中图版高中生物选修1第六章蛋白质和DNA技术单元检测
2023-2024学年高中生物人教版选修1专题5 DNA和蛋白质技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年人教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计20小题每题3分共计60分）1.下列有关细胞生命活动历程的叙述不正确的是（）A. 细胞的表面积与体积的关系限制了细胞长大B. 细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程C. 无丝分裂的由来是因为在分裂的过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化D. 玉米体细胞中有10对染色体经减数分裂后卵细胞中染色体数为5对【答案】D【解析】解 A.细胞的表面积与体积的关系限制了细胞长大 A正确B.细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程 B正确C.无丝分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化 C正确D.玉米体细胞中有10对同源染色体经过减数分裂后不含同源染色体所以卵细胞中染色体数目为10条不能表示为5对 D错误故选 D2.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大的杂蛋白移动快【答案】D【解析】解 A.红细胞的洗涤目的是洗去血浆中的杂蛋白使用与细胞液渗透压相当的生理盐水可以防止红细胞破裂 A正确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 B正确C.用凝胶色谱法分离蛋白质时血红蛋白的红色可用于分离过程的监测 C正确D.在凝胶色谱法分离过程中血红蛋白比相对分子质量较大的杂蛋白移动得慢 D错误故选 D3.下列有关DNA粗提取与鉴定实验的叙述正确的是（）A. 可用新鲜猪血代替鸡血做实验材料B. 所得到的含DNA的黏稠物应加入到0.14mol/L的NaCl溶液中继续提纯C. 提取含DNA的滤液可用菠菜加入一定量的洗涤剂和食盐进行研磨D. 在含DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂一段时间后溶液会变蓝【答案】C【解析】A、猪属于哺乳动物哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核因此新鲜猪血不能作为该实验的实验材料 A错误B、所得到的含DNA的黏稠物应加入到95%的酒精（冷却）中继续提纯 B错误C、提取含DNA的滤液可用菠菜加入一定量的洗涤剂和食盐进行研磨 C正确D、二苯胺鉴定DNA需要沸水浴加热 D错误4.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述正确的是（）A. 用菜花做实验材料进行研磨时加入食盐的目的是瓦解细胞膜B. 加蒸馏水使NaCl溶液浓度降至0.14 mol/L 过滤后取滤液继续提纯C. 利用DNA不能溶而蛋白质能溶于酒精将DNA和蛋白质分离D. 将DNA溶于2mol/L NaCl溶液并加入二苯胺试剂后溶液变蓝色【答案】C【解析】A、在用花菜作实验材料时研磨过程中加入食盐的目的是溶解 A错误B、由于DNA在0.14mol/L NaCl溶液中溶解度最小过滤后取不溶物继续提纯 B错误C、DNA利用DNA不溶而蛋白质溶于冷酒精溶液可将DNA与蛋白质分离 C正确D、将DNA溶于2mol/L NaCl溶液并加入二苯胺试剂水浴加热后溶液变蓝色 D错误5.在欧洲、亚洲许多国家都发现了禽流感疫情并引起了人体感染造成多人死亡科学工作者经研究发现了数种快速检验禽流感病原体的方法以正确诊断禽流感以下与禽流感病原体研究、诊断无关的是（）A. 镜检法在光学显微镜下直接观察病人的痰液或血液以发现病原体B. PCR 体外基因复制技术可在几十分钟内把病原体的基因扩展到数百万倍C. 酶联法用特殊制备的病原体蛋白质与病人血清中的相关抗体特异性结合通过酶联反应以发现病原体D. DNA探针技术用放射性同位素、荧光因子等标记的DNA 分子做探针利用DNA分子杂交原理来检测病原体【答案】A【解析】A、光学显微镜下不能检测病毒的种类 A错误B、利用PCR技术可在几十分钟内把病原体的基因扩展到数百万倍 B正确C、甲型H1N1病毒进入人体后会刺激机体产生特异性免疫反应产生相应抗体由于抗体与抗原结合具有特异性因此抗原通过用特殊制备的病原体蛋白质与病人血清中的相关抗体特异性结合通过酶联反应可以发现病原体 C正确D、可以DNA分子为探针利用DNA分子杂交技术检测病原体 D正确6.下列关于灭菌和消毒的说法不正确的是（）A. 灭菌是指杀死环境中的所有微生物包括芽孢和孢子B. 灭菌和消毒实质上是相同的C. 接种环用灼烧法灭菌D. 常用的灭菌方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌等【答案】B【解析】灭菌与消毒的实质是不同的灭菌是指杀死一定环境中的所有微生物包括芽孢和孢子使用的是较为强烈的理化因素根据不同的材料选用不同的灭菌方法如接种环的灭菌用灼烧法消毒是指杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子) 使用的是较为温和的物理或化学方法故选B7.现有DNA分子的两条单链均只含有 ^15N（表示为 ^15N^15N）的大肠杆菌若使该大肠杆菌在含有 ^14N的培养基中繁殖3代下列叙述错误的是（）A. 子代DNA分子中均含有\ ^14NB. 子三代含有\ ^15N^14N、\ ^14N^14N两种其中\ ^15N^14N的DNA分子占1/4C. 子三代含有\ ^15N^14N、\ ^14N^14N两种其中\ ^14N^14N的DNA分子占3/4D. 子代DNA分子中 DNA的两条链均含有\ ^15N的占1/4【答案】D【解析】解 DNA分子的两条链均含 ^15N的大肠杆菌在 ^14N的培养基中繁殖3代后一个DNA分子经复制形成8个DNA分子其中含 ^15N^14N的2个含 ^14N^14N的6个A.子代DNA分子中均含 ^14N A正确BC.子代DNA分子中含 ^15N^14N有2个占1/4 含 ^14N^14N有6个占3/4 BC正确D.子代中不含两条链均为 ^15N的DNA分子 D错误故选 D8.下列各项中一般不影响在凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是（）A. 层析柱的柱高B. 层析柱的直径C. 缓冲溶液D. 样品的分布【答案】B【解析】解 A、层析柱的柱高影响蛋白质分子移动的路径而影响蛋白质中的分离度 A 错误B、层析柱的直径不影响蛋白质中的分离度 B正确C 、缓冲溶液可维持蛋白质分子的活性影响蛋白质分子的分离度 C错误D、样品的分布是否均匀、整齐也影响了蛋白质分子的分离度 D错误．故选 B．9.下列关于DNA粗提取与鉴定实验的叙述正确的是（）A. AB. BC. CD. D【答案】A【解析】A、柠檬酸钠与与鸡血混合的作用是防止血液凝固 A正确B、将鸡血细胞液与蒸馏水混合后鸡血细胞会吸水胀破不能保持细胞形状 B错误C、向溶解有DNA的NaCl溶液中加入蒸馏水可降低DNA在NaCl溶液中的溶解度使DNA析出 C错误D、DNA不溶于酒精因此将冷却的酒精溶液加入到过滤后的溶解有DNA的NaCl溶液中后 DNA析出而不会产生特定的颜色反应 D错误10.在装填色谱柱时不得有气泡存在的原因是（）A. 气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序降低分离效果B. 气泡阻碍蛋白质的运动C. 气泡能与蛋白质发生化学反应D. 气泡会在装填凝胶的时候使凝胶不紧密【答案】A【解析】解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歪曲、散乱降低分离效果故选 A11.关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法正确的是（）A. TaqDNA聚合酶是从深海生态系统中发现的B. DNA聚合酶可以每条模板链的全部序列为模板进行催化复制C. TaqDNA聚合酶必须在每次高温变性处理后再添加D. 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【答案】D【解析】解 A.TaqDNA聚合酶是从高温环境中发现的 A错误B.DNA聚合酶能催化脱氧核苷酸连接到DNA片段上而不是特异性地复制整个DNA的全部序列 B错误C.TaqDNA聚合酶PCR循环反应之前就已经加入反应体系中 C错误D.DNA聚合酶催化合成DNA子链时以DNA为模板使DNA子链从5'端延伸到3'端 D正确故选 D12.据图所示有关工具酶功能的叙述错误的是（）A. 限制性核酸内切酶可以切断a处B. DNA聚合酶可以连接a处C. 解旋酶可以使b处解开D. DNA连接酶可以连接c处【答案】D【解析】13.科学家通过利用PCR定点突变技术改造 Rubisco 酶基因提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO_2的亲和力从而显著提高了植物的光合作用速率下列叙述错误的是（）A. PCR定点突变技术使 Rubisco酶基因发生定向突变B. PCR技术扩增目基因的过程中必须添加两种引物C. PCR扩增过程需加入解旋酶和热稳定DNA聚合酶D. PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴【答案】C【解析】A、PCR定点突变技术使 Rubisco酶基因发生定向突变 A正确B、PCR技术扩增目基因的过程中必须添加两种引物 B正确C、PCR扩增过程中需要加入热稳定DNA聚合酶但不需要加入解旋酶 C错误D、PCR定点突变技术可对基因进行改造属于蛋白质工程的范畴 D正确14.用PCR技术将DNA分子中的 A_1片段进行扩增设计了引物Ⅰ、Ⅱ其连接部位如图所示 X为某限制酶识别序列扩增后得到的绝大部分DNA片段是图中的（）A.B.C.D.【答案】D【解析】利用PCR技术将DNA分子中的 A_1片段进行扩增当引物与母链通过碱基互补配对结合后子链延伸的方向总是从5′端到3′端据此依题意和图示分析可知 A、B、C 均错误 D正确故选D15.在DNA粗提取与鉴定实验中将第三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①放入2 mol /L的NaCl溶液搅拌后过滤②在含DNA的NaCl溶液中加入蒸馏水用玻璃棒朝一个方向搅拌卷起丝状物③放入0.14 mol /L的NaCl溶液搅拌后过滤④再加入冷却的、与滤液体积相等的95\% 酒精溶液用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物．上述操作过程正确的顺序是（）A. ③④B. ①②③④C. ①④D. ③②【答案】C【解析】解在DNA粗提取与鉴定实验中将第三次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物（含有较多杂质）分别处理如下放入2 mol /L的NaCl溶液搅拌后过滤除去不溶于NaCl溶液的杂质再加入冷却的、与滤液体积相等的95\% 酒精溶液除去溶于酒精的杂质再用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起丝状物．故选 C．16.洗涤红细胞时分离所用方法为（）A. 低速长时间离心B. 低速短时间离心C. 高速长时间离心D. 高速短时间离心【答案】B【解析】解洗涤红细胞时离心时采用低速短时间离心的方法重复三次上清液中没有黄色表明红细胞已经洗涤干净故选 B17.下列操作正确的是（）A. 分离红细胞时采用低速长时间离心B. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心C. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可D. 透析时要用20mmol/L的磷酸缓冲液透析12h【答案】D【解析】解 A.分离红细胞时采用的离心方法是低速短时间离心 A错误B.分离血红蛋白溶液是高速长时间时间离心（转速2000r/min 离心10分钟） B错误C.红细胞释放血红蛋白的过程要加入甲苯以溶解磷脂促进血红蛋白释放 C错误D.透析时所用的透析液是20mmol/L的磷酸缓冲液透析时间是12h D正确故选 D18.在探索遗传本质的过程中科学家发现与使用的研究方法配对正确的是（）①1866年孟德尔豌豆杂交实验提出遗传规律②1910年摩尔根进行果蝇杂交实验证明基因位于染色体上③1903年萨顿研究蝗虫的减数分裂提出假说“基因在染色体上”A. ①类比推理②假说—演绎法③类比推理B. ①假说—演绎法②类比推理③类比推理C. ①假说—演绎法②类比推理③假说—演绎法D. ①假说—演绎法②假说—演绎法③类比推理【答案】D【解析】①1866年孟德尔提出遗传定律时采用了假说-演绎法②1910年摩尔根采用假说-演绎法证明了基因位于染色体上③1903年萨顿采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说故选D.19.下列说法不正确的是（）A. 血红蛋白释放时加蒸馏水到原血液的体积再加40%体积的甲苯充分搅拌10min 红细胞破裂释放出血红蛋白B. 血红蛋白溶液离心后分为4层第一层为白色薄层固体C. 血红蛋白溶液离心后分为4层第四层为暗红色沉淀物D. 血红蛋白溶液离心后分为4层第三层为红色透明层【答案】B【解析】解 A.用生理盐水洗涤好的红细胞加入蒸馏水和40%体积的甲苯并进行充分搅拌10min即可释放出血红蛋白 A正确B.血红蛋白溶液离心后分为4层第一层为有机溶剂层 B错误C.血红蛋白溶液离心后分为4层第四层为暗红色的红细胞破碎物沉淀物 C正确D.血红蛋白溶液离心后分为4层第三层为红色透明的血红蛋白溶液层 D正确故选 B20.下列有关实验的操作、结果与分析正确的是（）A. 观察线粒体实验中先用盐酸解离植物细胞再用健那绿染色B. 绿叶中色素的提取和分离实验结果表明叶绿素b的溶解度最小C. 观察酵母菌无氧呼吸是否产生酒精时用酸性的溴麝香草酚蓝水溶液D. 洋葱的鳞片叶内表皮细胞中无色素所以不能用来观察质壁分离和复原实验【答案】B【解析】 A 、观察线粒体实验中不需要盐酸解离植物细胞因为细胞必需保持活性 A错误B、叶绿素b在层析液中的溶解度最小在滤纸上层析的距离最近 B正确C 、用溴麝香草酚蓝溶液可以检测二氧化碳的生成 C错误D、观察质壁分离和复原实验最好用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞内表皮细胞为无色的可调暗视野观察 D错误二、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）21.（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为_____________________ 选择两种限制酶的优势是可避免_____________________21.（2）可通过______________技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是_______________________________________ 体外扩增时使用的酶具有的显著特点是_________________________________21.（3）将重组质粒导入经_______________（过程）培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用________________法【答案】（1）SmaⅠ和PstⅠ, 质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【解析】解（1）在切割目的基因时选择的两种限制酶最好为SmaⅠ和PstⅠ选择两种限制酶的优势是可避免质粒自身成环和质粒与目的基因的反向连接【答案】（2）PCR, 体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋, 耐高温（或具有热稳定性）【解析】（2）可通过PCR技术对获得的抗寒基因进行体外扩增该过程使DNA解旋的方法与细胞内复制时的差异是体外扩增目的基因利用加热至90~95℃的高温使DNA解旋细胞内复制目的基因使用解旋酶使DNA解旋体外扩增时使用的酶具有的显著特点是耐高温（或具有热稳定性）【答案】（3）脱分化, 农杆菌转化【解析】（3）将重组质粒导入经脱分化培养成的软籽石榴的愈伤组织中常用农杆菌转化法22.（1）上述实验中胡杨的PeBZR1基因可从cDNA文库中获取 cDNA文库中的基因________（填“含有”或“不含”）启动子 ________（填“含有”或“不含”）内含子序列22.（2）获得PeBZR1基因后可利用PCR技术进行扩增其原理是________ 当温度上升到90℃以上时两条链解旋当温度下降到50℃左右时 DNA单链与________结合当温度升高到72℃左右时在________酶的作用下合成互补链22.（3）将PeBZR1基因与________质粒结合构建基因表达载体基因表达载体除具有启动子、目的基因、复制原点外一般还包括___________________（答出两点）22.（4）若要判断PeBZR1基因是否已经插入烟草细胞染色体DNA中可用__________技术进行检测若要通过实验判断转基因烟草与野生型烟草的抗盐能力的差异下列关于对照组和实验组的叙述正确的是（）A.正常培养液处理转基因烟草作为对照组高盐培养液处理转基因烟草作为实验组B.正常培养液处理野生型烟草作为对照组高盐培养液处理转基因烟草作为实验组C.正常培养液处理转基因烟草作为对照组高盐培养液处理野生型烟草作为实验组D.高盐培养液处理野生型烟草作为对照组高盐培养液处理转基因烟草作为实验组【答案】（1）不含, 不含【解析】解（1）cDNA由mRNA反转录形成因而cDNA文库中的基因不含启动子和内含子序列【答案】（2）DNA双链复制, 引物, Taq（或热稳定DNA聚合）【解析】（2）PCR的原理是DNA双链复制当温度升到90℃以上时 DNA双链解旋在温度下降到50℃左右时 DNA单链与引物结合当温度升高到72℃左右时 4种脱氧核苷酸在Taq酶的作用下按照碱基互补配对原则合成互补链【答案】（3）Ti（或改造过的Ti）, 终止子和标记基因【解析】（3）题干中指出转基因烟草的获得是利用农杆菌转化法故构建基因表达载体的质粒为Ti质粒基因表达载体一般包括启动子、目的基因、终止子、复制原点和标记基因【答案】（4）DNA分子杂交, D【解析】（4）若要判断PeBZR1基因是否已经插入烟草细胞染色体DNA中可用DNA分子杂交技术进行检测若要判断转基因烟草与野生型烟草的抗盐能力的差异实验的自变量为烟草类型故转基因烟草和野生型烟草都应在高盐培养液中培养一段时间后观察二者的生长、生理状况23.（1）有些抗生素能抑制DNA的合成从而抑制病原细菌________来治疗疾病有些抗生素能与病原细菌的核糖体、mRNA或tRNA结合直接抑制病原细菌的________来治疗疾病23.（2）有些抗药性菌株是通过细胞内产生分解抗生素的酶来产生抗药性的这些酶产生的根本原因最可能是病菌产生了________23.（3）人类滥用抗生素往往导致病原细菌的抗药性不断增强现代生物进化理论认为其实质是________23.（4）养殖业中过量使用抗生素残留的药物可通过畜禽产品直接蓄积于人体或通过环境释放蓄积到其它植物中并最终通过________汇集于人体导致人体的慢性毒性作用和体内正常菌群的耐药性变化【答案】分裂, 蛋白质的合成（或基因表达）【解析】细胞分裂过程中要进行DNA复制有些抗生素能抑制DNA的合成从而抑制病原细菌分裂来治疗疾病有些抗生素能与病原细菌的核糖体、mRNA或tRNA结合核糖体是蛋白质合成的场所 mRNA是翻译过程中的直接摸板 tRNA是翻译过程中运输氨基酸的工具因此该抗生素直接抑制病原细菌的蛋白质的合成（或基因表达）来治疗疾病【答案】基因突变【解析】细菌中没有染色体并且不能进行有性生殖因此细菌的变异类型只有基因突变【答案】抗生素对病菌的可遗传变异进行定向选择导致病菌中抗药性基因频率的增大【解析】人类滥用抗生素往往导致病原细菌的抗药性不断增强现代生物进化理论认为其实质是抗生素对病菌的可遗传变异进行定向选择导致病菌中抗药性基因频率的增大【答案】食物链【解析】养殖业中过量使用抗生素残留的药物可通过畜禽产品直接蓄积于人体或通过环境释放蓄积到其它植物中并最终通过食物链汇集于人体导致人体的慢性毒性作用和体内正常菌群的耐药性变化24.（1）提取乙烯生物合成酶的mRNA时宜选用成熟的番茄果实组织原因是_____________________________________________ 以mRNA为模板合成DNA所需要的原料是_________________ 合成后再将该基因反向连接到质粒上即得到基因的反义拷贝24.（2）可以通过________技术扩增基因的反义拷贝但前提是需要提供一段已知基因的反义拷贝的核苷酸序列以便根据这一序列合成_________24.（3）将重组质粒导入植物细胞的方法除农杆菌转化法外还有__________________ 图2所示表达载体中卡那霉素抗性基因的作用是______________________________________________24.（4）根据以上信息分析转基因番茄比野生型番茄更加有利于保鲜和运输原因是______________________________________________________________【答案】（1）成熟的番茄果实组织细胞内的乙烯生物合成酶基因的mRNA含量高, （四种游离的）脱氧核苷酸【解析】解（1）乙烯作为一种植物激素它的作用是促进果实的成熟所以成熟的番茄果实组织细胞内的乙烯生物合成酶基因的mRNA含量高提取乙烯生物合成酶的mRNA 时宜选用成熟的番茄果实组织合成DNA所需要的原料是四种游离的脱氧核苷酸【答案】（2）PCR, 引物【解析】（2）体外扩增DNA片段的主要方法是PCR技术但前提是需要提供一段已知基因的反义拷贝的核苷酸序列以便根据这一序列合成引物扩增目的片段【答案】（3）基因枪法和花粉管通道法, 作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择【解析】（3）将重组质粒导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法载体中卡那霉素抗性基因的作用是作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择【答案】（4）反义拷贝能转录翻译mRNA与乙烯合成酶基因转录的mRNA互补结合抑制乙烯合成酶基因的正常表达导致没有乙烯合成【解析】（4）转基因番茄比野生型番茄更加有利于保鲜和运输原因是反义拷贝能转录翻译mRNA与乙烯合成酶基因转录的mRNA互补结合抑制乙烯合成酶基因的正常表达导致没有乙烯合成而乙烯的主要功能是促进果实的成熟25.样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH=7.0的缓冲液并充分搅拌可以破碎红细胞破碎细胞的原理是________ 25.血红蛋白粗分离阶段透析的目的是________ 若要尽快达到理想的透析效果可以________（写出一种方法）25.电泳利用了待分离样品中各种分子的________等的差异而产生不同迁移速度实现各种分子的分离25.下图是正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果图由图可知携带者有________种血红蛋白从分子遗传学的角度作出的解释是________________________________________【答案】生理盐水, 渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时细胞吸水涨破）【解析】洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水根据渗透作用原理将红细胞置于低渗溶液中红细胞会吸水涨破释放出血红蛋白【答案】除去小分子杂质, 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液【解析】血红蛋白粗分离阶段透析的目的是除去样品中的小分子杂质可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间尽快达到理想的透析效果【答案】带电性质以及分子大小、形状【解析】由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异在电泳过程中产生了不同的迁移速度实现各种分子的分离【答案】2, 携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因可以控制合成两种不同的蛋白质【解析】根据图示可知镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因分别控制合成两种不同的蛋白质。
2023-2024学年高中生物人教版选修1专题5 DNA和蛋白质技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年人教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计18小题每题3分共计54分）1.如图表示PCR扩增某个目的基因的基本过程有关叙述正确的是（）A. PCR技术的主要原理是DNA复制解旋酶和DNA聚合酶分别在图中①、③两步中起作用B. 据图分析PCR操作过程中使用的DNA聚合酶至少要能忍受72\^circ C 的高温C. PCR技术使用的前提是能够利用目的基因的部分序列合成至少1种引物D. 因为引物不能重复使用所以在第n轮扩增过程中至少消耗2^n个引物【答案】C【解析】 A 、PCR技术的主要原理是DNA复制 PCR过程中通过高温变性而得到解旋的目的不需要解旋酶 A错误B、图分析PCR操作过程中使用的DNA聚合酶至少要能忍受94^\circ C 的高温 B错误C 、PCR技术的原理是DNA的复制而DNA复制方式为半保留复制因此使用的前提是能够利用目的基因的部分序列合成至少1种引物 C正确D、因为引物不能重复使用所以在第n轮扩增过程中至少消耗(2^n-2)-(2^n-1-2)= 2^n-1个引物 D错误2.下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述错误的是（）A. DNA析出过程中搅拌操作要轻柔以防DNA断裂B. 预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提的DNAC. 用同样方法从等体积兔血和鸡血中提取的DNA量相近D. 用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热【答案】C【解析】解 A.DNA析出过程中搅拌操作要轻柔以防DNA断裂 A正确B.在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度最低 DNA的沉淀量最大如果用热的95%酒精会提高DNA的溶解度不能完全使DNA沉淀 B正确C.兔属于哺乳动物其红细胞没有细胞核及各种细胞器提取不到DNA 而鸡属于鸟类其红细胞内含有细胞核与各种细胞器 DNA含量较多 C错误D.将析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色 D正确故选 C3.下列哪项是进行PCR扩增所必需的条件（）A. 限制酶B. DNA连接酶C. Taq酶D. 解旋酶【答案】C【解析】解 PCR是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术体外合成DNA时不需要限制性内切酶、DNA连接酶和解旋酶其原料是脱氧核苷酸 PCR技术的原理是DNA复制复制过程中需要热稳定性DNA聚合酶（Taq酶）故选 C4.如图是“血红蛋白提取和分离”实验的操作流程下列描述正确的是（）A. 洗涤红细胞时为了尽量洗去杂质应该使用蒸馏水B. 分离血红蛋白时离心之后血红蛋白主要位于从上往下数的第二层C. 透析只能除去小分子杂质D. 纯化可使用SDS—聚丙烯院胺凝胶电泳【答案】C【解析】解 A.应用生理盐水重复洗涤红细胞利用蒸馏水会使细胞吸水涨破 A错误B.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 B 错误C.透析只能除去小分子杂质 C正确D.纯度鉴定使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 D错误故选 C5.下列说法不正确的是（）A. 在一定范围内缓冲溶液能够抑制外界的酸和碱对溶液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. 电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D. 透析袋能使大分子自由进出而将小分子保留在袋内【答案】D【解析】透析袋一般是用硝酸纤维制成的透析袋能使小分子自由进出而将大分子保留在袋内透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液故选D6.下图表示在人体细胞核中进行的某一生命活动过程据图分析下列说法正确的是（）A. 该过程共涉及5种核苷酸B. 在不同组织细胞中该过程的产物无差异C. 该过程需要DNA聚合酶D. 该过程涉及碱基互补配对和ATP的消耗【答案】D【解析】图示DNA单链上的碱基A与U发生配对所以过程为转录即DNA转录出RNA 的过程共涉及8种核苷酸故A错误转录的产物可以是mRNA、rRNA和tRNA 不同组织细胞由于基因的选择性表达转录的基因不同产物也不同故B错误在转录过程中需要RNA聚合酶故C错误还需要能量而且遵循碱基互补配对原则故D正确7.利用PCR技术将某小段DNA分子扩增n代需（）A. 测定DNA分子两端的核苷酸序列以便设计引物对B. 2^n- 1个引物参与子代DNA分子的合成C. 向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶等D. 保持反应体系温度恒定确保扩增的正常进行【答案】A【解析】8.PCR技术扩增DNA 需要的条件是（）①目的基因②ATP③四种脱氧核苷酸④RNA聚合酶⑤mRNA⑥核糖体⑦Taq酶⑧引物A. ①②③④B. ①②③④⑤C. ①③④⑧D. ①③⑦⑧【答案】D【解析】①PCR技术扩增DNA时需要目的基因作为模板DNA ①正确②PCR技术扩增DNA时不需要细胞内的ATP提供能量②错误③PCR技术扩增DNA时需要四种脱氧核苷酸作为原料③正确④PCR操作是在较高温度下进行的因此用PCR技术扩增DNA时需要耐高温的DNA聚合酶④错误⑤PCR技术扩增DNA时不需要mRNA ⑤错误⑥PCR技术扩增DNA时不需要核糖⑥错误⑦PCR操作是在较高温度下进行的因此用PCR技术扩增DNA时需要耐高温的DNA聚合酶即Taq酶⑦正确⑧PCR技术扩增DNA时需要一对引物⑧正确9.下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（）A. 是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法B. 在洗脱过程中大分子不能进入凝胶内部而最先流出小分子因进入凝胶内部而流速缓慢后流出C. 凝胶内部有很微细的多孔网状结构其孔隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系D. 一般情况下凝胶对待分离的物质没有吸附作用因此所有待分离的物质都应该被洗脱出来【答案】C【解析】解凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法凝胶是由多糖类化合物构成的其内部有很微细的多孔网状结构小分子蛋白质可以进入凝胶内部路程较长移动速度慢而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部路程较短移动速度快因此在洗脱过程中最先分离一般来说凝胶对待分离的物质没有吸附作用不会使待分离物质停止运动最终所有要分离的物质都应该被洗脱出来选用不同种凝胶其网状结构不同孔隙大小不同可分离的分子大小不同二者是相关的故C项不正确故选 C10.下列有关PCR技术的叙述错误的是（）A. 每一次循环后目的基因的数量可以增加一倍B. PCR反应过程中需要3个不同的温度范围C. PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温D. 模板DNA和引物能在每一次扩增中重复使用【答案】D【解析】解 A.PCR过程中DNA数量的增加呈指数增长所以一次循环可使目的基因的量增加一倍 A正确B.PCR反应过程中需要3个不同的温度范围 90℃~95℃使模板DNA变性、解链 55℃~60℃复性（引物与DNA模板链结合） 70℃~75℃引物链延伸 B正确C.PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温 C正确D.PCR中模板DNA序列可反复在每一次循环中用作模板而每一次循环用到的引物都会一直成为产物DNA中的一部分序列在下一个反应循环中作为模板DNA 所以不可重复作为引物 D错误故选 D11.如图是“DNA粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图下列有关叙述错误的是（）A. 图1中的丝状物含有DNAB. 图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精而蛋白质等杂质不溶C. 图2所示实验操作完成后最好待试管溶液冷却后观察颜色变化D. 图2中的溶液b能够溶解DNA【答案】B【解析】解 A.图1中的丝状物a含有DNA A正确B.图1所示操作的原理是DNA不溶于酒精而蛋白质等杂质溶于酒精 B错误C.图2所示实验操作完成后最好待试管溶液冷却后观察颜色变化 C正确D.在图2中的溶液b是NaCl溶液能够溶解DNA D正确故选 B12.如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验过程的部分操作示意图有关叙述正确的是（）A. 正确的操作顺序是C→B→D→E→AB. 步骤A中加入酒精是为了去除DNA中的杂质蛋白C. 步骤C中可以用猪血细胞或猕猴桃细胞代替D. 步骤E中加入蒸馏水的量与DNA析出的量成正相关【答案】B【解析】A、DNA的粗提取和鉴定步骤是加入蒸馏水破碎细胞→过滤获取含DNA的滤液→去除滤液中杂质→DNA的析出→鉴定所以正确的操作顺序是C→B→E→D→A A错误B、DNA不溶于酒精 95%的冷酒精凝集效果最佳所以A步骤中加入酒精是为了除去溶于酒精的杂质提取含杂质较少（或较纯净）的DNA B正确C、步骤C中不能用猪血细胞来代替因为猪血细胞无细胞核 DNA含量较少 C错误D、E加蒸馏水是使NaCl溶液的浓度降低析出DNA 随加入蒸馏水的量增加 DNA析出的量先增加后减少 D错误13.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述错误的是（）A. 鸡血细胞是较理想的实验材料B. \ NaCl溶液浓度越高 DNA的溶解度越大C. 在用酒精析出DNA时最好使用95%的冷酒精D. DNA溶液中加入二苯胺试剂沸水浴加热检测结果呈蓝色【答案】B【解析】解 A.该实验中材料选择的原则是DNA含量多材料易得操作简便因此鸡血细胞是较理想的实验材料 A正确B.DNA在0.14mol/L的 NaCl中溶解度最低 NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时 DNA的溶解度反而提高 B错误C.在用酒精析出DNA时最好使用95%的冷酒精 C正确D.DNA鉴定实验中 DNA溶液中加入二苯胺试剂沸水浴加热检测结果呈蓝色 D正确故选 B14.在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中以下操作正确的是（）A. 适宜条件下将洋葱放在装满清水的烧杯中让洋葱浸入水中诱导其生根B. 剪取诱导处理的根尖约5cm放入卡诺氏液中浸泡3小时以固定细胞形态C. 制作装片前需要用体积分数为95%的酒精对经卡诺氏液浸泡的根尖冲洗D. 直接在显微镜高倍镜下寻找染色体形态较好的分裂相并观察染色体数目【答案】C【解析】解 A.适宜条件下将洋葱放在装满清水的广口瓶上不能让洋葱浸入水中 A错误B.剪取诱导处理的根尖0.5∼1cm 放入卡诺氏液中浸泡3小时以固定细胞形态 B错误C.将诱导后的根尖放入卡诺氏液中浸泡3小时然后用体积分数为95%的酒精冲洗两次C正确D.观察时应先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相确认某个细胞染色体发生数目变化后再用高倍镜观察 D错误故选 C15.下列有关“利用菜花进行 DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述正确的是（）A. 用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除部分蛋白质等杂质B. 在切碎的菜花中加入一定量的蒸馏水充分研磨后过滤获取滤液C. 用蒸馏水将NaCl溶液的浓度调至\ 0.14mol cdot L^-1过滤除去析出物D. 将白色丝状物溶解在二苯胺试剂中水浴加热溶液呈蓝色【答案】A【解析】解 A.采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法既可去除在低浓度NaCl溶液中溶解的杂质也可以除去在高浓度NaCl溶液中不溶解的部分蛋白质等杂质 A正确B.在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐进行充分搅拌和研磨后过滤获取滤液 B 错误C.在 0.14mol \cdot L^-1NaCl溶液中 DNA的溶解度最低因此用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至 0.14mol \cdot L^-1 滤去滤液 C错误D.在沸水浴条件下 DNA遇二苯胺会被染成蓝色所以用二苯胺鉴定DNA时需沸水浴加热 D错误故选 A16.关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的分析正确的是（）A. 提取DNA或血红蛋白均可用猪的红细胞或鸡的红细胞B. 提取细胞中的DNA和蛋白质均需要用蒸馏水涨破细胞C. 通过用不同浓度NaCl溶液的反复溶解与析出DNA 可去除蛋白质D. 在蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNA【答案】C【解析】解 A.提取DNA和血红蛋白都可用鸡的红细胞但猪成熟红细胞中无细胞核不能作为提取DNA的原料 A错误B.植物细胞有细胞壁提取植物细胞中的DNA不用蒸馏水涨破细胞 B错误C.利用DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同将含有DNA的滤液用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出可去除蛋白质 C正确D.在蛋白质的提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的小分子杂质 D错误故选 C17.下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验原理的叙述正确的是（）A. DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小B. 利用DNA不溶于酒精的性质可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC. DNA是大分子有机物不溶于水而溶于有机溶剂D. 在沸水中 DNA遇双缩脲试剂会出现紫色反应【答案】B【解析】解 A、DNA在氯化钠溶液中的溶解度是随着氯化钠的浓度变化而改变的．当氯化钠的物质的量浓度为0.14 mol /L时 DNA的溶解度最低高于或低于该浓度 DNA的溶解度都会升高 A错误B、DNA分子在酒精中的溶解度很低而蛋白质分子在酒精中的溶解度较高根据这一特点可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA B正确C 、DNA是大分子有机物不能溶于有机溶剂酒精 C错误D、在沸水中 DNA遇二苯胺会出现蓝色反应 D错误．故选 B．18.SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是（）A. 增大蛋白质的相对分子质量B. 改变蛋白质的形状C. 掩盖不同种蛋白质间的电荷差别D. 减少蛋白质的相对分子质量【答案】C【解析】解 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是掩盖不同种蛋白质间的电荷差别使SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小故选 C二、解答题（本大题共计6小题每题10分共计60分）19.（1）若要进行DNA的提取和分离首先需分离出外周血中的有核细胞然后进行“①破碎细胞获取含DNA的滤液②将蛋白质与DNA分离并去除蛋白质③DNA的析出与鉴定”一系列操作在①中往往需在制备的有核细胞溶液中加入蒸馏水目的是________________ ②操作可用不同浓度的NaCl溶液进行DNA的粗提取控制NaCl浓度为________mol/L时 DNA 的溶解度最小③中使用________________________可使DNA析出使用________________（写出所用试剂及条件）可对DNA进行鉴定19.（2）对分离获得的外周血红细胞中的血红蛋白粗分离时会用到透析技术该技术的原理是________ 对透析获得的样品再用凝胶色谱法或电泳法进行血红蛋白的分离前者是根据________分离蛋白质的方法如图为该操作的图示操作中加样的正确顺序是________（填序号）如果使用的凝胶标注为G-95 则每克凝胶膨胀时吸水________克【答案】（1）使细胞破裂, 0.14, 体积分数为95%的冷却酒精, 二苯胺试剂且在沸水浴条件下【解析】解（1）人体细胞吸水过多会破裂所以①中在制备的有核细胞溶液中加入蒸馏水目的是使细胞破裂释放出DNA DNA不溶于酒精但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精利用这一原理在将DNA与蛋白质进一步分离时需用体积分数为95%的冷却酒精在沸水浴条件下 DNA与二苯胺反应会出现蓝色【答案】（2）小分子可以自由进出透析袋（半透膜）而大分子不能通过, 相对分子质量的大小, ④①②③, 9.5【解析】（2）透析技术的原理是小分子可以自由进出透析袋（半透膜）而大分子不能通过因此可以用于除去样品中相对分子质量较小的杂质等凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质利用凝胶色谱法进行血红蛋白的分离在操作中加样的正确顺序是题图中的④①②③ G-95中的“G”表示凝胶的交联程度膨胀程度及分离范围 95表示凝胶得水值如果所用凝胶标注为G-95 即每克凝胶膨胀时吸水9.5克20.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌20.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________20.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________20.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）21.（1）从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后需通过________技术对该目的基因进行大量扩增利用该技术的前提是________ 该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外还需要提供的条件有________ （答两点）21.（2）获得目的基因和质粒后一般要利用两种不同的限制酶对二者进行切割的目的是________21.（3）若将质粒上的抗生素Kan抗性基因作为标记基因则将重组质粒导入土壤农杆菌后进行选择培养时培养基除含有必要的营养物质、琼脂外还必须加入________ 将重组质粒导入棉花细胞后还要应用植物组织培养技术将其培养成植株该培养过程受________的调节棉花细胞中的FPP合成酶基因能在青蒿植株中成功表达说明________ 【答案】PCR, 要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便根据这一序列合成引物, 酶、能量【解析】【答案】防止质粒和目的基因自身环化保证目的基因和质粒正向连接【解析】【答案】抗生素Kan, 植物激素, 生物共用一套遗传密码【解析】22.（1）在新鲜的猪血中加入按125∶1配成的0.85%NaCl溶液（生理盐水）和40%柠檬酸钠混合液此混合液的作用是_______________________ 然后离心弃去血清再用生理盐水洗涤三次用以除去杂蛋白22.（2）向盛有洗涤好的猪红细胞的烧杯中加入蒸馏水可释放血红蛋白原理是________________________ 加入饱和 \left( NH_4\right) _2SO_4溶液后发现有红色沉淀析出这个过程称为________ 经过滤可得到猪血红蛋白的粗蛋白22.（3）将猪血红蛋白的粗蛋白溶解在磷酸缓冲液中用凝胶色谱柱层析纯化磷酸缓冲液的作用是__________________ 凝胶色谱法分离猪血红蛋白的原理是分子量较大蛋白质通过凝胶颗粒的间隙路程较短移动速度较快先洗脱出来___________________________________________________22.（4）将凝胶色谱柱层析纯化得到的猪血红蛋白用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离 SDS带有强电荷能覆盖蛋白质上的电荷并使猪血红蛋白解聚为4条肽链因此电泳时蛋白质的迁移率完全取于分子的________ 下图是电泳结果结果表明分离得到的猪血红蛋白纯度较高判断依据是_____________ 猪血红蛋白的分子量约为_________【答案】（1）维持红细胞的形态防止血液凝固【解析】解（1）0.85%NaCl溶液（生理盐水）和40%柠檬酸钠的混合液的作用是防止血液凝固保持细胞的正常形态【答案】(2）红细胞在蒸馏水中吸水胀破释放血红蛋白, 盐析【解析】（2）向盛有洗涤好的猪红细胞的烧杯中加入蒸馏水红细胞在蒸馏水中吸水胀破释放血红蛋白加入饱和盐溶液后会发生可逆性蛋白质沉淀过程称为盐析【答案】（3）有利于维持蛋白质的结构与功能, 分子量较小的蛋白质容易进入凝胶内部通道路程较长移动速度较慢后洗脱出来【解析】(3）磷酸缓冲液让血红蛋白处在稳定的pH范围内有利于维持其结构和功能不变凝胶色谱法分离猪血红蛋白的原理是分子量较大蛋白质通过凝胶颗粒的间隙路程较短移动速度较快先洗脱出来分子量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道路程较长移动速度较慢后洗脱出来【答案】（4）分子量, 电泳后只有一个条带, 64KDa【解析】(4）蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的分子量层析后只有一个条带说明分离得到的蛋白纯度较高猪血红蛋白的分子量约为16×4=64KDa23.（1）采集猪血时要加入________防止血液凝固23.（2）样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心目的是________ 向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌可以破碎红细胞破碎细胞的原理是________23.（3）血红蛋白粗分离阶段透析的目的是________ 若要尽快达到理想的透析效果可以________23.（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的________等的差异而产生不同迁移速度实现各种分子的分离23.（5）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示由图可知携带者有________种血红蛋白从分子遗传学的角度作出的解释是________【答案】柠檬酸钠【解析】采集猪血时要加入柠檬酸钠防止血液凝固【答案】生理盐水, 去除杂蛋白, 渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时细胞吸水涨破）【解析】样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心目的是去除杂蛋白根据渗透作用原理将红细胞置于低渗溶液中红细胞会吸水涨破释放出血红蛋白【答案】除去小分子杂质, 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液【解析】血红蛋白粗分离阶段透析的目的是除去样品中的小分子杂质可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间能尽快达到理想的透析效果【答案】带电性质以及分子大小、形状【解析】由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异在电泳过程中会产生不同的迁移速度从而实现各种分子的分离【答案】2, 携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因可以控制合成两种不同的蛋白质【解析】根据图示可知镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因分别控制合成两种不同的蛋白质24.（1）利用________技术扩增基因B中对应3′-UTR的DNA片段应先依据________合成引物若对一个含基因B的DNA扩增n代则共需消耗________对引物24.（2）图甲中对应3′-UTR的DNA片段应插入到位点________ 原因是________ 重组载体中的荧光素酶基因在基因工程中作为________24.（3）科研人员分别从实验组和对照组细胞中提取蛋白质经处理检测后获得相对荧光值（在适宜条件下荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光）其结果如图乙所示①实验组为将重组载体导入含R-7的家蚕胚胎细胞中对照组1的处理为将含有荧光素酶基因的表达载体（不含对应3′-UTR的DNA片段）导入含R-7的家蚕胚胎细胞中则对照组2的处理应为________________________②依据实验结果可推知 R-7影响基因B的表达即通过遵循________原则 R-7与基因B 所转录的mRNA的3′-UTR结合进而________（填“促进”或“抑制”）基因B的表达【答案】（1）PCR, 该基因的一段核苷酸序列, 2^n﹣1【解析】解（1）利用PCR技术扩增基因B对应3′-UTR的DNA片段应先依据该基因的一段核苷酸序列合成引物由于原DNA分子的两条脱氧核苷酸单链不需要引物因此对。
2023-2024学年高中生物中图版选修1第6章 蛋白质和DNA技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年中图版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计16小题每题3分共计48分）1.下列关于PCR技术的叙述正确的是（）A. PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B. 该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C. 该技术需要一对特异性的引物要求一对引物的序列是互补的D. 该技术应用体内DNA双链复制原理也需要模板、原料、能量、酶等条件【答案】D【解析】2.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过程的叙述中错误的是（）A. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键在体内也可利用解旋酶实现B. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的C. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高【答案】C【解析】A．变性过程是将DNA解旋成为单链破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键在体内也可利用解旋酶实现 A正确B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是通过碱基互补配对原则完成的 B正确C．延伸过程即DNA子链不断形成的过程需要耐高温的DNA聚合酶、ATP、四种脱氧核糖核苷酸 C错误D．PCR需要在较高温度下进行故与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高 D 正确故选C3.多聚酶链式反应（PCR技术）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期循环进行使目的DNA得以迅速扩增其简要过程如图所示下列关于PCR技术叙述不正确的是（）A.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变【答案】C【解析】PCR技术是人工合成DNA的方法原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸故选C4.人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后其DNA会以游离的形式存在于血液中称为cfDNA 近几年结合PCR及电泳鉴定、DNA测序等技术 cfDNA在临床上得到了广泛应用下列相关说法错误的是（）A. PCR反应中设置不同的温度是为了使DNA聚合酶催化不同的反应B. 在琼脂糖凝胶中 cfDNA的迁移速率与cfDNA分子的大小、构象等有关C. 在进行电泳时要预留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物D. 对cfDNA进行检测可以用于肿瘤的早期筛查【答案】A【解析】解 A.PCR技术中改变温度是为了使DNA进行不同的阶段的形态变化而且采用的是Taq酶 A错误D.cfDNA是人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后形成的游离DNA 所以可通过检测cfDNA中的相关基因判断其来自正常或异常细胞并进行癌症的筛查 D正确故选 A5.在表达融合蛋白时可以利用融合PCR技术把两个不同的基因片段连接起来其原理如图所示下列分析正确的是（）A. 该过程使用的引物P2和P3的碱基完全互补配对所以不能放在一个系统中工作B. 融合PCR的第一步是不需要引物的可能是因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物C. 融合PCR的第一步需要加入耐高温DNA聚合酶、DNA连接酶等D. 若融合PCR的第二步获得了64个融合基因则该过程消耗了128个引物【答案】B【解析】解 A.该过程使用的引物P2和P3存在互补配对片段所以不能放在一个系统中工作否则会发生结合而失去作用 A错误B.融合PCR的第一步是不需要引物的可能是因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物 B正确C.融合PCR的第一步需要加入耐高温DNA聚合酶不需要DNA连接酶 C错误D.若融合PCR的第二步获得了64个融合基因则该过程消耗了256个引物 D错误故选 B6.在表达融合蛋白时可以利用融合PCR技术把两个不同的基因片段连接起来其原理如图所示下列分析正确的是（）A. 该过程使用的引物P2和P3的碱基完全互补配对所以不能放在一个系统中工作B. 融合PCR的第一步需要加入耐高温DNA聚合酶、DNA连接酶等C. 融合PCR的第一步是不需要引物的可能是因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物D. 若融合PCR的第二步获得了64个融合基因则该过程消耗了128个引物【答案】C【解析】解 A.该过程使用的引物P2和P3存在互补配对片段所以不能放在一个系统中工作否则会发生结合而失去作用 A错误B.融合PCR的第一步需要加入耐高温DNA聚合酶不需要DNA连接酶 B错误C.融合PCR的第一步是不需要引物的可能是因为两条链重叠的部位互为另一条链的引物 C正确D.若融合PCR的第二步获得了64个融合基因则该过程消耗了256个引物 D错误故选 C7.以下为形成cDNA（图中的单链DNA）过程和PCR扩增过程示意图据图分析下列说法正确的是（）A. 如图示过程中的③是复性④是变性⑤是延伸阶段B. 催化①过程的酶是RNA聚合酶C. 催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶都能耐高温D. ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合【答案】D【解析】解A.③④⑤是多聚酶链式反应扩增DNA片段其中③是变性、④是复性、⑤是延伸阶段 A错误B.①为逆转录过程该过程需要逆转录酶的催化 B错误C.图中②⑤过程为DNA复制这两个过程都需要DNA聚合酶的催化其中⑤过程进行的温度是70～75℃因此催化该过程的DNA聚合酶能酶耐高温但催化②过程的酶不耐D.④为复性过程发生的变化是引物与互补DNA链结合 D正确故选 D8.下列说法正确的是（）A. 纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应B. 油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色C. 石油分馏、煤的干馏均为物理变化D. 提纯鸡蛋白中的蛋白质时可向鸡蛋清溶液中加入浓硫酸铵溶液然后将所得沉淀滤出经洗涤即得到较纯净的蛋白质【答案】D【解析】解 A．葡萄糖不能水解而纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应 A错误B．液态油含不饱和键能与溴单质发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色而固态脂肪不能 B错误C ．煤的干馏是化学变化而石油分馏为物理变化 C错误D．浓硫酸铵溶液能使蛋白质发生盐析而沉淀将所得沉淀滤出经洗涤即得到较纯净的蛋白质 D正确故选 D．9.图表示利用PCR技术扩增目的基因的部分过程其原理与细胞内DNA复制类似．下列叙述错误的是（）A. 从理论上推测第二轮循环产物中含有引物A的DNA片段占3/4B. 在第二轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段C. 引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因D. 耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3’端【答案】B【解析】解 A、基因扩增中引物通常是一小段DNA或RNA片段从理论上推测第二轮中含引物A的比例为3/4 第三轮中占7/8 A正确B、由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点因此第一轮循环后得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长通过绘图可推知第二轮中亦不会出现等长的引物所以在第二轮循环产物中不会出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段 B错误C 、引物A和引物B必须与目的基因配对如果引物之间或引物自身发生碱基互补配对则不能扩增目的基因 C正确D、由于复制过程子链的合成方向是从子链的5′端向3′端延伸所以耐热的DNA聚合酶总将游离的脱氧核苷酸连接到3’端 D正确．故选B．质和数量情况如下图所示下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确的是（）A. 将样品装入透析袋中透析12h 若分子乙保留在袋内则分子丙也保留在袋内B. 若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质则分子甲移动速度最快C. 若将样品以2000r/min的速度离心10min 分子戊存在于沉淀中则分子甲也存在于沉淀中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戊形成的电泳带相距最远【答案】A【解析】解 A.透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜相对分子质量大的物质不能透过若分子乙保留在袋内则分子丙一定保留在袋内 A正确B.凝胶色谱柱分离时相对分子质量小的物质路程长、移动慢甲的相对分子质量最小其会进入凝胶内部移动速度慢 B错误C.离心时相对分子质量大的物质先沉淀若分子戊沉淀则分子乙、分子丁、分子丙均已沉淀分子甲不一定沉淀 C错误D.用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时电泳迁移率主要取决于分子大小甲和丙之间分子量相差最大其电泳带相距最远 D错误故选 A11.根据某基因上游和下游的碱基序列设计合成了用于该基因PCR的两段引物（单链DNA）引物与该基因的变性DNA（单链DNA）结合为双链DNA的过程称为复性下图是两引物的 T_m（引物熔解温度即 50\%的引物与其互补序列形成双链DNA分子时的温度）测定结果下列叙述错误的是（）A. 通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系B. 两引物分别是子链延伸的起点并可以反复利用C. 若两引物的脱氧核苷酸数相同推测引物2的GC含量较高D. 复性所需温度与时间取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素【答案】B【解析】解 A.通常引物1和引物2不能有碱基互补配对关系以免二者结合 A正确B.两引物参与子链不能反复利用 B错误C.若两引物的脱氧核苷酸数相同引物2的熔解温度较高推测GC含量较高 C正确D.结合以上分析可知复性所需温度与时间取决于引物的长度、碱基组成及其浓度等因素 D正确故选 B12.下列属于PCR技术的条件的是（）①单链的脱氧核苷酸序列引物②含目的基因的DNA片段③脱氧核苷酸④核糖核苷酸⑤DNA连接酶⑥热稳定的DNA聚合酶⑦限制性核酸内切酶A. ①②③⑤B. ①②③⑥C. ①②③⑤⑦D. ①②④⑤⑦【答案】B【解析】PCR需要一对引物即一对单链的脱氧核苷酸序列①正确PCR需要模板即目的基因所在的DNA片段②正确PCR需要脱氧核苷酸作为原料③正确核糖核苷酸是合成RNA的原料而PCR合成的是DNA ④错误采用PCR技术合成DNA时不需要DNA连接酶但需要热稳定的DNA聚合酶⑤错误⑥正确体外合成DNA时不需要限制性核酸内切酶⑦错误因此 B项正确 A、C、D项错误故选B13.下列关于PCR引物的说法不正确的是（）A. 引物是PCR过程中与模板DNA部分序列互补并能引导模板DNA的互补链合成的核苷酸序列B. 引物常根据需要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得C. PCR过程中需要一种引物或两种引物D: 引物的3端具有游离的—OH【答案】C【解析】由于DNA聚合酶不能从头合成DNA链因此引物是PCR过程中与模板DNA部分序列互补并能引导模板DNA的互补链合成的核苷酸序列 A项正确PCR扩增的DNA片段取决于两种引物的结合位点因此所用的引物通常是根据需要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得 B项正确 C项不正确引物的3'端具有游离的—OH D项正确故选C14.多聚酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术该过程一般经历下述三十多次循环95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性（引物与DNA模板链结合）→72℃下引物链延伸（形成新的脱氧核苷酸链）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B. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成C. 延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D. PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度更高【答案】C【解析】A．95℃下使模板DNA变性是使DNA分子两条链碱基对之间的氢键断裂从而解链解旋酶的作用部位就是氢键 A正确B．引物是单链的DNA片段因此引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成 B正确C．PCR技术实际上就是DNA的复制因此用的原料是脱氧核苷酸 C错误D．细胞内DNA复制是生物体内完成的因此最适温度就是生物体的体温而PCR技术的温度是不断循环变化的总体来说PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高D正确故选C15.下列关于蛋白质提取和分离实验中样品处理步骤的描述正确的是（）A. 红细胞的洗涤加入蒸馏水缓慢搅拌低速短时间离心B. 血红蛋白的释放加入生理盐水和甲苯置于磁力搅拌器上充分搅拌C. 分离血红蛋白将搅拌好的混合液离心过滤后用分液漏斗分离D. 透析将血红蛋白溶液装入透析袋然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12h【答案】C【解析】解 A.红细胞洗涤步骤中应加入生理盐水而不是蒸馏水 A错误B.血红蛋白释放时应加入蒸馏水而不是生理盐水 B错误C.分离血红蛋白的操作为将搅拌好的混合液离心、过滤后用分液漏斗分离取第三层 C正确D.透析时缓冲液pH应为7.0而不是4.0 D错误故选 C16.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不正确的是（）A. 实验时向新鲜的血液中加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固B. 洗涤红细胞的目的是避免细胞粘连在一起C. 通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法鉴定血红蛋白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【答案】B【解析】解 A、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 A正确B、用生理盐水反复洗涤红细胞以去除细胞表面杂蛋白 B错误C 、通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法鉴定血红蛋白 C正确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 D正确．故选 B．二、解答题（本大题共计5小题每题10分共计50分）________,分离后的油层还需加入________吸水放置过夜过滤17.（2）从薄荷叶中提取薄荷油时能采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法的理由是________________17.（3）胡萝卜素根据________分为三类预想胡萝卜素的萃取效果好应选择具有______________有机溶剂如石油醚17.（4）蛋白质的提取和分离步骤依次为________ 在测定蛋白质分子量时通常使用________电泳,其中加入的SDS后使得电泳迁移率完全取决于________【答案】（1）\ NaCl_2, 无水\ Na_2SO_4【解析】解（1）要想得到较为纯净的玫瑰油应该加入 NaCl_2 增加盐的浓度使得蒸馏后得到的玫瑰油与水分开再加入无水 Na_2SO_4吸收水分静置约12h 过滤得到的液体即为玫瑰油【答案】（2）薄荷油和玫瑰精油的化学性质相似【解析】（2）薄荷油的化学性质与玫瑰油的相似从薄荷叶中提取薄荷油时能采用从玫瑰花中提取玫瑰精油的方法【答案】（3）双键的数目, 较高沸点的水不溶性【解析】（3）胡萝卜素根据碳碳双键数目可以将胡萝卜素分为α、β、γ三类胡萝卜素不溶于水易溶于石油醚等有机溶剂因此可采用萃取方法进行提取提取时加热可增加胡萝卜素在萃取剂中的溶解度因此应选择沸点较高、不与水混溶、能充分溶解胡萝卜素的有机溶剂如石油醚【答案】（4）样品分离-粗分离-纯化-纯度鉴定, SDS-聚丙烯酰胺凝胶, 分子大小【解析】（4）蛋白质的提取和分离步骤依次为样品分离-粗分离-纯化-纯度鉴定采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时 SDS能使蛋白质完全变性 SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物 SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别因此该电泳迁移率完全取决于分子大小18.（1）研究人员在取样后可将样品用________（填牛肉膏蛋白胨培养基或麦芽汁琼脂培养基）在________条件下培养筛选得到所需菌种18.（2）欲从细菌中分离得到耐高温蛋白质一般需进行________、粗分离、纯化和________ 进行蛋白质溶液粗分离时需用________法除去蛋白质溶液中的小分子杂质18.（3）利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对不同的蛋白质进行分离时各种分子带电性质的差异以及分子的大小等因素都会影响蛋白质分子的迁移率可在凝胶中加入________来保证蛋白质分子迁移只受单一因素影响18.（4）凝胶色谱法分离蛋白质和凝胶电泳法鉴定蛋白质时迁移率都取决于蛋白质相对分子量的大小两种方法中迁移率最快的分别是相对分子量________的蛋白质【答案】（1）牛肉膏蛋白胨培养基, 高温【解析】解（1）研究人员尝试从细菌中分离得到耐高温的蛋白质在取样后可将样品用牛肉膏蛋白胨培养基在高温条件下培养筛选得到所需菌种【答案】（2）样品处理, 纯度鉴定, 透析【解析】（2）欲从细菌中分离得到耐高温蛋白质一般需进行样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定蛋白质溶液粗分离时需进行透析除去蛋白质溶液中的小分子杂质【答案】（3）SDS【解析】（3）利用电泳法对不同的蛋白质进行分离时各种分子带电性质的差异和分子本身的大小都会影响分子的迁移速度可在凝胶中加入SDS来保证影响因素的单一性【答案】（4）最大和最小【解析】（4）凝胶色谱法分离蛋白质时迁移速度最快的是相对分子量最大的蛋白质凝胶电泳法鉴定蛋白质时迁移速度最快的是相对分子量最小的蛋白质19.（1）血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能一个血红蛋白分子至少含有________个游离的氨基．19.（2）甲装置用于________ 原理是________．19.（3）乙装置中 C溶液是________．用乙装置分离蛋白质的方法叫________．19.（4）用乙装置分离血红蛋白时待________接近色谱柱底端时用试管收集流出液每5mL收集一管连续收集．19.（5）血红蛋白提取和分离的程序可分为四步样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定．其中样品处理包括红细胞的洗涤、________、分离血红蛋白溶液纯度鉴定常采用的方法是________．【答案】4【解析】人体内的血红蛋白由四个亚基构成即含有四条肽链所以一个血红蛋白分子至少含有4个游离的氨基．【答案】透析, 透析袋是半透膜制作的小分子物质可以通过大分子物质不能通过【解析】甲装置用于透析原理是透析袋是半透膜制作的小分子物质可以通过大分子物质不能通过．【答案】磷酸缓冲溶液, 凝胶色谱法【解析】乙装置中C溶液是磷酸缓冲溶液．用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法．【答案】红色的蛋白质【解析】用乙装置分离血红蛋白时待红色的蛋白质接近色谱柱底端时用试管收集流出液每5mL收集一管连续收集．【答案】血红蛋白的释放, SDS聚丙稀酰氨凝胶电泳【解析】血红蛋白提取和分离的程序可分为四步样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定．其中样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液纯度鉴定常采用的方法是SDS聚丙稀酰氨凝胶电泳．20.（1）破碎细胞壁的果胶会造成原料液浑浊所以在“酶解处理”环节需加入适量的果胶酶包括________等为提高果胶酶的重复使用率降低生产成本可采用________法将果胶酶进行固定化一般不采用包埋法的理由是________20.（2）工业生产中若要分离出不同的果胶酶可以采用凝胶色谱法该方法是利用了各种酶分子________的差异与分离红细胞中的血红蛋白相比分离这些酶分子的困难之处表现在________20.（3）工艺中“发酵”环节所用菌种为________ 苹果汁为其生长提供的营养物质有________等20.（4）将“调配”好的酒样置于87℃保温30min的目的是________【答案】（1）多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶, 化学结合法和物理吸附, 体积小的酶分子容易从包埋材料中漏出【解析】解（1）果胶酶是一类酶的总称包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等酶分子较小容易从包埋材料中漏出因此酶固定化比较适合采用化学结合法和物理吸附法【答案】（2）相对分子质量, 酶分子没有颜色分离时无法直观判断收集洗脱液的准确时间【解析】（2）工业生产中可以采用凝胶色谱法分离不同的果胶酶该方法分离蛋白质的原理是相对分子质量不同的蛋白质分子在色谱柱中的移动速度不同由于果胶酶没有颜色分离时无法直观判断什么时候收集洗脱液只能全部收集然后通过后期检测再进一步确定目标蛋白存在于那个收集管中【答案】（3）酵母菌, 碳源、氮源、水和无机盐营养物质有碳源、氮源、水和无机盐等【答案】（4）杀死微生物利用产品保存延长保质期保证品质【解析】（4）将“调配”好的酒样置于87"C保温30min的目的是杀死微生物利于产品保存延长成品的保质期保证产品品质21.（1）图甲中小分子b是指________ ②过程所需的酶主要是________21.（2）图乙中表示HIV浓度变化的曲线是________ 在曲线Ⅱ中 ED段呈上升状态的原因是________ 曲线Ⅰ中的BC段中效应 T 细胞作用于________细胞经过一系列变化最终导致该细胞裂解死亡21.（3）如果 HIV 中决定某一性状的一段RNA中含碱基 U＝21% C＝24% G＝30% 则通过逆转录过程形成的双链 DNA 含碱基 A 的比例为________21.（4）脊髓灰质炎病毒的遗传物质与 HIV 相同但其所寄生的细胞与 HIV 不同（主要是下图丙中的c细胞）其寄生和破坏的细胞是神经元患者c细胞受破坏后相关下肢会无反应原因是________【答案】核糖核苷酸, RNA聚合酶【解析】分析题图可知小分子b为核糖核苷酸过程②所需的酶主要为RNA合成酶【答案】Ⅰ, T细胞受抗原刺激后增殖, 靶细胞【解析】图乙表示HIV浓度与T细胞浓度的关系 HIV进入人体后攻击T细胞随着HIV 浓度上升更多T细胞被破坏数量减少故HIV浓度变化的曲线是Ⅰ曲线Ⅱ中ED段上升状态的原因是 T细胞受抗原刺激后增殖效应T细胞参与细胞免疫直接作用于靶细胞【答案】23%【解析】由RNA 中含碱基 U＝21% C＝24% G＝30% 可知A＝25% 通过逆转录形成的DNA链中其中一条链T_1＝25% A_1＝21% 另一条链中A_2＝25% 故双链DNA中含碱基A的比例为A＝（25%+21%）÷2＝23%【答案】反射弧结构受破坏兴奋不能传导到效应器【解析】c细胞为传出神经元 c细胞受破坏后反射弧的传出神经元受破坏兴奋不能传导到效应器使相关下肢无反应试卷第11页，总11页。
高中生物中图版(2023)生物技术实践第六单元蛋白质和DNA技术 第6章第2节
第二节DNA片段的扩增——PCR技术一、DNA在细胞内的复制1．所需的酶：解旋酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶等。
2．引物：一段RNA。
3．原料：四种脱氧核苷酸。
4．原则：碱基互补配对原则。
二、PCR技术的过程1．把PCR缓冲液、DNA模板、一对引物、四种脱氧核苷酸、DNA聚合酶、Mg2＋等成分加入到微量离心管中。
2．把离心管置于95℃的高温中，使DNA碱基对之间的氢键断裂，DNA双链拆开成为两条单链。
3．将离心管置于55℃的环境中，使一对引物分别结合到两条分开的模板链上。
4．再将离心管转置于72℃的环境中，在DNA聚合酶的催化下，游离的脱氧核苷酸从引物的一端进行顺次连接，从而形成两条新的子链。
这样高温变性、低温复性和中温延伸三个步骤便构成了PCR过程的一个循环。
三、实验操作1．准备(1)为了避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的离心管、吸头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌。
(2)如果没有PCR仪，可以设置3个恒温水浴锅，温度分别为95℃、55℃和72℃，然后按要求在3个水浴锅中来回转移PCR的微量离心管即可。
2．扩增3．检测利用DNA在260nm的紫外线波段的吸收值曲线来测定相应含量。
即：DNA的浓度(μg/mL)＝错误!×稀释倍数。
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4一、DNA复制(体内)与PCR技术(体外)体内复制PCR反应不同点解旋在解旋酶作用下，细胞提供能量，部分解开加热至95 ℃左右，双链全部解开，不需解旋酶引物一小段RNA 单链DNA分子片段合成子链在引物基础上，一条链连续合成，另一条链不连续合成分别从两条链的引物端开始，都是连续合成，控制温度72 ℃特点边解旋边复制，半保留复制体外迅速扩增TaqDNA聚合酶不需要需要循环次数受生物体自身控制30多次温度体内温和条件高温(可变)相同点①需提供DNA复制的模板②四种脱氧核苷酸为原料③都需要一定的缓冲溶液④子链延伸的方向都是从5′端到3′端①解旋酶的作用是使DNA两条链的氢键断开，而DNA聚合酶与DNA连接酶都是催化形成磷酸二酯键。
2019-2020学年高中生物第6章蛋白质和DNA技术章末复习提升课中图版选修1
第6章 蛋白质和DNA 技术章末复习提升课蛋白质和DNA 技术⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧蛋白质的提取和分离⎩⎪⎨⎪⎧ 常用技术⎩⎪⎨⎪⎧离心技术层析技术电泳技术电泳技术原理血清蛋白的提取与分离DNA 片段的扩增——PCR 技术⎩⎪⎨⎪⎧PCR 技术原理步骤⎩⎪⎨⎪⎧ 高温变性低温复性中温延伸PCR 技术的实验操作1．聚丙烯酰胺没有或很少带有离子的侧基，因而其凝胶电泳作用比较小，不易和样品相互作用。
2．可以根据需分离物质的分子大小，选择合适的凝胶成分，使之既有适宜的空隙度，又有比较好的机械性能。
3．在一定浓度范围内聚丙烯酰胺对热稳定。
凝胶无色透明，易观察，可用检测仪直接测定。
类似于DNA —中温延伸三个基本反应步骤构成：1．高温变性：模板DNA 经加热至95 ℃左右，一定时间后，使模板DNA 双链或经PCR 扩增形成的双链DNA 解旋，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮循环作准备。
2．低温复性：模板DNA 经加热变性成单链后，温度降至55 ℃左右，引物与模板DNA 单链的互补序列配对结合。
3．中温延伸：DNA 模板—引物结合物在耐高温的DNA 聚合酶的作用下，以四种脱氧核苷酸为原料，按碱基互补配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链，重复循环高温变性—低温复性—中温延伸三个过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又成为下次循环的模板。
章末综合测评(六)(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(每小题6分，共60分)1．下列叙述正确的是( )A．蛋白质中含有游离的氨基，是碱性电解质B．蛋白质中含有游离的羧基，是酸性电解质C．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动【解析】电泳时，蛋白质会在电场作用下向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
【答案】D2．在哪项温度范围内，DNA的双螺旋结构解开( ) B．80 ℃～100 ℃A．10 ℃～20 ℃D．40 ℃～60 ℃C．20 ℃～30 ℃ 【解析】蛋白质大多不能忍受60 ℃～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性。
2023-2024学年高中生物人教版选修1专题5 DNA和蛋白质技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年人教版高中生物单元测试班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________一、选择题（本大题共计14小题每题3分共计42分）1.下列说法错误的是（）A. 凝胶色谱法分离蛋白质时相对分子质量大的蛋白质不能进入凝胶内部故移动速度较快B. 使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的过程中不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小C. 血红蛋白提取实验中需要加入5倍体积的蒸馏水对红细胞进行洗涤以去除杂蛋白D. 凝胶色谱柱内的气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序所以一旦发现有气泡必须重装色谱柱【答案】C【解析】解 A.凝胶色谱法分离蛋白质时相对分子质量大的蛋白质不能进入凝胶内部故移动速度较快 A正确B.在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳方法中不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大小 B正确C.洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白需加入五倍体积的生理盐水进行洗涤 C错误D.凝胶色谱柱内的气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序所以一旦发现有气泡必须重装色谱柱 D正确故选 C2.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验叙述错误的是（）A. 向鸡血溶液中加蒸馏水搅拌可见玻棒上有白色絮状物B. 洗涤红细胞时使用生理盐水可防止红细胞破裂C. DNA在2 mol/L的 NaCl溶液中溶解度较高D. DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热后变蓝【答案】A【解析】A、向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌可使破裂细胞释放DNA 但不会观察到玻棒上有白色絮状物 A错误B、生理盐水与细胞内的液体是等渗溶液因此洗涤红细胞时使用生理盐水可防止红细胞破裂 B正确C、DNA在2 mol/L的 NaCl溶液中溶解度较高 C正确D、DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热后变蓝 D正确3.在还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中对实验材料选择的叙述错误的是（）A. 马铃薯块茎中含有较多的糖且近于白色可用于进行还原糖的鉴定B. 花生种子富含脂肪且子叶肥厚是用于脂肪鉴定的理想材料C. 大豆种子蛋白质含量高是进行蛋白质鉴定的理想材料D. 鸡蛋清含蛋白质多是进行蛋白质鉴定的动物材料【答案】A【解析】解 A.马铃薯块茎中所含糖类主要是淀粉属于非还原糖不能用于进行还原糖的鉴定 A错误B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚是用于脂肪鉴定的理想材料 B正确C.大豆种子蛋白质含量高是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料 C正确D.鸡蛋清含蛋白质多是进行蛋白质鉴定的动物材料 D正确故选 A4.研究发现癌细胞和正常细胞都必须依靠细胞膜上的葡萄糖载体(GLUT)转运葡萄糖葡萄糖进入正常细胞后可通过有氧呼吸分解葡萄糖进入癌细胞后主要以无氧代谢途径降解利用GLUT抑制剂阻断葡萄糖转运让癌细胞缺乏葡萄糖以致饿死据上述材料不能推出的结论是（）A. 葡萄糖进入细胞的方式有协助扩散、主动运输B. 与正常细胞相比癌细胞消耗的葡萄糖多C. 高浓度GLUT抑制剂能杀死癌细胞对正常细胞影响很小D. 癌细胞膜上的葡萄糖载体比正常细胞多【答案】C【解析】解 A.葡萄糖进入细胞需要载体的协助进入红细胞是协助扩散进入其他细胞是主动运输 A正确B.癌细胞分裂旺盛需要大量的能量而癌细胞主要通过无氧呼吸供能所以与正常细胞相比癌细胞消耗的葡萄糖多 B正确C.葡萄糖进入癌细胞和正常细胞都需要葡萄糖载体（GLUT）的协助所以高浓度GLUT 抑制剂能杀死癌细胞对正常细胞影响也很大 C错误D.癌细胞需要的葡萄糖多所以其膜上的葡萄糖载体比正常细胞多 D正确故选 C5.下图凝胶色谱法分离蛋白质示意图和SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图分析错误的是（）A. 在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在就需要重装B. 图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动慢所以最后从层析柱中流出来C.图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小D. 凝胶中的SDS带负电则应在电泳槽的①处接电源负极②处接电源正极【答案】B【解析】解 A.在装填凝胶色谱柱时凝胶装填在色谱柱内要均匀不能有气泡存在因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序 A正确B.图甲中大分子蛋白质因不容易进入凝胶内部的通道路程短移动速度快所以最先从层析柱中流出来 B错误C.图乙凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小 C正确D.凝胶中的SDS带负电所以电泳槽的①处接电源负极②处接电源正极 D正确故选 B6.如图凝胶色谱法分离蛋白质示意图和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图．据图分析不正确的是（）A. 在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在就需要重装B. 图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动慢所以最后从层析柱中流出来C. 图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小D. 凝胶中的SDS带负电所以电泳槽的①处接电源负极②处接电源正极【答案】B【解析】解 A、在装填凝胶色谱柱时凝胶装填在色谱柱内要均匀不能有气泡存在因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序 A正确B、图甲中大分子蛋白质因不容易进入凝胶内部的通道路程短移动速度快所以最先从层析柱中流出来 B错误C 、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小因此图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小 C正确D、凝胶中的SDS带负电所以电泳槽的①处接电源负极②处接电源正极 D正确．故选 B．7.下列关于蛋白质的提取与分离的叙述正确的是（）A. 洗涤红细胞时直到上清液呈黄色表明红细胞已洗涤干净B. 蛋白质的纯化使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法C. 将红细胞放入蒸馏水中即可获得血红蛋白D. 分离血红蛋白溶液时位于离心管第四层的是其他杂质的暗红色沉淀物【答案】D【解析】解 A.洗涤红细胞时直至上清液不再呈现黄色表明红细胞已洗涤干净 A错误B.鉴定蛋白质的纯度时使用最多的是SDS—聚丙烯酰氨凝胶电泳 B错误C.红细胞放入烧杯中加蒸馏水和40%体积的甲苯充分搅拌才能释放出血红蛋白 C错误D.分离血红蛋白溶液时位于离心管第四层的是其他杂质的暗红色沉淀物 D正确故选 D8.将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14mol/LNaCl溶液、2mol/LNaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中然后用放有纱布的漏斗过滤分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r 其中由于含DNA少可以丢弃的是（）A. P、Q、RB. p、q、rC. p、Q、rD. P、q、R【答案】D【解析】（2）将粗提取的DNA丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中此时DNA溶解度较大过滤后 DNA主要存在于滤液q中纱布上的粘稠物q中DNA含量较少可以丢弃（1）（3）将粗提取的DNA丝状物加入体积分数为95%的酒精溶液中 DNA在酒精中的溶解度很低过滤后DNA主要存在于纱布上的粘稠物q中滤液R中DNA含量很少可以丢弃故选 D9.对禽流感的确诊先用PCR技术将标本基因大量扩增然后利用基因探针测知待测标本与探针核酸的碱基异同．右图P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置 M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置哪份标本最有可能确诊为禽流感（）A. MB. NC. QD. W【答案】C【解析】图中P表示禽流感病毒探针基因在凝胶的电泳标记位置 M、N、Q、W是四份送检样品在测定后的电泳标记位置其中Q的电泳位置与P最接近因此最有可能为禽流感10.控制哺乳动物的性别对畜牧业生产具有十分重要的意义 SRY基因是Y染色体上决定雄性性别的基因 SRY-PCR胚胎性别鉴定技术是现阶段进行胚胎性别鉴定最准确和最有效的方法下列说法错误的是（）A. 可利用Y精子DNA含量比Ⅹ精子低的差异筛选两种精子从而对胚胎性别进行控制B. 从Y染色体DNA分子上获取SRY 基因可用SRY 基因的部分核苷酸序列作引物C. SRY-PCR胚胎性别鉴定技术中要用到SRY基因特异性探针进行检测D. 利用PCR经过3次循环理论上获得的SRY基因占扩增产物一半【答案】D【解析】解 A.哺乳动物的Y染色体比X染色体短小故含Y精子DNA含量比含X精子低根据该差异可以筛选两种精子实现对胚胎性别的控制 A正确B.从Y染色体DNA分子上获取SRY基因然后用SRY基因的部分核苷酸序列作引物进行扩增 B正确C.SRY-PCR胚胎性别鉴定技术中要用到放射性同位素标记的SRY基因特异性探针进行检测 C正确D.因为经过3次循环之后才能出现目的基因的片段故利用PCR经过3次循环理论上获得的SRY基因占扩增产物1/4 , D错误故选 D11.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为血红蛋白可采用电泳法鉴定【答案】B【解析】解 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 A正确B.凝胶柱中适量气泡的存在会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序降低分离效果 B错误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 C正确D.判断纯化的蛋白质是否为血红蛋白可采用电泳法鉴定 D正确故选 B12.下列有关PCR技术的叙述错误的是（）A. 每一次循环后目的基因的数量可以增加一倍B. PCR反应过程中需要3个不同的温度范围C. PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温D. 模板DNA和引物能在每一次扩增中重复使用【答案】D【解析】解 A.PCR过程中DNA数量的增加呈指数增长所以一次循环可使目的基因的量增加一倍 A正确B.PCR反应过程中需要3个不同的温度范围 90℃~95℃使模板DNA变性、解链 55℃~60℃复性（引物与DNA模板链结合） 70℃~75℃引物链延伸 B正确C.PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温 C正确D.PCR中模板DNA序列可反复在每一次循环中用作模板而每一次循环用到的引物都会一直成为产物DNA中的一部分序列在下一个反应循环中作为模板DNA 所以不可重复作为引物 D错误故选 D13.在向溶解DNA的NaCl溶液中不断加入蒸馏水的目的是（）A. 加快溶解DNA的速度B. 加快溶解杂质的速度C. 减小DNA的溶解度加快DNA析出D. 减小杂质的溶解度加快杂质的析出【答案】C【解析】解在DNA粗提取实验中向在溶解DNA的NaCl溶液中不断加入蒸馏水会使NaCl溶液的浓度降低进而减少DNA的溶解度使DNA分子逐渐析出．故选 C．14.下列关于PCR技术的叙述正确的是（）A. PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上B. 该技术需要解旋酶和热稳定的DNA聚合酶C. 该技术需要一对特异性的引物要求一对引物的序列是互补的D. 该技术应用体内DNA双链复制原理也需要模板、原料、能量、酶等条件【答案】D【解析】二、解答题（本大题共计7小题每题10分共计70分）15.（1）从血液中提取和分离p2微球蛋白用________法进行分离其中分子量大的蛋白质________（填“先”或“后”）洗脱出来原因是________15.（2）研究者计划通过培养转基因细菌来获得大量p2微球蛋白采用________法对细菌培养基灭菌调节pH应在灭菌之________（填“前”或“后”）进行实验结束时应选择菌落数在________之间的平板进行计数15.（3）γ酶由4条肽链组成可采用________法对4条肽链进行分离、纯化及分子量测定15.（4）根据材料请提出监测阿尔茨海默症的方案 ________ 治疗阿尔茨海默症的方案________【答案】（1）凝胶色谱, 先, 相对分子质量较大的蛋白质在凝胶颗粒外部移动路程短、移动速度较快【解析】解（1）分离p2微球蛋白用凝胶色谱法进行由于相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部通道只能在凝胶颗粒外部移动路程短、移动速度较快故分子量大的蛋白质先洗脱出来【答案】（2）高压蒸汽灭菌（法）, 前, 30~300【解析】（2）制备培养基的一般步骤为计算、称量、溶化、调pH、灭菌、倒平板其中对细菌培养基灭菌常采用高压蒸汽灭菌法调节pH应在灭菌之前进行实验结束时应选择菌落数在30~300之间的平板进行计数【答案】（3）SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳【解析】（3）γ酶由4条肽链组成对4条肽链进行分离、纯化及分子量测定可采用⑦SDS−聚丙烯酰胺凝胶电泳法【答案】（4）监测p2微球蛋白含量变化（研究p2微球蛋白变化与阿尔茨海默症关系、检查淀粉样斑块沉积的情况等）, 抑制γ酶的（切割）活性（减少淀粉样斑块沉积)【解析】（4）根据材料可知阿尔茨海默症患者脑组织中出现的淀粉样斑块沉积是由淀粉样蛋白前体蛋白被γ酶切割后产生的Aβ多肽逐渐聚集形成的在阿尔茨海默症患者的血液中具有免疫作用的p2微球蛋白浓度较高故监测阿尔茨海默症就需要监测p2微球蛋白含量变化而治疗阿尔茨海默症需要抑制γ酶的（切割）活性（减少淀粉样斑块沉积）16.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌16.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________16.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________16.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）17.血红蛋白的提取和分离一般可分为四步 ________、粗分离、________和_________ 17.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以上所述的过程即是样品处理它包括红细胞的洗涤、________、分离血红蛋白溶液17.收集的血红蛋白溶液要进行粗分离其方法是________17.然后通过________法将样品纯化样品纯化的目的是________ 最后经________进行纯度鉴定17.电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的________、形状的不同使带电分子产生不同的迁移速率从而实现样品中各种分子的分离【答案】样品处理, 纯化, 纯度鉴定【解析】血红蛋白提取和分离一般分为四步样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定【答案】①防止血液凝固, ②血红蛋白的释放【解析】①采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠以防止血液凝固②样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液【答案】透析【解析】将收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析进行样品的粗分离【答案】凝胶色谱, 去除大分子杂质蛋白, SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳【解析】通过凝胶色谱法将样品纯化纯化的目的是去除大分子杂质蛋白最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定【答案】大小【解析】电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状的不同使带电分子产生不同的迁移速率从而实现样品中各种分子的分离18.（1）获得某种病毒的蛋白质外壳基因可以使用限制酶处理该酶的作用是____________________________________________________ 在获取病毒的蛋白质外壳基因后为了增加其数量可以采用_____________技术该技术的原理是_________________________18.（2）利用病毒的蛋白质外壳基因和农杆菌的________质粒构建基因表达载体在将病毒的蛋白质外壳基因导入马铃薯细胞之前可以在细胞周围施用酚类化合物该物质的作用是___________________________________________________________18.（3）在检测马铃薯细胞是否转入病毒的蛋白质外壳基因时可以采用如图所示的方法进行检测该检测方法称为______________技术所使用的基因探针为利用___________________基因的一条链进行放射性同位素标记如果出现图中所示的结果则说明_________________________________【答案】（1）能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开, PCR, DNA双链复制【解析】解（1）一种限制酶能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开在体外可以采用PCR技术对目的基因进行扩增【答案】（2）Ti, 吸引农杆菌移向马铃薯细胞以便农杆菌的Ti质粒上的T-DNA转移至受体细胞【解析】（2）农杆菌转化法是利用农杆菌的Ti质粒作为目的基因的载体酚类化合物能吸引农杆菌移向马铃薯细胞以便农杆菌的Ti质粒上的T-DNA转移至受体细胞【答案】（3）DNA分子杂交, 病毒的蛋白质外壳（或“目的”）, 受体细胞中已经成功导入了病毒的蛋白质外壳基因【解析】（3）图示检测目的基因的方法为DNA分子杂交法19.（1）凝胶色谱法中所用的凝胶大多数是由_________等多糖类化合物构成的微小多孔球体19.（2）将实验流程补充完整 A为________ B为________19.（3）洗涤红细胞次数过少会影响分离效果的原因是________________________ 19.（4）在装填色谱柱时不能有气泡存在因为________ 降低分离效果如果________ 说明色谱柱制作成功19.（5）SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中 SDS能与各种蛋白质结合形成蛋白质—SDS复合物由于SDS所带负电荷的量大大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从而使电泳的迁移率完全取决于______________________【答案】（1）葡聚糖或琼脂糖【解析】解（1）凝胶色谱法中所用的凝胶大多数是由葡聚糖、琼脂糖等多糖类化合物构成的微小多孔球体【答案】（2）血红蛋白的释放, 凝胶色谱柱的装填【解析】（2）血红蛋白的提取和分离流程为红细胞的洗涤→血红蛋白的释放→分离血红蛋白溶液→透析→凝胶色谱柱的制作→凝胶色谱柱的装填→样品的加入和洗脱可见 A 表示血红蛋白的释放 B表示凝胶色谱柱的装填【答案】（3）无法除去血浆蛋白【解析】（3）洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化洗涤次数过少无法去除血浆蛋白影响分离效果【答案】（4）气泡会扰乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序, 红色区带均匀一致地移动【解析】（4）由于气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序降低分离效果所以在装填凝胶色谱柱时不得有气泡产生在蛋白质分离过程中如果红色区带均匀一致地移动说明色谱柱制作成功【答案】（5）分子的大小【解析】（5）SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中 SDS能与各种蛋白质结合形成蛋白质—SDS 复合物由于SDS所带负电荷的量大大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从而使电泳的迁移率完全取决于分子的大小20.（1）单克隆抗体的制备过程中要用到________技术和动物细胞融合技术过程中要经过________次筛选20.（2）根据上述资料分析需要向经过促融处理后的各种细胞混合培养物中加入________ 可使________不能分裂从而筛选出唯一能增殖的________20.（3）将获得的上述细胞在多孔培养板上培养用抗原检测从中选择________的杂交瘤细胞在________中培养一段时间后提取单克隆抗体20.（4）单克隆抗体最主要的优点是________ 并可大量制备利用单克隆抗体和________结合在特定的仪器中成像可以定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病【答案】（1）动物细胞培养, 2【解析】解（1）制备单克隆抗体的诱导过程有正常小鼠免疫处理、动物细胞的融合、杂交瘤细胞的筛选与培养、专一抗体检验阳性细胞培养、单克隆抗体的提纯要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术过程中需要筛选2次【答案】（2）氨基蝶呤, 骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞, 杂交瘤细胞【解析】（2）根据上述资料分析需要向经过促融处理后的各种细胞混合培养物中加入氨基蝶呤可使骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自我融合的细胞不能分裂从而筛选出唯一能增殖的杂交瘤细胞【答案】（3）能产生特定抗体, 体外或小鼠腹腔【解析】（3）将获得的上述细胞在多孔培养板上培养用抗原检测从中选择能产生特定抗体的杂交瘤细胞在体外或小鼠腹腔中培养一段时间后提取单克隆抗体【答案】（4）特异性强、灵敏度高, 放射性同位素【解析】（4）单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高、可大量制备利用单克隆抗体和放射性同位素结合在特定的仪器中成像可以定位诊断肿瘤、心血管畸形等疾病21. （1）若某同学从人的基因组文库中获得了干扰素基因并构建了基因表达载体以大肠杆菌作为受体细胞 ________（填“能”或“不能”）得到正常功能的干扰素mRNA 原因是________21. （2）某人以正常功能的干扰素mRNA为模板在________酶的作用下得到单链DNA 形成RNA-DNA杂交分子然后在酶的作用下得到单链DNA 最后在DNA聚合酶的作用下得到双链DNA 构建基因表达载体后导入大肠杆菌中在大肠杆菌中表达出的干扰素一般不具有天然状态下的活性原因是________21. （3）鉴于上述科学家希望将干扰素基因与________等调控组件重组在一起通过________等方法导入哺乳动物的________中然后进行早期胚胎培养获得早期胚胎移植到受体中使其生长发育成转基因动物在胚胎移植前可利用囊胚的________细胞对早期胚胎进行________【答案】【解析】【答案】【解析】【答案】【解析】。
高二生物中图版选修一课件：第六章 蛋白质和DNA技术 本章整合
等电点 沉淀法
溶度
低温有 机ห้องสมุดไป่ตู้剂 沉淀法
小,溶解度最小,最易形成沉淀物;各种蛋白质的 等电点不同,可调节溶液 pH 达到某蛋白质的等 电点;此法一般与盐析法结合使用
在含有蛋白质的混合液中加入一定量的溶于水 的有机溶剂,可使多数蛋白质溶解度降低并沉 淀析出,此法分离率比盐析高,但蛋白质易变性, 应在低温下进行
实验 解决了 DNA 研究中材 为蛋白质的研究和利用提供了原
意义 料不足的问题
材料
专题一 专题二
专题二 蛋白质分离方法的归纳
蛋白质的分离应根据不同的性质选择合适的分离方法。
性质 分离方法 特点
溶度
蛋白质的 盐析
调节混合蛋白质溶液中的中性盐溶液浓度,可 使各种蛋白质分段沉淀;主要影响因素有温度、 pH 和蛋白质浓度 蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最
本章整合
专题一 专题二
专题一 PCR 技术与分离蛋白质的比较
PCR 技术
分离蛋白质
实验 利用 DNA 热变性原理 依据相对分子质量的大小不同或
原理 体外扩增 DNA
带电性质差异来分离蛋白质
实验 高温变性→低温复性 点样→电泳→染色→脱色→制干
过程 →中温延伸
胶板
实验 结果
获得大量 DNA
相对分子质量或带电性质不同的 蛋白质得以分离
这是根据分子大小分离蛋白质混合物 的最有效方法之一,此法又称分子筛层 析,比“网眼”大的不能进入网格,小的进 入内部
专题一 专题二
所 带
电泳
电
荷 离子交
换层析
凝胶过 滤色谱法
色 离子交换 谱 色谱法
亲和 色谱法
在外界电场的作用下,带电粒子在电场中向 与其自身所带电荷相反方向移动的现象;具 有简单、快速、分离清晰、灵敏度高、样 品用量少等优点,被广泛应用 根据物质的酸碱度、极性及分子大小的不 同进行分离的层析技术
2023-2024学年高中生物人教版选修1专题5 DNA和蛋白质技术单元测试(含答案解析)
2023-2024学年人教版高中生物单元测试学校 __________ 班级 __________ 姓名 __________ 考号 __________注意事项1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2．请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题（本大题共计18小题每题3分共计54分）1.下列有关蛋白质提取和分离的叙述错误的是（）A. 透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B. 蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动C. 差速离心法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D. 采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来【答案】B【解析】解 A.透析的原理是透析袋是半透膜小分子杂质可以自由进出大分子蛋白质则留在袋内 A正确B.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动因此通过电泳可以将带电性质不同的蛋白质分离 B错误C.差速离心法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离 C正确D.采用透析法可以使蛋白质与其他小分子化合物分离开来 D正确故选 B2.研究人员比较了不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率（提取率越高获得的DNA越多）的影响实验结果如图所示下列有关叙述错误的是（）A. 提纯DNA时可加入酒精去除蛋白质等物质B. 新鲜棉叶提取的DNA纯度最高提取DNA的量也最多C. 可利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同的原理进行提纯D. 用二苯胺试剂鉴定蓝色最深的是冷冻3d处理后提取的DNA【答案】B【解析】解 A.DNA不溶于酒精因此提纯DNA时可加入酒精去除溶于酒精的蛋白质等物质 A正确B.新鲜棉叶提取的DNA纯度最高但提取率不是最高的 B错误C.在不同浓度的NaCl溶液中DNA的溶解度不同因此不同浓度的NaCl溶液可用于提纯DNA C正确D.冷冻3d处理后提取的DNA量是最多的因此用二苯胺试剂鉴定蓝色最深的是冷冻3d 处理后提取的DNA D正确故选 B3.下列有关生物学实验的描述错误的是（）A. 在DNA粗提取与鉴定实验中往试管中加入NaCl、丝状物和二苯胺试管震荡后会出现蓝色B. PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定当结果出现了不止一条带时可能是由于模板DNA出现污染C. 在菊花进行组织培养过程中接种时注意外植体的方向不能倒插D. 只要得到了2个及以上菌落数目在30~300的平板就说明系列稀释操作成功【答案】A【解析】解 A.DNA用二苯胺试剂鉴定时在沸水浴中加热2min后可观察到蓝色反应 A 错误B.PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定当结果出现了不止一条带时可能是由于模板DNA出现污染 B正确C.在菊花进行组织培养过程中接种时需要注意外植体的方向不能倒插 C正确D.只要得到了2个及以上菌落数目在30~300的平板就说明系列稀释操作成功 D正确故选 A4.PCR是一种体外扩增DNA的技术模拟了体内的DNA复制过程如图为PCR技术原理示意图对于图中物质和过程说明错误的（）A. 物质a 游离的脱氧核苷酸B. 过程① 氢健断裂C. 过程② 边解旋边复制D. 过程③ 遵循碱基配对原则【答案】C【解析】A、PCR模拟了体内的DNA复制所以a是DNA复制的原料脱氧核糖核苷酸 A 正确B、在94℃高温条件下 DNA分子双螺旋解开形成单链此时氢键断裂 B正确C、体外模拟DNA的复制依据了DNA的热变性原理该过程DNA分子不是边解旋边复制的过程 C错误D、DNA复制需要遵循碱基互补配对的原则 D正确5.下列有关分离血红蛋白的操作错误的是（）A. 色谱柱内不能有气泡存在一旦发现有气泡必须重装B. 凝胶用自来水充分溶胀后配成凝胶悬浮液C. 可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热至沸腾以加快凝胶膨胀D. 加样后打开色谱柱下端的出口使样品渗入凝胶床内【答案】B【解析】解 A.气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序降低分离效果若有色谱柱内有气泡需重新装填 A正确B.凝胶应直接放在洗脱液中充分溶胀配成凝胶悬浮液 B错误C.为了加速凝胶膨胀可以将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热至接近沸腾这种方法可节约时间 C正确D.加样后打开色谱柱下端的出口使样品渗入凝胶内等样品完全进入凝胶层后关闭下端出口 D正确故选 B6.PCR技术作为基因工程中获取目的基因常用的方法在生产生活中得到广泛应用下列说法正确的是（）A. 用PCR技术扩增目的基因时不必知道基因的全部序列B. PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C. PCR技术中的变性是指DNA聚合酶的空间结构发生改变D. 利用PCR技术扩增形成的目的基因中一定没有启动子【答案】A【解析】解 A.只要设计出目的基因的引物接下来即可自动进行而不必知道其全部序列A正确B.PCR反应中温度的周期性改变是为了变性、复性、延伸而不是为了DNA聚合酶催化不同的反应 B错误C.变性过程中破坏的是DNA分子的空间结构 C错误D.利用PCR技术扩增形成的目的基因中分为编码区和非编码区可能含有启动子 D错误故选 A7.关于血红蛋白分子组成的叙述正确的是（）A. 两个alpha 肽链、两个beta 肽链、一个亚铁血红素基团B. 一个alpha 肽链、三个beta 肽链、四个亚铁血红素基团C. 两个alpha 肽链、两个beta 肽链、四个亚铁血红素基团D. 两个alpha 肽链、两个beta 肽链、两个亚铁血红素基团【答案】C【解析】解由以上分析可知血红蛋白分子由四条链（两条\alpha 链和两条\beta 链）和四个亚铁血红素基团组成．故选 C．8.下列有关PCR技术的叙述错误的是（）A. 每一次循环后目的基因的数量可以增加一倍B. PCR反应过程中需要3个不同的温度范围C. PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温D. 模板DNA和引物能在每一次扩增中重复使用【答案】D【解析】解 A.PCR过程中DNA数量的增加呈指数增长所以一次循环可使目的基因的量增加一倍 A正确B.PCR反应过程中需要3个不同的温度范围 90℃~95℃使模板DNA变性、解链 55℃~60℃复性（引物与DNA模板链结合） 70℃~75℃引物链延伸 B正确C.PCR反应过程中加入的酶的显著特性是耐高温 C正确D.PCR中模板DNA序列可反复在每一次循环中用作模板而每一次循环用到的引物都会一直成为产物DNA中的一部分序列在下一个反应循环中作为模板DNA 所以不可重复作为引物 D错误故选 D9.关于DNA粗提取与鉴定实验的有关说法错误的是（）A. 实验中提取较纯净的DNA利用了DNA溶于氯化钠但不溶于酒精的特点B. 实验加洗涤液的作用是使细胞膜破裂蛋白质变性蛋白质与DNA分离开来C. 对最后提取出的DNA用二苯胺鉴定时无需沸水水浴加热D. 提取得到的DNA与二苯胺反应后呈蓝色【答案】C【解析】A、实验中提取较纯净的DNA利用了DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同 NaCl溶液在0.14mol/L时溶解度最低 DNA不溶于酒精的特点 A正确B、实验加洗涤液的作用是瓦解细胞膜蛋白质变性蛋白质与DNA分离开来 B正确C、在沸水浴加热条件下 DNA与二苯胺反应呈现蓝色 C错误D、沸水浴加热条件下 DNA与二苯胺反应呈现蓝色 D正确10.实验室常用PCR技术对DNA进行体外扩增下列相关叙述正确的是（）A. 95℃时DNA的磷酸二酯键断开B. 引物与模板结合后向引物的3′端延伸C. 反应过程包括变性→延伸→复性D. 需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶【答案】B【解析】A、95℃时DNA的氢键断开磷酸二酯键没有断裂 A错误B、引物与模板结合后向引物的3′端延伸 B正确C、反应过程包括变性→复性→延伸 C错误D、PCR操作过程中不需要解旋酶 D错误11.关于下列实验的叙述正确的是（）A. DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最大在无水酒精中溶解度最小B. 可通过观察溴麝香草酚蓝水溶液是否变色来判断酵母菌的呼吸方式C. 鉴定花生子叶脂肪时苏丹Ⅲ染液染色前需先用50%的酒精对子叶进行处理D. 观察植物细胞有丝分裂实验 15%的盐酸和95%的酒精混合液使细胞相互分离开来【答案】D【解析】A、DNA在0.14mol/L Nl溶液中溶解度最小 A错误B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生二氧化碳都可使漠麝香草酚蓝水溶液变色不可判断呼吸方式 B错误C、花生子叶脂肪鉴定实验中苏丹Ⅲ染液染色后需先用50%的酒精洗去浮色 C错误D、解离液由盐酸和酒精组成目的是使组织细胞相互分离 D正确故选D.12.聚合酶链式反应（PCR）是一种体外迅速扩增DNA片段的技术下列有关PCR过程的叙述中不正确的是（）A. 变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键B. PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度较高C. 延伸过程需要的是耐高温的DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸D. 复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成【答案】C【解析】解 A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键使DNA双链得以打开 A正确B.PCR技术是在较高温度下进行的因此PCR与细胞内DNA复制相比所需要聚合酶具有更高的耐热性 B正确C.延伸过程需要加入热稳定DNA聚合酶（Taq酶）、ATP、四种脱氧核苷酸 C错误D.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的 D正确故选 C13.在DNA的粗提取过程中先后两次向烧杯加入蒸馏水的作用分别是（）A. 稀释血液冲洗样品B. 使血细胞破裂降低NaCl浓度使DNA析出C. 使血细胞破裂增大DNA溶解量D. 使血细胞破裂提取含杂质较少的DNA【答案】B【解析】解在DNA粗提取的实验中先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是使血细胞吸水涨破释放DNA 降低NaCl浓度使DNA析出故选 B14.凝胶色谱法是根据（）分离蛋白质的有效方法A. 分子的大小B. 相对分子质量的大小C. 带电荷的多少D. 溶解度【答案】B【解析】解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相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道路程长移动的速度慢相对分子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道路程短移动的速度快因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离故选 B15.RT﹣PCR技术是确诊新冠肺炎患者的核酸检测手段（如图）该技术首先将病毒COVID﹣19的核酸通过逆转录形成DNA 然后以此DNA链为模板进行体外DNA复制反应体系中加入的荧光基团会使目标DNA发光从而被仪器检测到下列叙述错误的是（）A. 病毒COVID﹣19的遗传物质中含有尿嘧啶核苷酸B. 检测过程中需要核糖核苷酸和脱氧核苷酸做为原料C. RT﹣PCR反应体系中含有逆转录酶和DNA聚合酶D. 相同反应时间内目标DNA含量与病毒含量呈正相关【答案】B【解析】A、病毒COVID﹣19的遗传物质是RNA 因此其中含有尿嘧啶核糖核苷酸 A正确B、检测过程中需要脱氧核苷酸做为原料不需要核糖核苷酸 B错误C、该技术首先将病毒COVID﹣19的核酸通过逆转录形成DNA（该过程需要逆转录酶）然后以此DNA链为模板进行体外DNA复制（该过程需要DNA聚合酶）因此RT﹣PCR反应体系中含有逆转录酶和DNA聚合酶 C正确D、相同反应时间内目标DNA含量与病毒起始含量呈正相关 D正确16.下列关于生物学实验正确的是（）A. 探究不同类型土壤中小动物丰富度的实验取样器大小是无关变量使用不同的取样器会得到相同的结论B. DNA溶于酒精溶液而细胞中的蛋白质不溶于酒精溶液利用这一原理可以将DNA与蛋白质进一步分离C. 估测土壤浸出液中的细菌数量可采用稀释涂布平法直接统计出细菌数目D. 用纸层析法分离叶绿体中色素的结果中黄绿色色带距离点样处最近表明叶绿素b在层析液中含量最少【答案】A【解析】 A 、探究不同类型土壤中小动物丰富度的实验取样器大小是无关变量使用不同的取样器会得到相同的结论 A正确B、DNA不溶于酒精溶液而细胞中的蛋白质溶于酒精溶液利用这一原理可以将DNA与蛋白质进一步分离 B错误C 、估测土壤浸出液中的细菌数量可采用稀释涂布平板法但是统计出细菌数目需要乘以稀释的倍数再除以涂布溶液的体积 C错误D、用纸层析法分离叶绿体中色素的结果中黄绿色色带距离点样处最近表明叶绿素b 在层析液中的溶解度最小 D错误17.下列有关实验的叙述正确的是（）A. 制作洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞临时装片时都需要滴加清水B. 探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验各实验组pH只需要控制相同即可C. 选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片在显微镜下观察不到联会现象D. 酵母菌呼吸方式为兼性厌氧型改变培养液氧气供应对酵母菌种群的K值没有影响【答案】C【解析】 A 、制作口腔上皮细胞临时装片时都需要滴加生理盐水 A错误B、探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验中温度是自变量 pH为无关变量无关变量要相同且适宜因此各实验组pH不仅需要控制相同还要适宜 B错误C 、洋葱根尖细胞通过有丝分裂方式增殖而有丝分裂过程不会发生联会现象因此选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片在显微镜下观察不到联会现象 C正确D、酵母菌呼吸方式为兼性厌氧型改变培养液氧气供应会改变酵母菌的代谢和繁殖速度因此对酵母菌种群的K值有影响 D错误18.SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是（）A. 增大蛋白质的相对分子质量B. 改变蛋白质的形状C. 掩盖不同种蛋白质间的电荷差别D. 减少蛋白质的相对分子质量【答案】C【解析】解 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是掩盖不同种蛋白质间的电荷差别使SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速率完全取决于分子大小故选 C二、解答题（本大题共计6小题每题10分共计60分）19.（1）采集猪血时要加入________防止血液凝固19.（2）样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心目的是________ 向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌可以破碎红细胞破碎细胞的原理是________19.（3）血红蛋白粗分离阶段透析的目的是________ 若要尽快达到理想的透析效果可以________19.（4）电泳利用了待分离样品中各种分子的________等的差异而产生不同迁移速度实现各种分子的分离19.（5）一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示由图可知携带者有________种血红蛋白从分子遗传学的角度作出的解释是________【答案】柠檬酸钠【解析】采集猪血时要加入柠檬酸钠防止血液凝固【答案】生理盐水, 去除杂蛋白, 渗透原理（当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时细胞吸水涨破）【解析】样品处理中红细胞的洗涤要用生理盐水反复冲洗、离心目的是去除杂蛋白根据渗透作用原理将红细胞置于低渗溶液中红细胞会吸水涨破释放出血红蛋白【答案】除去小分子杂质, 增加缓冲液的量或及时更换缓冲液【解析】血红蛋白粗分离阶段透析的目的是除去样品中的小分子杂质可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间能尽快达到理想的透析效果【答案】带电性质以及分子大小、形状【解析】由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异在电泳过程中会产生不同的迁移速度从而实现各种分子的分离【答案】2, 携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因可以控制合成两种不同的蛋白质【解析】根据图示可知镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白原因是携带者具有（控制血红蛋白的）一对等位基因分别控制合成两种不同的蛋白质20.（1）叶绿体基因工程的核心是构建基因表达载体表达载体中除目的基因外还必须有启动子、终止子、复制原点、________等启动子的作用是________ 叶绿体DNA上的基因在结构和表达方式等方面有原核细胞基因的特性若目的基因来源于真核生物则往往选用目的蛋白对应的cDNA片段而不是基因组DNA片段作为目的基因原因是________20.（2）将目的基因导入烟草细胞叶绿体时要穿过多层生物膜因而常将包裹在金属颗粒表面的表达载体轰击进入叶绿体提高转化效率该方法称为________20.（3）检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时实验组以待测的样本DNA为模板使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组将以________为模板的组别作为阴性对照组若________ 则说明目的基因导入成功20.（4）转入叶绿体中的基因________（填“会”或“不会”）随花粉传递给子代理由是________【答案】（1）标记基因, RNA聚合酶识别和结合的位点驱动基因转录, cDNA无内含子在结构和表达方式等方面与原核细胞基因相似【解析】解（1）基因表达载体包括且的基因、终止子、启动子、标记基因等启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点驱动基因转录叶绿体DNA上的基因在结构和表达方式等方面有原核细胞基因的特性若目的基因来源于真核生物则往往选用目的蛋白对应的cDNA片段而不是基因组DNA片段作为目的基因因为cDNA无内含子在结构和表达方式等方面与原核细胞基因相似【答案】（2）基因枪法【解析】（2）基因枪法是用压缩气体动力产生一种冷的气体冲击波进入轰击室把粘有DNA的细微金粉打向细胞穿过细胞壁、细胞膜、细胞质等层层构造到达细胞核完成基因转移【答案】（3）导入空载体的叶绿体DNA, 实验组与阳性对照组的结果一致且阴性对照组无扩增产物【解析】（3）如果其将目的基因导入了受体那待测DNA中就会含有目的基因就可以通过PCR扩增形成相应的条带同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组将以导入空载体的叶绿体DNA为模板的组别作为阴性对照组若实验组与阳性对照组的结果一致且阴性对照组无扩增产物则说明目的基因导入成功【答案】（4）不会, 叶绿体基因属于细胞质基因只通过母本遗传给后代【解析】（4）叶绿体基因属于细胞质基因只通过母本遗传给后代转入叶绿体中的基因不会随花粉传递给子代21.（1）人体内血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有________欲对血红蛋白进行提取和鉴定需经过样品处理、________、纯化和纯度鉴定四步样品处理过程中分离血红蛋白溶液时用需过滤除去________ 分离出的红色透明液体需进行透析透析的目的是________或用于更换样品的缓冲液21.（2）血红蛋白的释放需要用到试剂________和________在凝胶色谱分离蛋白质过程中如果________ 说明色谱柱制作成功在判断纯化的蛋白质是否达到要求需要对蛋白质进行纯度鉴定在鉴定的方法中使用较多的是________ 其中用到的SDS的作用是________【答案】血红素, 粗分离, 脂溶性沉淀, 除去样品中分子量较小的杂质【解析】血红蛋白由四条肽链组成每一条肽链环绕一个亚铁血红素基团故人体内血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有血红素欲对血红蛋白进行提取和鉴定需经过样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步样品处理过程中分离血红蛋白溶液时用需过滤除去脂溶性沉淀分离出的红色透明液体需进行透析透析的目的是除去样品中分子量较小的杂质或用于更换样品的缓冲液【答案】蒸馏水, 甲苯, 红色区带均匀一致地移动, SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳, SDS能与各种蛋白质形成蛋白质﹣SDS复合物 SDS所带负电荷的量大大超过蛋白质分子原有的电荷量因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别使电泳迁移速率完全取决于分子大小【解析】血红蛋白的释放需要用到试剂蒸馏水和甲苯在蒸馏水和甲苯作用下红细胞破裂释放出血红蛋白在凝胶色谱分离蛋白质过程中如果红色区带均匀一致地移动说明色谱柱制作成功在判断纯化的蛋白质是否达到要求需要对蛋白质进行纯度鉴定在鉴定的方法中使用较多的是SDS﹣聚丙烯酰胺凝胶电泳其中用到的SDS的作用是SDS能与各种蛋白质形成蛋白质﹣SDS复合物 SDS所带负电荷的量大大超过蛋白质分子原有的电荷量因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别使电泳迁移速率完全取决于分子大小22.（1）引物是PCR技术中的关键物质利用PCR技术扩增某个致病基因时所设计的一对引物必须具备___________________________________________和__________________________________的特点22.（2）将PCR所需的物质准备完毕后在PCR仪上用94~96℃的温度预热5min 其目的是_______________________________ 温度降低到50~60℃后发生___________________________ 将温度回升至72℃反应体系中的______________酶催化________________________________合成双链 DNA22.（3）多重PCR技术在一个反应体系中使用两对以上的引物可应用于检测食品中的多种致病菌原因是___________________________________________________________________________ ______________________________________________________________【答案】（1）两种引物分别与致病基因的两条单链配对, 两种引物间不能互补配对【解析】解（1）利用PCR技术扩增某个致病基因时引物之间不能互补配对且两种引物应分别与目的基因的两条链互补配对【答案】（2）利用高温使DNA变性形成单链片段, 引物与模板链的结合, 热稳定DNA聚合（或Taq）, dNTP（dATP、dTTP、dCTP、dGTP）（或4种脱氧核苷酸）【解析】（2）PCR 包括变性、复性、延伸 94～96℃条件下DNA变性解旋形成单链温度降到50～60℃后发生复性引物与模板链结合延伸过程中由Taq酶催化4种脱氧核苷酸合成双链DNA【答案】（3）待测样品存在多种致病菌每对引物用于扩增某种致病菌的特异性基因多对引物可同时扩增出多种目的基因【解析】（3）多重PCR技术在反应体系中加入了多对不同的引物每对引物都可扩增一种目的基因多对引物可同时扩增多种目的基因因此可以检测出多种致病菌23.（1）要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用________对全部DNA 进行片段化将获得的片段与________连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是________ 最常用的方法是________ 再通过________鉴别和筛选含目的基因的受体菌23.（2）如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因原因是________________________________________________23.（3）构建了基因文库并不等于完成了目的基因的分离因此必须用各种方法将目的基因从文库中筛选出来下列不能为筛选目的基因提供依据的是________23.（4）利用PCR技术扩增目的基因这一过程中需要加入一种特殊的酶即________ 【答案】（1））限制酶, 运载体, 大肠杆菌, 感受态转化法, 标记基因【解析】解（1）基因文库包括基因组文库和部分基因文库要想构建基因组文库必须获得该生物体内的全部DNA 用限制酶对全部DNA进行片段化将获得的片段与运载体连接起来通常导入到原核细胞中最常用的受体细胞是大肠杆菌最常用的方法是感受态转化法标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因从而将目的基因筛选出来故可通过标记基因鉴别和筛选含目的基因的受体菌【答案】（2）基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因【解析】（2）由于基因的选择性表达在某个时期只表达了部分基因所以如果用某种生物发育的某个时期的所有mRNA反转录产生的多种互补DNA片段构建成cDNA文库一般只包含该生物的部分基因【答案】C【解析】（3）筛选目的基因可以依据目的基因的功能、目的基因的mRNA及目的基因表达产物蛋白质的氨基酸序列由于碱基种类并没有特异性所以不能作为筛选目的基因的依据故选 C【答案】（4）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）【解析】（4）PCR过程包括变性、复性和延伸三步变性过程需要用90℃以上的高温使双链DNA解聚为单链故利用PCR技术扩增目的基因需要加入热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）24.（1）做DNA的粗提取和鉴定实验时一般不选用猪血的原因是__________________________ 若实验材料为鸡血则会在血液中添加一定量的柠檬酸钠目的是________ 若实验材料为植物细胞则还需要做的处理是_________________________。
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第六章蛋白质和DNA技术单元检测（时间：45分钟，满分：100分）一、选择题（每小题3分，共60分）1 某个DNA分子的碱基总数腺嘌呤为200个，利用PCR技术循环数次后，消耗周围环境中腺嘌呤的脱氧核苷酸3 000个，该DNA分子已循环了几次？（）A．3次 B．4次 C．5次 D．6次2 实验室内模拟生物体DNA的复制必需的一组条件是（）。
①酶②游离的脱氧核苷酸③ATP④DNA分子⑤mRNA⑥tRNA⑦适宜的温度⑧适宜的酸碱度A．①②③④⑤⑥ B．②③④⑤⑥⑦C．②③④⑤⑦⑧ D．①②③④⑦⑧3 有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是（）。
A．它们都是分离蛋白质的重要方法B．它们的原理相同C．使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳法不需要D．以上说法都正确4 PCR一般要经过三十多次循环，从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应，由引物Ⅰ延伸而成的DNA单链作模板时将（）。
A．仍与引物Ⅰ结合进行DNA子链的延伸B．无需与引物结合，在酶的作用下从头合成子链C．同时与引物Ⅰ和引物Ⅱ结合进行子链延伸D．与引物Ⅱ结合进行DNA子链的延伸5 缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持________基本不变（）。
A．温度 B．pHC．渗透压 D．氧气浓度6 下列叙述中错误的是（）。
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遇二苯胺试剂会呈现蓝色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物质7 符合PCR反应条件的一项是（）。
①稳定的缓冲液环境②DNA模板③合成引物④四种脱氧核苷酸⑤DNA聚合酶⑥DNA解旋酶⑦限制性内切酶⑧温控设备A．①②③④⑤⑥B．①②③④⑤⑥⑦⑧C．③④⑤⑥⑦⑧D．①②③④⑤⑧8 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．提取某种特定的蛋白质时需据其特性摸索提取的程序D．提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化、纯度的鉴定四大步9 下图为DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。
一般来说，下列各项正确的是（）。
A．a和c的碱基序列互补B．b和c的碱基序列相同C．a链中（A＋T）/（G＋C）的比值与b链中同项比值不同D．a链中（A＋T）/（G＋C）的比值与c链中同项比值相同10 下图是哪次循环的产物？（）A．第一次循环 B．第二次循环C．第三次循环 D．第四次循环11 关于DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法，正确的是（）。
A．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12 DNA扩增过程中，DNA片段经若干次扩增，与其数目的理论值变化相符的图是（）。
13 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大象的DNA ③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中④在一定温度条件下，将巨型动物和大象的DNA 水浴共热A．②④① B．②④③①C．③④① D．②④③14 已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、电荷性质和数量情况如下图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是（）。
A．分子甲与分子乙所带电荷性质不同B．若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最慢C．若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子丁存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中D．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则分子乙也一定保留在袋内15 （多选）下列关于DNA和蛋白质提取与分离实验的叙述，正确的有（）。
A．提取细胞中的DNA和蛋白质都需用蒸馏水涨破细胞B．用不同浓度NaCl溶液反复溶解与析出DNA可去除蛋白质C．蛋白质提取和分离过程中进行透析可去除溶液中的DNAD．蛋白质和DNA都可以用电泳的方法进行分离纯化16 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是（）。
A．增大蛋白质的相对分子质量B．改变蛋白质的形状C．掩盖不同种蛋白质间的电荷差别D．减少蛋白质的相对分子质量17 下列有关蛋白质提取和分离的说法，错误的是（）。
A．透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B．采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来C．离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动18 将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中，10分钟后离心，得到沉淀物和上清液，则上清液中K＋含量最高的离心管内盛有（）。
A．质量分数为10%的氯化钠溶液B．质量分数为20%的蔗糖溶液C．质量分数为0.9%的氯化钠溶液D．蒸馏水19 PCR利用了DNA热变性的原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器，对PCR过程中“温度的控制”的下列说法错误的是（）。
A．酶促反应需要高的温度，是为了确保模板是单链B．延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度C．DNA聚合酶不能热变性，要用耐高温的聚合酶D．DNA解旋酶不能热变性，为了确保模板是单链20 下图表示DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是（）。
A．向右的过程为加热（80～100 ℃）变性的过程B．向左的过程是DNA双链迅速致冷复性C．变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同D．图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3′端二、非选择题（共40分）21 （13分）已知蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出（或沉淀），随着硫酸铵浓度增加，混合液中析出的蛋白质种类和总量增加。
下表是某蛋白质混（1）若只完全析出甲蛋白，混合液中最合适的硫酸铵浓度应为________。
（2）向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液（或硫酸铵），使混合液中的硫酸铵浓度达到30%，会析出若干种蛋白质，它们分别是_________________________________________。
（3）通过改变混合液中的硫酸铵浓度________（能、不能）从混合液中得到所有的、不含有其他蛋白质的乙蛋白，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________。
（4）简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路。
（5）如果蛋白质析出物中还含有一定量的硫酸铵，可用半透膜除去析出物中的硫酸铵。
用半透膜能除去析出物中硫酸铵的原理是___________________________________________ ______________________________________________________________________。
22 （7分）Kornberg曾以噬菌体为引子，用四种脱氧核苷酸为原料，加入适量ATP 和DNA聚合酶，在试管中把游离的脱氧核苷酸合成了噬菌体DNA，这种半人工合成的DNA也能够在寄主（细菌）体内繁殖。
请据此回答下列问题。
（1）该实验说明的问题是_______________________________________________。
（2）加入ATP的目的是__________________。
说明该过程是_________________。
（3）加入DNA聚合酶的目的是__________________________________________。
（4）若DNA是在细菌细胞内合成的，则其场所是________；若在真菌细胞内合成，其场所可能是________；若在高等植物叶肉细胞内合成，其场所又可能是________。
23 （9分）下图为一种核酸分析方法，请据图分析回答有关问题。
（1）被分析的材料应属于一条________链。
如果它存在另一条互补链，该互补链的碱基序列是：（2）如果选择性断开的位置是碱基G，那么随机出现的被标记片段应有________种，在电泳带上被分离的显示位置应有________处，在泳动方向最先端的片段应是________序列段，与图示泳动位置相比，在同样电泳条件下该片段应位于①的________（填“上方”或“下方”）。
（3）应用上述原理分析某种未知序列核酸的一条单链，结果如下图所示：此结果说明，该核酸的此单链含________个核苷酸，其A∶T∶G∶C＝________∶________∶________∶________24 （6分）随着分子生物学的发展，人们越来越重视对蛋白质的研究。
测定蛋白质的相对分子质量是研究蛋白质的一项重要技术，常用的测定方法是凝胶（由多孔性网状物质构成的颗粒，其孔能让小分子物质进出）色谱法，即在一根垂直的玻璃柱中装满凝胶，然后在其上端加入蛋白质混合液并用缓冲液进行洗脱。
根据各种蛋白质洗脱的先后顺序可以比较它们的相对分子质量大小。
不同蛋白质相对分子质量大小与洗脱体积的关系如下图所示。
请回答下列问题。
（1）蛋白质的基本单位是____________，其结构通式为__________________。
（2）把含有肌红蛋白（相对分子质量为16 900）、血清蛋白（相对分子质量为35 000）、牛胰岛素（相对分子质量为 5 700）的蛋白质混合液进行凝胶过滤，最先洗脱出来的是________。
（3）某人欲用凝胶色谱法比较A、B两种蛋白质的相对分子质量大小，请你选择需要的材料，帮助其设计实验步骤，并预测实验结果，以得出相关结论。
实验步骤：_______________________________________________________________ _____________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
实验结果：________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。