2020-2021学年高中生物人教版选修1习题：专题5测评 8页

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 0.14 mol/L 时,DNA 的溶解度最低 解析在 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中,DNA 的溶解度最低;高于或低于此浓度,DNA 的溶解度都将 升高。 答案 D 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 B 3.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 解析当 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时,DNA 溶解度最小,可析出。 答案 A 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 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。 答案 A 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 2 mol/L NaCl 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 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 2 mol/L NaCl 溶液中后,过滤,DNA 存在于滤液中,不能弃掉滤液。 答案 D 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 D 7.做 DNA 粗提取和鉴定实验时,实验材料用鸡血而不用猪血的原因是( ) A.鸡血的价格比猪血的价格低 B.猪的成熟的红细胞中没有细胞核,不易提取到 DNA C.鸡血不会凝固,猪血会凝固 D.用鸡血提取 DNA 比用猪血提取操作简便 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猪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。 答案 B 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 2 mol/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 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。 答案 A 9.下列关于实验的叙述,不正确的是( ) A.血红蛋白的提取和分离实验中使用了交联葡聚糖凝胶 G-75,其中“75”表示每克凝胶膨胀时吸 水 7.5 g B.观察 DNA 在细胞中的分布实验中,加入盐酸可以使染色体中的 DNA 与蛋白质分离 C.用洋葱作实验材料进行 DNA 的粗提取与鉴定实验时,加入一定量的食盐的目的是有利于 DNA 的溶解 D.制取细胞膜、血红蛋白的提取和分离均以鸡血细胞作为实验材料 解析交联葡聚糖凝胶 G-75 中的“75”表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水 7.5 g,A 项正确。 盐酸可以改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,使染色体中的 DNA 与蛋白质分离,B 项正 确。提取 DNA 时,加入食盐的目的是使 DNA 分子充分溶解于浓 NaCl 溶液中,C 项正确。哺乳 动物成熟的红细胞没有细胞核,常作为制取细胞膜及血红蛋白的提取和分离的实验材料,而鸡 血细胞常作为提取 DNA 的实验材料,D 项错误。 答案 D 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.①②④ C.②③④ D.①③④ 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。 答案 C 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 500 r/min,12 min,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 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。 答案 D 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 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。 答案 A 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 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。 答案 C 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.Taq DNA 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.Taq DNA 聚合酶是从深海生态系统中发现的 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;Taq DNA 聚合酶是从 美国黄石国家公园的一个热泉中发现的。 答案 A 15.下列关于凝胶色谱柱的装填的叙述,错误的是( ) A.交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-75)“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 300 mL 物质的量浓度为 20 mmol/L 的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶 12 h D.凝胶用自来水充分溶胀后,配成凝胶悬浮液 答案 D 16.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。下列图 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 1 图 2 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。 答案 B 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( ) ①0.1 g·mL-1 的柠檬酸钠溶液 ②2 mol·L-1 的 NaCl 溶液 ③0.14 mol·L-1 的 NaCl 溶液 ④体积 分数为 95%的冷酒精溶液 ⑤0.015 mol·L-1 的 NaCl 溶液 A.①③⑤ B.③④ C.②④ D.②③④ 答案 B 18.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 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,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。 答案 C 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 DNA ③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.②③① C.③④① D.②④③ 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。 答案 A 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。 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。 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 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 。 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进行。(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。 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 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,我们可以选用猪、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 。 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。 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 24.(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。 (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 4 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 。 解析(1)引物的作用是为 DNA 聚合酶提供起点 3'端,引物Ⅰ与 b 链相应的碱基配对,引物Ⅱ应与 a 链相应的碱基配对。注意引物与母链是反向的。(2)DNA 体外扩增同细胞内 DNA 复制一样都 是半保留复制,DNA 分子的两条母链分别作为模板,合成新的 DNA 链。(3)循环一次后新合成的 DNA 分子是一条母链与一条子链结合,因此每个 DNA 分子中一条链(子链)含 32P,另一条链(母 链)不含 32P。循环 n 次后得到 2n 个 DNA 分子,共 2n+1 条单链,其中模板 DNA 的 2 条 DNA 链都 不含放射性,不含放射性的单链占总单链的 1/2n。(4)PCR 反应首先需要 DNA 解旋,体外 DNA 解旋利用了 DNA 热变性的原理。(5)加入蛋白酶可水解组蛋白,而 DNA 不受影响,这利用了酶 的专一性原理。 答案(1)(2)如图所示: (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