2019秋金版学案高中生物·选修1(人教版)练习：专题5 专题测试卷 含解析

专题测试卷(五)

(时间：60分钟满分：100分)

一、选择题(共15小题，1～10小题每小题3分，11～15小题每小题5分，共55分。每小题只有一个选项符合题意。)

1．下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的是() A．都要用猪血细胞来做实验

B．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞

C．在蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的DNA

D．蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化

解析：猪血细胞中不含DNA，所以不能用于提取DNA，A错误；提取DNA时，如果是用动物的细胞需要用蒸馏水涨破，如果用植物细胞则不需要，而是用洗涤剂溶解细胞膜，B错误；在蛋白质提取和分离过程中进行透析可以去除溶液中的小分子杂质，而DNA属于大分子物质，C错误；电泳法是常规分离纯化的方法，蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化，D正确。

答案：D

2．如图表示细胞内DNA复制和细胞外PCR扩增两个过程，两反应过程的条件中相同的是()

A．模块B．原料C．酶D．能量供应

解析：细胞内的DNA复制和细胞外的PCR扩增过程，需要的原料相同，都是四种脱氧核苷酸。

答案：B

3．下列关于血红蛋白的提取和分离的叙述中，错误的是()

A．红细胞的洗涤效果与洗涤次数、离心速度和离心时间有关

B．凝胶柱中适量气泡的存在会提高分离的效果

C．凝胶色谱法是一种根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的方法D．判断纯化的蛋白质是否达到要求可以采用电泳法

答案：B

4．通常用哺乳动物的血液来提取和分离血红蛋白，下列叙述中正确的是()

A．实验时向新鲜的血液中加入柠檬酸钠的目的是防止血红蛋白变性B．洗涤红细胞的目的是避免细胞粘连在一起

C．分离红细胞时要进行较长时间的高速离心

D．分离后血红蛋白还要通过凝胶色谱法将样品进一步纯化

解析：A错误，实验时向新鲜的血液中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固；B错误，洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白；C错误，分离红细胞时要低速短时间离心；D正确，分离后血红蛋白还要通过凝胶色谱法将样品进一步纯化。

答案：D

5．在DNA粗提取与鉴定实验中，将第二次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：

A．①②B．①②③

C．①③D．②③

解析：第二次过滤后纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2 mol/L 的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA进行鉴定。答案为C。

答案：C

6．在PCR反应中一个DNA片段在6次循环后大约有多少个这样的片段()

A．8个B．16个

C．32个D．64个

解析：聚合酶链式反应(PCR)技术是在人为条件下进行的DNA分子复制技术，而DNA复制为半保留方式，经过6个循环即复制6次，则合成26个DNA拷贝，原先有1个DNA，则最终可得到1×26＝64个DNA分子拷贝。

答案：D

7．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，如图表示合成过程。下列说法错误的是()

A．甲过程高温使DNA变性解旋，该过程不需要解旋酶的作用

B．丙过程用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加

C．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，循环3次后，在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25% D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变

解析：PCR中解旋是通过高温进行的，故甲过程高温使DNA变性解旋，该过程不需要解旋酶的作用，A正确；丙过程用到的酶为耐高温的DNA聚合酶，在高温下不会失活，因此在PCR扩增时不需要再添加，B错误；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，循环3次后，形成的DNA分子为8个，而含有15N标记的DNA分子为2个，故在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占25%，C正确；PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变，D正确。

答案：B

8．SCAR标记技术即特异性序列扩增DNA，是目前在育种应用中首选的基因分子标记技术。下列有关SCAR标记技术说法正确的是() A．SCAR标记技术的原料是核糖核苷酸

B．SCAR标记技术反应的场所与转录的场所相同

C．SCAR标记技术反应的催化酶与转录的酶不同

D．SCAR标记技术无法应用于植物抗性育种

解析：由于合成DNA片段，SCAR标记技术中的原料是脱氧核苷酸，A错误；SCAR标记技术反应的场所与转录的场所不同，SCAR标记技术进行的场所是体外进行的，B错误；SCAR标记技术反应催化的酶是DNA聚合酶，转录的酶是RNA聚合酶，故SCAR标记技术反应的催化酶与转录的酶不同，C正确；SCAR标记技术可以筛选出目的基因应用于植物基因工程育种，D错误。

答案：C

9．利用PCR技术扩增目的基因的过程中，需加入()

A．耐高温的解旋酶以保证DNA双链完全解开

B．2种已知核苷酸序列的引物以保证核苷酸链的延伸

C．4种足量的核糖核苷酸以保证目的基因的扩增

D．一定量的盐酸和氢氧化钠溶液以维持pH的稳定

解析：PCR技术中，采用高温使DNA解旋，并没有使用解旋酶，故A 错误；利用PCR技术扩增DNA的过程中，需要2种已知核苷酸序列的引物以保证核苷酸链的延伸，故B正确；PCR技术的原理是DNA复制，需要

4种足量的脱氧核糖核苷酸作为原料，故C错误；利用PCR技术扩增DNA 的过程中，需要一定量的缓冲溶液以维持pH的稳定，因为PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，故D错误。

答案：B

10．在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，下列叙述正确的是()

A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/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2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色D．由于DNA对高温耐受性较差，故需向DNA滤液中加入冷酒精

解析：DNA在浓度为0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度最低，因此用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，DNA析出，应该去除滤液，A错误；根据DNA和蛋白质的溶解度以及对酶的耐受性不同，调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分杂质，B正确；将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后要经过沸水浴才能呈现蓝色，C错误；由于DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，因此需向DNA滤液中加入冷酒精以进一步纯化DNA，D错误。

答案：B

11．下列关于有关科学方法的叙述，错误的是()

A．分离各种细胞器用差速离心法

B．叶绿体中色素提取用纸层析法

C．血红蛋白的提取和分离时用凝胶色谱法、电泳法

D．验证DNA半保留复制用同位素标记法和密度梯度离心法

解析：由于各种细胞器的质量和密度不同，所以运用差速离心法，可以将细胞中各种细胞器相互分离开来，A正确；叶绿体中色素分离用纸层析法，B错误；分离与纯化血红蛋白可用凝胶色谱法，也用电泳法等，C正确；验

证DNA半保留复制时可用同位素标记法和密度梯度离心法，D正确。

答案：B

12．将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min速度离心10 min后，离心管中溶液分为4层，血红蛋白位于从下至上的()

A．第一层B．第二层

C．第三层D．第四层

解析：分离血红蛋白溶液时，将搅拌好的混合液转移到离心管中，经过中速长时离心后，可明显看到试管中溶液分为4层，从上往下数，第1层为甲苯层，第2层为脂溶性物质的沉淀层，第3层为血红蛋白水溶液，第4层为杂质沉淀层。因此，血红蛋白位于从下至上的第二层。

答案：B

13．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。下列叙述正确的是()

A．将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中

B．若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内

D．若五种物质为蛋白质，用SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远

解析：A.由于甲的分子量小于戊，将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不一定存在于沉淀中，A错误；B.由于甲蛋白质分子量最小，最容易进入凝胶内部的通道，路程最长，移动的

速度最慢，B错误；C.分子量大小是甲＜乙，透析时分子乙保留在袋内，则分子甲不一定保留在袋内，C错误；D.SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子本身的大小，由于甲和戊的分子量差距最小，因此二者之间的电泳带相距最近，D正确。

答案：D

14．利用PCR技术将某DNA分子扩增n代的过程中，下列叙述错误的是()

A．引物越短，PCR出来的非目标DNA就越多

B．在适温延伸过程中，需要提供ATP

C．引物中G/C含量越高，复性温度越高

D．共有2n－1对引物参与子代DNA分子的合成

解析：在适温延伸过程中，不需要提供ATP。

答案：B

15．蛋白质的提取和分离分为哪几步，依次是()

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

解析：蛋白质的提取和分离的程序分为：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A项描述的是实验操作过程中的技术。

答案：C

二、非选择题(共5小题，共45分)

16.(8分)如右图是利用鸡血粗提取DNA的基本操作，据图分析回答：

(1)若乙为鸡血细胞液，则甲为________，该操作的实验目的是__________________________________________________。

(2)若乙为含DNA的浓NaCl溶液，则甲为________，该操作的实验目的是去除________(填“不溶”或“可溶”)性杂质。

(3)若该操作玻璃棒上能卷起白色丝状物，则甲为______________。

解析：(1)向鸡血细胞液中加蒸馏水，其目的是使鸡血细胞吸水涨破释放出DNA。

(2)向含DNA的浓NaCl溶液中加入蒸馏水，DNA溶解度降低会析出，从而去除可溶性杂质。

(3)DNA和杂质分子在95%的冷酒精溶液中溶解度存在差异，DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精溶液，故可去除溶于酒精溶液的杂质，向烧杯内溶解有DNA的NaCl溶液中加入95%的冷酒精溶液，可用玻璃棒卷起白色丝状物(DNA)。

答案：(1)蒸馏水使鸡血细胞吸水涨破释放出DNA

(2)蒸馏水可溶

(3)95%的冷酒精溶液

17．(9分)用基因工程技术从分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行PCR扩增。表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

表1

反应

条件 复性 延伸 30次循环后 保温

温度

55 ℃ 72 ℃ 适宜 4 ℃ 时间 30 s 1 min 5～10 min 2 h (1)一是________。此外，从反应条件看，所使用的DNA 聚合酶应具有________的特点。

每次循环都需要2种引物的主要原因是__________________。

(2)在对固氮基因产物的生产研究中，需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。

图甲 图乙

①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质，原因______________________________________________。

②图乙所示实验模拟电泳现象，U 型管左侧的颜色逐渐变深，原因是__________________________________________________。

解析：PCR 的含义是多聚酶链式反应；PCR 技术反应的条件：稳定的缓冲溶液环境、DNA 模板、合成引物、四种脱氧核苷酸、DNA 聚合酶、温控设备；PCR 技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作；TaqDNA 聚合酶的特点是：耐高温。(1)从表1中可得出，PCR 技术与DNA 复制相比

较，不需要ATP(或需要加入引物，或不需要解旋酶等)。PCR技术中DNA 聚合酶应具有耐高温的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是DNA 聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链。(2)①因为蛋白质相对分子量较大，被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过，所以试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质。②Fe(OH)3胶体带正电荷，在电场作用下，向阴极移动，导致U型管左侧的颜色逐渐变深。

答案：(1)不需要ATP(或需要加入引物，或不需要解旋酶等)耐高温DNA聚合酶只能从3′端开始延伸DNA链

(2)①相对分子质量较大的蛋白质，从凝胶颗粒之间的间隙穿过凝胶柱，路程短，移动速度较快，最先洗脱出来②Fe(OH)3胶体带正电荷，在电场作用下，向阴极移动

18．(12分)在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR 技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题。

a链5′—G—G……T—C—3′5′—G—G—OH(引物Ⅰ)

b链3′—C—C……A—G—5′________(引物Ⅱ)

95 ℃↓

5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′

55 ℃↓

5′—G—G—OH

5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′

72 ℃↓

__________________________________

(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。

(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。

(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：________，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为________。

(4)PCR反应过程的前提条件是________，PCR技术利用了DNA的________原理解决了这个问题。

(5)在对样品DNA分析过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是________。

答案：(1)5′—G—A—OH(或HO—A—G—5′)

55 ℃↓

HO—A—G—5′5′—G—G—OH

5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′

(2)3′—C—C……A—G—5′ 5′—G—G……T—C—3′

5′—G—G……T—C—3′3′—C—C……A—G—5′

(3)每个DNA分子各有一条链含32P 1 2n

(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶

19．(8分)回答有关蛋白质分离和纯化的问题：

(1)要获得血清蛋白的粗制品，必须将含有柠檬酸钠的血液进行________处理，然后将________装入透析袋中除去________。

(2)要获得血红蛋白，应如何破碎红细胞？________________。

(3)下图为血清蛋白通过醋酸纤维薄膜的电泳图谱，你认为含量最多的蛋白质是________，含负电荷最多的球蛋白是________，相对分子质量最大的球蛋白是________。

(4)电泳是目前应用最为普遍的________蛋白质的方法。

答案：(1)离心上清液小分子物质(2)加蒸馏水使其胀破(3)清蛋白α1-球蛋白γ-球蛋白(4)(分离)纯化

20．(8分)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。

(1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应该是

_____________________________________________________。

(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl 溶液的目的是________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________________________。

(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。

1 B液中研磨搅拌后过滤滤液E

2 2 mol/L NaCl溶液搅拌后过滤滤液F

3 0.1

4 mol/L NaCl溶液搅拌后过滤滤液G

4 冷却的95%的酒精溶液搅拌后过滤滤液H

_____________________________________________________。

解析：(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗

涤剂可以溶解细胞膜，有利于DNA的释放，食盐主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中，加入2 mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl浓度为0.14 mol/L 时，DNA溶解度最小而析出。(3)在滤液E中，只是除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液E中，因DNA析出，则含DNA较少；在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，则含DNA最少。(4)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。

答案：(1)洋葱(菜花等)洗涤剂和食盐(2)使DNA溶解使DNA(溶解度下降而沉淀)析出(3)H

(4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色