2021～2022学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术测评【含答案】新人教版选修1

专题5测评(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2.5分,共50分)1.下列关于DNA在NaCl溶液中的溶解度的叙述,正确的是()A.随着NaCl溶液浓度的增大,DNA在NaCl溶液中的溶解度也增大B.随着NaCl溶液浓度的减小,DNA在NaCl溶液中的溶解度也减小C.DNA在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度呈正相关D.当NaCl溶液的浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低答案D解析在0.14mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最低;高于或低于此浓度,DNA的溶解度都会升高。2.下列是有关DNA鉴定实验的1管(对照组)与2管(实验组)示意图,图示中恰当的选项是()答案B3.下列叙述错误的是()A.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出B.在沸水浴中,DNA与二苯胺试剂反应,冷却后呈现蓝色C.用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质D.用透析法可去除蛋白质样品中的小分子杂质答案A解析当NaCl溶液的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA溶解度最小,可析出。4.下列有关PCR技术的说法,不正确的是()A.PCR是在细胞内完成的B.PCR技术是一种在生物体外复制特定DNA的技术C.PCR技术的原理与DNA复制的原理相同D.PCR技术的前提是有一段已知核苷酸序列的DNA答案A解析PCR技术是在生物体外进行DNA复制的技术,其原理与DNA复制的原理相同,但前提是必须要有一段已知核苷酸序列的DNA和根据核苷酸序列合成的引物。5.DNA粗提取实验中,应尽可能避免DNA断裂和降解。相关操作正确的是()A.以菜花为材料进行研磨时,可以适当加热以促进DNA溶解B.向DNA溶液中迅速加入蒸馏水,快速搅拌,使DNA快速析出C.将丝状物溶解到物质的量浓度为2mol/LNaCl溶液中后,过滤后弃去滤液D.向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌答案D解析以菜花为材料提取DNA时,研磨过程中加热,会使细胞裂解液降解溶出的DNA;向DNA溶液中加蒸馏水使DNA析出时,应缓慢加入,并沿一个方向轻轻搅拌,以防止DNA断裂;丝状的DNA溶解到物质的量浓度为2mol/LNaCl溶液中,过滤后DNA存在于滤液中,不能弃掉滤液。6.从细胞中提取某种特定的蛋白质比提取DNA难度大,其原因不包括()A.蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件更敏感,更易失活B.蛋白质的空间结构多样,理化性质各不相同,使得蛋白质的提取没有统一的方法C.提取某种特定蛋白质时需根据其特性摸索提取的程序D.蛋白质与DNA的相对分子质量不同答案D7.做DNA粗提取和鉴定实验时,实验材料用鸡血而不用牛血的原因是()A.鸡血的价格比猪血的价格低B.牛的成熟的红细胞中没有细胞核,不易提取到DNAC.鸡血不会凝固,牛血会凝固D.用鸡血提取DNA比用牛血提取操作简便答案B解析DNA主要存在于细胞核中。生物实验材料的选择原则:一是容易获得;二是实验现象明显。做DNA粗提取与鉴定实验的实验材料不选牛血是因为哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,不易提取到DNA,而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞中有细胞核,实验现象明显。8.下列关于DNA的粗提取实验和血红蛋白的提取实验的叙述,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,向物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中加入蒸馏水析出DNA时,应该缓慢加入,直到出现丝状物为止D.洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐等答案A解析鸡血细胞有细胞核,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,加蒸馏水至丝状物不再增加为止。洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,以利于血红蛋白的分离和纯化。9.下列实验中有关NaCl使用的叙述,正确的是()A.制作泡菜时,加入NaCl的目的是抑制细菌生长B.牛肉膏蛋白胨培养基中,加入高浓度NaCl可用于筛选耐盐细菌C.用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时,加入的NaCl可促进菌落显色D.将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12h答案B解析制作泡菜时,用煮沸过的质量分数为10%的NaCl溶液的作用是调味和抑制杂菌生长,A项错误;牛肉膏蛋白胨培养基中加入高浓度NaCl,可以抑制多种细菌的生长,但不会影响金黄色葡萄球菌的生长,因此可以将耐盐的细菌筛选出来,B项正确;用刚果红染色剂筛选纤维素分解菌时,染色结束后,倒去刚果红溶液,加入NaCl溶液洗去浮色,C项错误;将盛有血红蛋白溶液的透析袋放入盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0),透析12h,可除去小分子蛋白质,D项错误。10.下列关于PCR的实验操作的说法,正确的是()①PCR所用的缓冲液和酶要在常温下储存②离心管的盖子一定要盖严③用手指轻弹离心管壁④离心的目的是使反应液集中在离心管的底部A.①②③ B.①②④C.②③④ D.①③④答案C解析PCR所用的缓冲液和酶需分装成小份,并在-20℃储存;盖严离心管口的盖子,能防止实验中外源DNA污染;用手指轻轻弹击离心管的侧壁,可使反应液混合均匀;离心的目的是使反应液集中在离心管的底部,提高反应效果。11.下列关于红细胞的洗涤过程的叙述,正确的是()A.低速长时间离心,如500r/min,12min,以保证达到很好的分离效果B.离心后用胶头吸管吸出下层透明的红色血浆C.将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的蒸馏水D.直至上清液不再呈现黄色,表明红细胞已洗涤干净答案D解析红细胞洗涤过程中,应做低速短时间离心,以避免白细胞、淋巴细胞等一同沉淀,影响血红蛋白的提纯;离心后血浆在上层,并呈现黄色;洗涤红细胞时应用生理盐水而不用蒸馏水,否则将导致红细胞破裂影响实验结果。12.下列关于DNA双链的叙述,错误的是()A.通常将DNA的羟基末端称为5'端,而磷酸基团的末端称为3'端B.通常将DNA的羟基末端称为3'端,而磷酸基团的末端称为5'端C.通常DNA聚合酶只能从3'端延伸DNA链D.通常DNA聚合酶不能从5'端延伸DNA链答案A解析DNA的两条链是反向平行的,通常将DNA的羟基末端称为3'端,而磷酸基团的末端称为5'端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3'端延伸DNA链。13.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关PCR过程的叙述,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,在细胞内可利用解旋酶实现B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠互补配对完成C.延伸过程中需要DNA聚合酶、4种核糖核苷酸D.与细胞内DNA复制相比,PCR所需酶的最适温度较高答案C解析变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,在细胞内可利用解旋酶实现;复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对完成;延伸过程中需要DNA聚合酶、4种脱氧核苷酸;与细胞内DNA复制相比,PCR所需酶的最适温度较高。14.下列关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法,正确的是()A.DNA聚合酶是以DNA为模板,使DNA子链从5'端延伸到3'端的一种酶B.TaqDNA聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加C.DNA聚合酶能特异性地复制整个DNA的全部序列D.TaqDNA聚合酶是从深海生态系统中发现的答案A解析在PCR扩增DNA分子的过程中,各种组分要一次性加入;DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能从3'端延伸DNA链,因此DNA聚合酶不能复制整个DNA全部序列;TaqDNA聚合酶是从美国黄石国家公园的一个热泉中发现的。15.下列有关凝胶色谱操作的叙述,不正确的是()A.干的凝胶要用蒸馏水充分溶胀后,才能装填B.在装填凝胶色谱柱时,不得有气泡产生C.在装填凝胶色谱柱时,下端尼龙管先打开后关闭D.在样品洗脱过程中,不能让洗脱液流干答案C解析在配制凝胶悬浮液时,凝胶应用蒸馏水充分溶胀,A项正确;装填凝胶色谱柱时,色谱柱内不能有气泡存在,因为气泡会扰乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,使得到的红色带区歪曲、散乱,降低分离效果,B项正确;将下端尼龙管打开然后装填凝胶,凝胶装填满时,立即连接缓冲液洗脱瓶,下端尼龙管先打开后关闭是加样时的操作,C项错误;如果洗脱液流干露出凝胶颗粒,需要重新装填,D项正确。16.图1细菌蛋白质在极端环境条件下可通过肽链之间的二硫键维持稳定。已知不同的多肽产物可因相对分子质量不同而以电泳方式分离。右面图1是一个分析细菌蛋白的电泳结果图,“-”代表没加还原剂,“+”代表加有还原剂,还原剂可打断二硫键,“M”代表已知相对分子质量的蛋白质,右侧数字代表蛋白质或多肽的相对分子质量。根据图1中左侧结果,图2中最能代表该细菌原本的多肽结构的是(注意:“-”代表二硫键)()图2答案B解析细菌中蛋白质的相对分子质量是130,没加还原剂时电泳只有一条分离带,加入还原剂之后二硫键被破坏,电泳结果出现了两条分离带,一条的相对分子质量稍高于67,一条的相对分子质量大约为30,所以可推测出该细菌中的蛋白质由一条相对分子质量稍大于67的肽链和两条相对分子质量大约为30的肽链构成,故B项正确。17.在DNA的粗提取与鉴定的实验中,初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用药品的浓度及名称分别是()①0.1g/mL的柠檬酸钠溶液②2mol/L的NaCl溶液③0.14mol/L的NaCl溶液④体积分数为95%的冷酒精溶液⑤0.015mol/L的NaCl溶液A.①③⑤ B.③④C.②④ D.②③④答案B18.下列关于电泳的说法,不正确的是()A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程B.带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于它所带净电荷的多少D.用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳,蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小答案C解析蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物,SDS所带负电荷的量超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别,使SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质的迁移率完全取决于分子的大小。19.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印度大象的DNA③把巨型动物的DNA导入印度大象的细胞中④在一定条件下,将巨型动物和印度大象的DNA混合,水浴共热A.②④① B.②③①C.③④① D.②④③答案A解析通过PCR技术扩增巨型动物和印度大象的DNA,然后利用DNA分子在高温时解螺旋的特点,将巨型动物和印度大象的DNA混合,水浴共热,再降低温度,检测处理后的杂合DNA双链。20.下列有关缓冲溶液的说法,不正确的是()A.缓冲溶液能够抵制任何酸和碱对溶液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.调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液D.生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的答案A二、非选择题(共4个小题,50分)21.(10分)下图为DNA的粗提取与鉴定实验过程中的一些重要操作示意图。(1)正确的操作顺序是(用字母和箭头表示)。

(2)上图C、E步骤都加入蒸馏水,但其目的不同,分别是和。

(3)上图A步骤中的酒精必须是经过的才能使用,该步骤的目的是。

(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA,可用浓NaCl溶液溶解后滴加试剂,混合均匀后沸水浴,如果出现则证明该丝状物的主要成分为DNA。

答案(1)C→B→E→D→A(2)加速细胞的破裂降低NaCl溶液的浓度,使DNA析出(3)充分预冷提取含杂质较少(或较纯净)的DNA(4)二苯胺蓝色解析C、E步骤加入蒸馏水的目的不同,C是加速细胞破裂,E是降低NaCl溶液浓度,使DNA析出。用于进一步析出DNA的酒精需要先预冷,以增加DNA析出量。22.(14分)近10年来,PCR技术成为分子生物学实验的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。(1)加热使DNA双链打开,这一步是打开键,称为,在细胞中是在酶的作用下进行的。

(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中原料是,遵循的原则是。

(3)PCR技术的必需条件,除了模板、原料、酶以外,至少还有三个条件,即:一定的缓冲溶液、适宜的和。

(4)通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链总数的比例为。

答案(1)氢变性解旋(2)4种脱氧核苷酸碱基互补配对原则(3)温度引物(4)1/16解析(1)DNA双螺旋的打开过程,在细胞内需要在解旋酶的作用下才能进行,而这一过程在PCR反应中,则是利用DNA分子的热变性原理进行的,这一过程在PCR反应中称为变性。(2)(3)PCR反应的实质就是完成了DNA的复制过程,因此需要DNA模板、酶、原料(脱氧核苷酸)、适宜的温度、引物、一定的缓冲溶液等条件,并严格遵循碱基互补配对原则。(4)因为DNA分子的复制是半保留复制,因此,一个DNA分子经4次复制后会形成16个DNA分子,含32条脱氧核苷酸链,其中包含2条用15N标记过的母链和30条含14N标记的脱氧核苷酸链,因此,15N标记的脱氧核苷酸链占全部核苷酸链总数的比例为1/16。23.(14分)红细胞含有大量的血红蛋白,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及部分CO2,我们可以选用鼠、牛、羊或其他哺乳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)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该实验中样品处理包括、、收集血红蛋白溶液。

(2)将收集的血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析,这就是样品的粗分离。①透析的目的是。

②透析的原理是

。

(3)然后将样品进一步纯化,最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。①样品纯化的方法是。

②加入SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于。

答案(1)①防止血液凝固②红细胞的洗涤血红蛋白的释放(2)①去除相对分子质量较小的杂质②透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内(3)①凝胶色谱法②分子的大小解析(1)实验前取新鲜的血液,要先加入柠檬酸钠,加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固;样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、收集血红蛋白溶液。(2)样品的粗分离是将收集的血红蛋白溶液装入透析袋中进行透析,透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质,透析的原理是透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。(3)样品纯化的方法是凝胶色谱法,加入SDS可以使蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小。24.(12分)在遗传