，必须重装；

在洗脱过程中，应在约50cm高的操作压下，用300mL物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12h，以使凝胶装填紧密；

凝胶溶胀时，应使用蒸馏水将其充分溶胀，制成凝胶悬浮液。

14.【答案】C

【解析】PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合，原因是引物为DNA聚合酶提供了3’端．

15.【答案】C

【解析】在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小。

16.【答案】B

【解析】观察叶绿体和线粒体实验中，需要细胞保持活性，①正确；

观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布实验中，经过盐酸水解后，细胞已经死亡，②错误；

探究酵母菌的呼吸方式实验中，需要保持酵母菌的活性才能进行细胞呼吸，③正确；

红细胞中血红蛋白的提取和分离实验中，需要将红细胞破裂才能提取到血红蛋白，因此细胞已经死亡，④错误。

17.【答案】A

【解析】在解答本题时，不少同学会受“加入一定量的洗涤剂和食盐”的干扰，做出错误的判断，误选C，而忽略本题所考查的是食盐的作用。

18.【答案】D

【解析】洗涤红细胞时，洗涤的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化，加入的是生理盐水，可防止红细胞破裂，A正确；

哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器，提纯时杂蛋白较少，B正确；

血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液，C正确；

在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白的分子量比杂蛋白大，质量越大的，通过凝胶色谱柱的速度越快，D错误。

19.【答案】D

【解析】鸡血细胞没有细胞壁，在蒸馏水中，会因吸水膨胀而破裂，释放出细胞内容物，A正确；

可以利用DNA在氯化钠溶液中的溶解度不同，将DNA分子溶解或析出，B正确；

DNA不容于酒精，因此可以用95%的冷酒精提取杂质较少的DNA，C正确；

DNA的鉴定需要用二苯胺试剂，D错误。

20.【答案】A

【解析】第一次使用蒸馏水是让蒸馏水与鸡血细胞混合，作用是让血细胞吸水膨胀，加速血细胞破裂；

第二次使用蒸馏水是将蒸馏水加入到溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液中，作用是使NaCl溶液的浓度降低至0.14mol/L，从而使DNA析出；

冷却的酒精对DNA的凝集效果最佳，加入到过滤后含DNA的NaCl溶液中的作用是让DNA分子凝集。

21.【答案】

（1）C

（2）TaqDNA聚合酶　一次　不需要　DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、适当的温度

（3）25%

（4）（210－1）（a－m）（5）基因突变　75%

【解析】

（1）高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。

（2）C过程为PCR技术的延伸阶段，当系统温度上升至72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。

TaqDNA聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。

（3）PCR技术遵循半保留复制的特点。

经过三次循环，共产生23个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N标记。

（4）在一个双链DNA分子中，C＋T占碱基总数的一半，故T的数目为a－m，复制10次，相当于新增加了（210－1）个DNA分子。

故需补充T的数目为（210－1）（a－m）。

（5）基因中的碱基对改变属于基因突变。

对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，第二次以后按正常配对方式进行扩增，错配链作模板扩增的都是错误的DNA分子，原正常链扩增得到的DNA分子都是正常的DNA分子，故若干次后检测所用DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占3/4。

22.【答案】

（1）C

（2）C（3）耐高温，在较高的温度下不变性

（4）①规则的双螺旋　②碱基互补配对（5）脱氧核苷酸　能量　酶　TAGGCTA

（1）在合适的条件下，细胞外也可完成DNA复制。

（2）溴化乙锭是一种化学诱变物，在DNA的复制过程中，诱发基因突变，可能导致细胞发生癌变。

（3）PCR技术要在较高的温度下进行，所以使用的DNA聚合酶要耐高温，在较高的温度下不变性。

（4）DNA规则的双螺旋结构和碱基互补配对原则使DNA能够复制出与其完全相同的子代DNA。

（5）DNA分子复制时，不仅需要DNA片段，还需要四种游离的脱氧核苷酸、能量、酶等条件。

由碱基互补配对原则可知，其互补链的碱基组成为TAGGCTA。

23.【答案】

（1）偏高

（2）电泳

（3）调节电泳槽中缓冲液的pH，使某种蛋白质处于等电点状态，而其他蛋白质带有电荷，在电场作用下，带有正、负电荷的蛋白质分别移向两极，而不带电荷的蛋白质留在原处。

【解析】本题深入到蛋白质内部，从蛋白质分子带电性质及数量的角度，引导学生理解电泳法分离蛋白质的原理。

含碱性基团较多的蛋白质溶液，在pH近于5时解离程度较大，蛋白质带正电荷。

要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离相等呈等