2019-2020学年高中生物人教版选修1配套习题：专题5检测A 8页

专题 5 检测(A) (时间:60 分钟,满分:100 分) 一、选择题(每小题 2 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.下列属于提取生物大分子基本思路的是( ) A.利用空间结构的不同 B.利用分子质量的不同 C.利用物理和化学性质的不同 D.利用组成元素的不同 答案:C 2.下列有关蛋白质和 DNA 的提取和分离的说法,正确的是( ) A.可用蒸馏水涨破细胞的方法从羊成熟红细胞中提取 DNA 和蛋白质 B.提取 DNA 时,可用不同浓度的 NaCl 溶液反复溶解以析出蛋白质 C.透析法分离蛋白质的依据是大分子蛋白质不能通过半透膜 D.用玻璃棒快速搅拌有利于提取 DNA 解析:哺乳动物的成熟的红细胞没有细胞核,不能提取到DNA;不同浓度的NaCl溶液反复溶解可 去除杂质,在 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时,DNA 溶解度最小;用玻璃棒快速搅拌容 易使 DNA 断开,不利于 DNA 的提取。 答案:C 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 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 解析:当 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时可以析出 DNA。 答案:A 4.在以鸡血为材料对 DNA 进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的 DNA,可以依 据的原理是( ) A.在物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中 DNA 的溶解度最小 B.DNA 遇二苯胺在沸水浴的条件下会显蓝色 C.DNA 不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精 D.质量浓度为 0.1 g/mL 的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用 解析:DNA 粗提取原理有 DNA 在物质的量浓度为 0.14 mol/L 的NaCl溶液中溶解度最小和DNA 不溶于体积分数为 95%的冷酒精,进一步提取杂质较少的 DNA 的原理为后者。B 项为 DNA 鉴 定的原理。D 项中柠檬酸钠的作用是防止血液凝固。 答案:C 5.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 解析:第一次加入蒸馏水的作用是使血细胞过度吸水而破裂,使细胞内核物质释放。第二次加入 适量蒸馏水,是为了将 NaCl 溶液的物质的量浓度降低到 0.14 mol/L,使 DNA 因溶解度达到最小 而析出。 答案:B 6.下列符合 PCR 反应条件的是( ) ①稳定的缓冲液环境 ②DNA 模板 ③引物 ④四种脱氧核苷酸 ⑤Taq DNA 聚合酶 ⑥解 旋酶 ⑦限制性内切酶 ⑧温控设备 A.①②③④⑤⑥ B.①②③④⑤⑥⑦⑧ C.③④⑤⑥⑦⑧ D.①②③④⑤⑧ 解析:PCR 反应应模拟生物细胞内 DNA 复制的条件,只是无须解旋酶(可热变性),也不需要基因 工程的工具酶(限制性内切酶)。 答案:D 7.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、所带电荷的性质和 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 12 h,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 2 000 r/min 的速度离心 10 min,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 解析:分子乙留在透析袋内,说明其相对分子质量比较大,分子丙比分子乙相对分子质量大,所以 分子丙也留在袋内;分子甲的相对分子质量最小,因能进入凝胶内部通道而导致移动速度慢;分 子戊比分子甲的相对分子质量大,分子甲可能不存在于沉淀物中; SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中, 电泳迁移率完全取决于分子的大小,相对分子质量相差越大,形成的电泳带相距越远。 答案:A 8.下列关于凝胶色谱法的原理及操作的说法,错误的是 ( ) 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,而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢, 最后流出 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,凝胶对要分离的物质没有吸附作用,因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来 解析: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,是一些微小的多孔球体,相对分子质量小的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 相对分子质量较大的蛋白质先被分离。不同的凝胶,其立体网状结构不同,孔隙大小不同,因此可 分离的分子大小也不同。凝胶一般对分离的物质无吸附作用,所有要分离的物质都应该被洗脱 出来,这是凝胶色谱法与一般层析法的不同。 答案:C 9.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倒入烧杯,再加入五倍体积的蒸馏水 D.直至上清液中没有颜色,表明红细胞已洗涤干净 解析:红细胞洗涤过程中,应低速短时间离心,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 10.下列操作中,对 DNA 的提取量影响较大的是( ) ①使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,释放出 DNA 等核物质 ②搅拌时,要用玻璃棒沿一个方向 轻缓搅动 ③在析出 DNA 黏稠物时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中黏稠物不再增多 ④在用酒 精沉淀 DNA 时,要使用冷酒精,甚至再将混合液放入冰箱中冷却 A.①②④ B.①②③④ C.①③④ D.②③④ 解析:①可充分释放出细胞中的 DNA 分子,使进入滤液中的 DNA 量尽量多;③是让 DNA 充分沉 淀,保证 DNA 的量,④的道理同③。②所述的操作可以保证 DNA 分子的完整性,但不影响提取 量。除了①③④影响 DNA 的提取量外,使用塑料器皿也可以减少 DNA 在操作中的损失。 答案:C 11.下列各项中,哪项不是电泳使样品中各分子分离的原因? ( ) A.带电性质差异 B.分子的大小 C.分子的形状 D.分子的变性温度 解析:电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程,带电性质不同、分子的大小和形状不 同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度,但迁移速度与分子变性温度无关。 答案:D 12.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 聚合酶不能从头开始催化 合成 DNA,需要引物,所以 DNA 聚合酶不能催化复制整个 DNA 的全部序列;Taq DNA 聚合酶是 从美国黄石国家公园的一个热泉中发现的 Taq 细菌中分离得到的。 答案:A 13.PCR 一般要经过三十多次循环,从第二次循环开始,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.无须与引物结合,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 解析:PCR 扩增中,从第二次循环开始,由引物Ⅰ延伸而成的 DNA 单链作模板时将与引物Ⅱ结合 进行 DNA 子链的延伸;由引物Ⅱ延伸而成的 DNA 单链作模板时将与引物Ⅰ结合进行 DNA 子 链的延伸。 答案:D 14.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 如下图所示。下列关于 PCR 技术的叙述,错误的是( ) 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 技术以核糖核苷酸为原料,DNA 分子以指数方式扩增 D.应用 PCR 技术与探针杂交技术可以检测基因突变 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。 答案:C 15.PCR 反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性,但令人头痛的问题是易污染, 极其微量的污染即可造成假阳性结果的产生。防止污染的办法不包括( ) A.将样品的处理、配制 PCR 反应液、PCR 循环扩增及 PCR 产物的鉴定等步骤分区或分室进行 B.吸样枪吸样要慢,吸样时尽量一次性完成,枪头、小离心管应一次性使用,以免交叉污染 C.所有的 PCR 试剂都应放置于大瓶中,以减少重复加样次数,避免污染机会 D.PCR 试剂、PCR 反应液应与样品及 PCR 产物分开保存,不应放于同一冰盒或同一冰箱 解析:所有的 PCR 试剂都应分装放置于小瓶中,一次性用完,以避免因多次使用造成污染。 答案:C 16.下列关于 PCR 引物的说法,错误的是( ) 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的 DNA 的碱基序列用化学合成的方法获得 C.PCR 过程中只需要一种引物 D.引物的 3'端具有游离的—OH 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的 DNA 的碱基序列用化学合成 的方法获得,B 项正确,C 项错误;引物的 3'端具有游离的—OH,D 项正确。 答案:C 17.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳中,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 解析:加入 SDS 的作用是使蛋白质发生完全变性,解聚成单条肽链;SDS 还能与各种蛋白质形成 蛋白质-SDS 复合物,SDS 所带电荷量远远超过了蛋白质原有带电量,掩盖了不同种蛋白质间的 电荷差别,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。 答案:C 18.下列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 解析:凝胶色谱法和电泳法都是分离蛋白质的重要方法,但它们的原理不同,凝胶色谱法是根据 相对分子质量的大小分离蛋白质的方法,而电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异 以及分子本身的大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子 的分离。这两种方法都需要缓冲液。 答案:A 19.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.提取血红蛋白程序可分为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四大步 解析:提取蛋白质比提取 DNA 的难度大,是因为与 DNA 相比,蛋白质对温度、盐浓度、pH 等条 件更敏感,更容易失活;并且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,只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件,设计特定的方法;血红蛋白这种位于 红细胞内的含 Fe2+的蛋白质,其分离和提取程序大致为样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定,但 这一点不是提取蛋白质难度大的原因。 答案:D 20.下列关于 DNA 复制和 PCR 技术的比较,描述正确的是 ( ) A.两个过程都是边解旋边复制 B.两个过程都是随时都能进行 C.两个过程都需要相同的酶催化 D.两个过程都遵循碱基互补配对原则 解析:DNA 复制是边解旋边复制,而 PCR 中 DNA 解旋与复制分开、循环进行。DNA 复制发生 在细胞有丝分裂间期和减数第一次分裂前的间期,而 PCR 只要反应条件合适随时可以进行。 DNA 复制需要解旋酶、DNA 聚合酶等,而 PCR 只需要耐高温的 Taq DNA 聚合酶,不需要解旋 酶。 答案:D 二、非选择题(共 60 分) 21.(12 分)下图是“DNA 粗提取与鉴定”相关实验步骤,请据图分析并回答问题。 (1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料,这是因 为 。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法 是 。 (2)图 a 表示释放核物质后进行过滤的过程,过滤后取 进行下一步实验。 (3)图 b 表示的相关操作过程中,加入物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCl 溶液的作用 是 。 (4)图 c 表示在滤液中加入冷却的体积分数为 95%的酒精溶液,其目的 是 。 (5)DNA 鉴定的原理是 。 答案:(1)鸡血细胞的 DNA 含量丰富,材料易得(鸡血细胞易吸水涨破) 向鸡血细胞中加入蒸馏 水,并搅拌 (2)滤液 (3)溶解 DNA 分子 (4)提取含杂质较少(或较纯净)的 DNA (5)在沸水浴条件下,DNA 遇二苯胺呈蓝色 22.(16 分)如今人类已跨入了蛋白质时代,对蛋白质的研究和应用,首先需要获得高纯度的蛋 白质。请回答下列问题。 (1)蛋白质的提取和分离一般分为四步: 、 、 和纯度鉴 定。 (2)如果要从红细胞中分离出血红蛋白,实验前取新鲜血液要在采血容器中预先加入柠檬酸钠, 这样做的目的是 。 (3)血红蛋白的提取又可以细分为红细胞的洗涤、 、分离血红蛋白溶 液和 。其中分离血红蛋白溶液时需要用 (仪器)分离出下层红色透明液 体。 (4)装填凝胶色谱柱时,要注意色谱柱内不能有气泡存在,一旦发现有气泡必须重新装,这是因 为 。 (5)欲探究色谱柱的高度是否影响蛋白质分离的因素,应把 作为 自变量,把 作为无关变量,把 作为因变量。 答案:(1)样品处理 粗分离 纯化 (2)防止血液凝固 (3)血红蛋白的释放 透析 分液漏斗 (4)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果 (5)色谱柱的高度变化 缓冲液的用量和 pH、样品的用量、温度等因素 大小不同的蛋白质分 子的洗脱间距 23.(17 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的一种常规手段,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(如下图所示)。 (1)加热使 DNA 双链打开,这一步是打开 键,称为 ,在细胞中该过程是在 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,引物沿模板链延伸,最终合成 两条 DNA 分子,此过程中原料是 ,遵循 原则。 (3)PCR 技术的必需条件,除了模板、原料、引物、 酶以外,至少还有三个 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,以含有 14N 的脱氧核苷酸为原料,连续复制 4 次之后,则 15N 标记的 DNA 分子占全部 DNA 总数的比例 为 。 (5)现有一段 DNA 序列:5'CAAGGATCC3' 3'GTTCCTAGG5' 如果它的引物 1 为 5'GGA—OH,则引物 2 为 。 解析:DNA 两条链之间的碱基通过氢键形成碱基对,从而将两条链连接起来,因而,要想打开 DNA 双链,必须打开氢键,这一过程在细胞内是在解旋酶的作用下完成的,在细胞外(PCR)则是 通过高温实现的。合成 DNA 时,所用的原料是 4 种游离的脱氧核苷酸,复制过程遵循碱基互补 配对原则。PCR 技术的条件除了模板、原料、酶、引物以外,还要有适宜的 pH、温度变化以及 液体环境;以含 15N 标记的 DNA 分子为模板,以含 14N 的脱氧核苷酸为原料,连续复制 4 次,共得 到 DNA 分子数为 24=16(个),其中含有 15N 标记的有 2 个,占全部 DNA 分子总数的 1/8。 答案:(1)氢 解旋 解旋 (2)4 种脱氧核苷酸 碱基互补配对 (3)Taq DNA 聚合 pH 温度变化 (4)1/8 (5)5'CAA—OH 24.(15 分)下图为一种核酸的分析方法,请据图分析回答有关问题。 (1)被分析的材料应属于一条 DNA 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,在泳动方向的最前端的片段是 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)应用上述原理分析了某种未知序列核酸的一条单链,结果如右上图所示,此结果说明,该核酸 的此单链含 个核苷酸,其 A∶T∶G∶C= ,同时也可推断其碱基序 列是 。 解析:图中给出了一个对 DNA 单链进行分析的思路。从图中可以看出,DNA 单链的磷酸末端即 5'端的磷酸基团被标记,如果选择从 A 处断开,DNA 单链中有几个 A 就能形成几组 DNA 片段。 在凝胶介质上,长度不同的DNA 片段电泳时因相对分子质量不同就会自然分开。根据产生DNA 片段的个数确定DNA 中每种碱基的个数,根据电泳时在电场中分布的先后顺序可以确定4 种碱 基在 DNA 单链中的排列顺序。 (1)根据碱基互补配对原则写出互补链碱基,要注意反向平行。 (2)由于此单链中的 G 碱基有 5 个,所以从 G 处断裂会产生 5 种被标记片段,在电泳带上也会显 示 5 处位置。在距磷酸基的第二个碱基处就会断裂,所以此片段为 TG,比①处的 TGGA 还短,所 以迁移速度比①快,位于①的下方。 (3)此单链中的核苷酸数为 4(T)+5(A)+5(G)+4(C)=18(个),碱基序列从图中电泳方向和片段显示 位置可分析出来。 答案:(1)单 AGCATGCGTTCAAGTCCA (2)5 5 TG 下方 (3)18 5∶4∶5∶4 AACGTAGGGTTACCCTGA