高中生物苏教版生物技术实践第四章生物化学与分子生物学技术实践 综合检测

第四章一、选择题(每小题4分，共60分)1．PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是()①PCR过程常用的引物是人工合成的DNA单链②PCR过程不需要DNA聚合酶③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制A．③④ B．①②C．①③ D．②④解析：PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同。第一，PCR过程常用的引物是人工合成的DNA单链，其长度通常为20～30个脱氧核苷酸。第二，PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的控制来实现的。答案：C2．下列关于现代生物技术应用的叙述，正确的有几项()①在蛋白质的提取和分离实验中，凝胶色谱法可将不同相对分子质量的蛋白质分离出来②在PCR中，引物的结构和长度决定DNA子链从5′端向3′端延伸③在蛋白质的提取和分离实验中，透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质④在多聚酶链式反应中，TaqDNA聚合酶只能特异性地复制整个DNA的部分序列A．1 B．2C．3 D．4解析：DNA复制时，DNA的合成方向总是从子链的5′端向3′端延伸，和引物的结构和长短没有关系，故②错误。答案：C3．在玫瑰精油的提取中，为什么要进行冷凝回流()A．将芳香油变成液态便于回收 B．操作方便C．防止容器受热不均而炸裂 D．提高出油率解析：冷凝回流的目的是将芳香油变成液态便于回收，从而收集玫瑰精油。答案：A4．下列不属于橘皮精油抽取中应注意的事项是()A．橘皮在石灰水中浸泡时间为10小时以上B．橘皮要浸透，从而压榨时不会滑脱C．压榨液的黏稠度要高，从而提高出油率D．为了使橘皮油与水分离，可加入相当于橘皮质量0．25%的小苏打和5%的硫酸钠，并调节pH至7～8解析：需要将橘皮干燥去水，并用石灰水浸泡，可以提高出油率，而非黏稠度越高，出油率越高。答案：C5．在植物有效成分的提取过程中，常用萃取法、蒸馏法和压榨法，下列关于这三种方法叙述错误的是()A．蒸馏法的实验原理是利用水将芳香油溶解下来，再把水蒸发掉，剩余的就是芳香油B．压榨法的实验原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油C．萃取法的实验原理是使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油D．蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油解析：蒸馏法是利用水蒸气将挥发性较强的芳香油携带出来，适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。压榨法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油，适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发掉溶剂后就可获得芳香油，它的适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中。答案：A6．下列说法中正确的是()A．乳浊液经分液漏斗分离后的油层中不含水B．加入无水硫酸钠的目的是避免玫瑰油的挥发C．无水硫酸钠具有吸水的功能D．氯化钠能使水和油充分混合解析：乳浊液经分液漏斗分离后的油层中还含有水，加入无水硫酸钠的目的就是吸收其中的水，放置过夜后，再过滤除去固体的硫酸钠就可以得到玫瑰油了。无水硫酸钠不与芳香油发生化学反应。氯化钠能使水和油分开，利于水、油的分层。答案：C7．在玫瑰精油提取过程中，依次用到清水、氯化钠、无水硫酸钠，它们的作用分别是()A．溶解、萃取、除水 B．蒸馏、萃取、除颗粒杂质C．蒸馏、油水分层、除水 D．溶解、油水分层、除水解析：在提取玫瑰精油的过程中，加入清水共沸，可以通过水分子向原料细胞中渗透，使植物中的芳香油成分向水中扩散，并随水分子蒸馏出来；加入氯化钠的目的是使油水乳浊液分层，便于分液；加无水硫酸钠可以除去芳香油中的水分，提高产品纯度。答案：C8．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是()A．若将样品以2000r/min的速度离心10min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中B．若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快C．将样品装入透析袋中透析12h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远答案：A9．以下关于选用纸层析法鉴定制取的胡萝卜素粗品的操作错误的是()A．在18cm×30cm滤纸下端距底边2cm处做一基线，在基线上取A、BB．用最细的注射器针头分别吸取0．1～0．4mL溶解在石油醚中的标准样品和提取样品，在A、D和B、C点上点样C．每次点样后，可用吹风机将溶剂吹干，注意保持滤纸干燥，待干后，将滤纸卷成圆桶状D．将滤纸置于装有3解析：应将滤纸置于装有1答案：D10．萃取剂是萃取过程中必不可少的，其选择也是至关重要的，一般不考虑()A．萃取剂与萃取物的溶剂互不相溶B．萃取物在萃取剂中的溶解度要大于在原溶液中的溶解度C．萃取剂的沸点，以便其从产品中完全除去，不会影响产品的质量D．萃取剂可分为水溶性和水不溶性两种解析：根据产品生产需要选择适合的萃取剂。答案：D11．下图为科研人员分别用六种不同的提取溶剂(编号为1～6)按相同的提取步骤进行提取类胡萝卜素的含量图，下列叙述错误的是()A．使用有机溶剂为提取剂，是因为类胡萝卜素易溶于有机溶剂B．相同的提取步骤是为了确保单一变量C．实验课题为探究六种溶剂系统对枸杞中类胡萝卜素提取的影响D．实验结论为不同溶剂对不同品种的类胡萝卜素的提取量影响不同解析：从图中看，自变量为六种溶剂，因变量为类胡萝卜素的提取量，结论应为不同溶剂对同一品种(枸杞)的类胡萝卜素的提取量影响不同。答案：D12．PCR技术可扩增DNA分子，电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上，并加上直流电场，利用分子所带电荷不同可分离和分析氨基酸及核苷酸片段等有机物。下图中甲是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，将氨基酸混合物进行电泳的结果。图乙是通过提取某小孩B和四位待测男性(F1～F4)的DNA进行扩增后，进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。请据图回答，多肽由几种氨基酸组成，B的父亲是四位男性中的()A．7和F4 B．4和F3C．6和F3 D．5和F2答案：A13．下图是用于蒸馏的装置图，下列有关说法中，不正确的是()A．此装置的安装顺序是自下而上，自左而右B．该装置可用于玫瑰精油的提取和胡萝卜素的提取，且用法相同C．中间部分的作用是冷凝，若用于玫瑰精油的提取，冷却后形成油水混合物D．若用于玫瑰精油的提取，则冷凝后的混合物中，可加入氯化钠使其分层解析：根据玫瑰精油和胡萝卜素的溶解特点，玫瑰精油适于用蒸馏法提取，而胡萝卜素，则宜用萃取法提取。答案：B14．下列关于凝胶色谱法的说法正确的是()A．是根据蛋白质对其他分子的亲和力来分离蛋白质的B．凝胶是一些微小的无孔的球体，小球体都是由多糖类化合物构成的C．相对分子质量较小的蛋白质的路程较长，但移动速度较快D．相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快解析：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。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的，在小球体内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程越长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。答案：D15．在PCR实验操作中，下列说法不正确的是()A．在微量离心管中添加各种试剂时，只需一个枪头B．离心管的盖子一定要盖严，防止液体外溢C．用手轻弹离心管壁的目的是使反应液充分混合D．离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果解析：在微量离心管中添加各种试剂时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换，确保实验的准确性；离心管的盖子一定要盖严，防止实验中脱落或液体外溢；离心的目的是使反应液集中在离心管底部，提高反应效果。答案：A二、非选择题(共40分)16．(8分)DNA分子杂交技术在基因诊断和环境监测等方面具有广泛的应用。以基因诊断为例：首先从测试者的血液或组织细胞中提取DNA，用限制性内切酶将DNA切割成小片段后分离，再使用特别的“探针”去寻找基因。如用β－球蛋白的DNA可以检测出镰刀型细胞贫血症，用苯丙氨酸羟化酶的基因探针可以检测出苯丙酮尿症。分析并回答：(1)限制性内切酶能识别特定的脱氧核苷酸序列，将DNA样品切成特定的小片段。这主要体现了酶的作用具有________的特点。(2)样品DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增，可以获得大量的DNA克隆分子。其原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍，甚至几十亿倍，使实验所需的遗传物质不再受限于活的生物体。①图中A过程表示________，加热至94℃的目的是使DNA分子中的键断裂。这一过程在细胞内是通过________②若相同长度的DNA分子片段中，(A＋T)/(G＋C)的比值越________，其分子结构的稳定性越强。③分析比较PCR技术与人体细胞内DNA分子复制的过程，可知二者的必需条件中，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还应有的三个条件是________________________________________________________________。④若DNA样品中有腺嘌呤20个，该片段扩增n次，需向试管内至少加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。答案：(1)专一性(2)①DNA解旋解旋酶②大③一定的温度、适宜的pH、缓冲液环境④(2n－1)×2017．(10分)如图所示，比较提取玫瑰精油的水蒸气蒸馏装置和提取胡萝卜素的装置，回答有关问题：(1)A装置中提取物最后存在于________中，B装置提取物存在于________中。(2)两个装置的差别是由于提取的方法不同，归根到底是由于提取物的分子结构不同、理化性质不同。A装置中的提取物一般具有________，B装置中提取物在石油醚等有机溶剂中有较高的________。(3)B装置需避免明火加热，其原因是__________________；在加热瓶口安装冷凝回流装置的作用是______________________________________________________。解析：(1)A装置是蒸馏过程，提取物随水蒸气蒸发后由于冷凝管的冷凝作用最后进入接收瓶，而B装置是萃取，提取物最终溶解在烧瓶内的有机溶剂中。(2)A装置提取物必须具挥发性才能随水蒸气进入接收瓶，B装置提取物只有在有机溶剂中有高溶解度才能萃取出来。(3)如果萃取液是有机溶剂，需要隔水加热，目的是防止有机溶剂燃烧或爆炸，冷凝回流装置的作用是防止加热时有机溶剂挥发。答案：(1)接收瓶(锥形瓶)烧瓶(2)挥发性溶解度(3)有机溶剂是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸防止加热时有机溶剂挥发18．(8分)近十年来，PCR技术(多聚酶链式反应)成为分子生物学实验室里的一种常规手段，其原理是利用DNA半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如下图所示)，在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需要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________，细胞中DNA的氢键是在________的作用下使此键断裂。(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条DNA分子，此过程中原料是________，遵循的原则是________________________________________________________________。(3)PCR技术的必要条件，除了模板、原料、ATP、酶以外，至少还需要三个条件，即：液体环境、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，连续复制四次后，则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为________。解析：本题考查DNA复制的过程及特点以及PCR技术的基本条件。运用PCR技术扩增DNA时，首先要解螺旋，然后以亲代DNA为模板，合成引物。在引物的引导下，利用DNA聚合酶的酶促反应按5′→3′方向复制出互补DNA。答案：(1)氢解旋解旋酶(2)脱氧核苷酸碱基互补配对原则(3)温度酸碱度(4)1/819．(8分)围绕提取玫瑰精油的实验流程，回答以下问题：(1)图中A过程是____________，这一过程中重要的实验仪器是________、________。(2)流程中操作③是________，目的是_____________________________________。(3)为确保玫瑰精油的提取，应选择鲜玫瑰花与清水的质量比值是________。采用________分离油层。(4)玫瑰精油的提取可以用有机溶剂萃取吗？________。为什么？________________________________。解析：水蒸气蒸馏是常用的方法，原理是水和芳香油沸点不同，利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，形成油水混合物，再冷却分离。根据原料放置的位置，可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水汽蒸馏。蒸馏法适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油。蒸馏过程中需要蒸馏烧瓶、冷凝管等；流程中①加入氯化钠，使油水分层；②操作是加入无水硫酸钠，以吸收多余的水分；③操作是过滤，除去固体硫酸钠。为确保玫瑰精油的提取，应使鲜玫瑰花与清水的质量比值为1∶4。采用分液漏斗分离油层。玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，可以用有机溶剂萃取。答案：(1)水蒸气蒸馏蒸馏烧瓶冷凝管(2)过滤除去固体硫酸钠(3)1∶4分液漏斗(4)可以玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，