1、第六章测评(时间:100分钟,满分:100分)一、选择题(每小题2分,共50分)1.分离蛋白质的技术包括()A.电泳技术B.离心技术C.层析技术D.以上皆是答案:D2.下列叙述不正确的是()A.蛋白质所带的电荷数越多,移动得越快B.蛋白质所带的电荷数越少,移动得越快C.电荷数相同时,相对分子质量越大,移动越慢D.电荷数相同时,相对分子质量越小,移动越快解析:在电泳中,蛋白质所带的电荷数越多,移动越快,电荷数相同时,相对分子质量越小,则移动越快。答案:B3.下列有关PCR的描述,不正确的是()A.是一种酶促反应B.引物决定扩增的特异性C.扩增的对象是氨基酸序列D.扩增的对象是DNA序列解析:PC
2、R是特异扩增两个引物间的脱氧核苷酸序列,而不是氨基酸序列。答案:C4.下列有关PCR技术的说法正确的是()A.不需要引物B.始终在高于70 的条件下进行C.需要加DNA连接酶D.不需要加限制性核酸内切酶解析:PCR技术是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。它能以极少量的DNA为模板,在几小时内复制出上百万份的DNA拷贝。在该反应中,需要引物,作为复制的开始,不需要DNA连接酶,但需要DNA聚合酶;也不需要限制性核酸内切酶;反应需95 变性、55 复制、72 延伸。答案:D5.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()解析:DNA扩增过程中,DNA片段呈指数增长。
3、答案:C6.某蛋白质等电点为7.5,在pH为6.0的缓冲液中进行自由界面电泳,其泳动方向为()A.向负极移动B.向正极移动C.不运动D.同时向正极和负极移动解析:在pH=6.0的缓冲液中该蛋白质带正电荷,其泳动方向为向负极移动。答案:A7.在利用凝胶电泳法分离蛋白质时,一定要加入缓冲溶液,其作用主要是()A.使酶的活性最高B.使蛋白质的活性最高C.维持蛋白质所带的电荷D.使蛋白质带上电荷解析:加缓冲液的目的是维持蛋白质所带的电荷不发生改变而不是使蛋白质带上电荷。答案:C8.PCR过程中的引物通常是长度为2030个核苷酸的一段()A.单链DNAB.RNAC.DNA或RNAD.双链DNA解析:PC
4、R过程中的引物是一小段单链DNA。答案:A9.PCR利用了DNA的热变性原理,PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。下列对PCR过程中“温度的控制”的说法,错误的是()A.PCR反应需要高温,是为了产生单链模板B.延伸的温度必须大于复性温度,而小于变性温度C.要用耐高温的DNA聚合酶D.需要耐高温的解旋酶解析:PCR是体外DNA扩增技术,DNA双链的解开不需要解旋酶,而是靠高温使其变性解旋。答案:D10.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(80100 )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
5、D.图中DNA片段共有4个游离的磷酸基解析:变性后的DNA在缓慢降温后才会复性;变性与在生物体内解旋过程的条件不同、实质相同;任一DNA片段都有2个游离的磷酸基。答案:A11.下面关于DNA对高温的耐受性的说法,不正确的是()A.DNA对高温的耐受性一般要比蛋白质强B.超过80 后DNA将变性,即使恢复到常温,生物活性也不能恢复C.不同生物的DNA的“变性”温度不一定相同D.深海热泉附近生活的生物的DNA对高温的耐受性更强,其DNA中鸟嘌呤所占的比例更高解析:80 后DNA将变性,恢复到常温,生物活性还能恢复;深海温泉附近温度高,生活在那里的生物的DNA的稳定性也应该高。G与C之间含有三个氢键
6、,T与A之间含有两个氢键,G、C含量越高,分子越稳定。答案:B12.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,吸头小套、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分装,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试剂都应放置于小瓶分装,一次性用完,避免因多
7、次使用造成污染。答案:C13.仔细观察下图,所带负电荷少的球蛋白是()血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳图谱示意图A.1球蛋白B.2球蛋白C.球蛋白D.球蛋白解析:对于几种球蛋白来说直径相差不大,泳动速度的差异主要来自于所带电荷的多少,由图可知球蛋白由右向左泳动,因右侧为负极,且球蛋白距点样处最近,所以球蛋白所带负电荷最少。答案:D14.DNA的双螺旋结构解开的温度范围是()A.1020 B.80100 C.2030 D.4060 解析:蛋白质大多不能忍受6080 的高温,而DNA在80 以上才会变性。答案:B15.PCR过程中的复性是指()。A.在95 时,两条DNA单链通过碱基互补配对形成DNA双螺
8、旋B.在55 时,两条DNA单链通过碱基互补配对形成DNA双螺旋C.在72 时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合D.在55 时,两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合解析:PCR过程中的复性是指发生在55 时的低温条件下,引物与单链DNA的结合,不是两条单链DNA的结合。答案:D16.下列有关PCR技术的说法,不正确的是()A.PCR技术是在细胞内完成的B. PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术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的目的基因的核苷酸序列解析:PCR技术是在生物体外进行DNA复制的技术,其原理与DNA复
9、制的原理相同,但前提是必须要有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物。答案:A17.PCR仪实质上是一台自动调控温度的仪器,它调控不同温度的目的是()95 ,使DNA分子变性,失去生物活性95 ,使DNA分子变性,解开螺旋55 ,使DNA分子开始复制、延伸55 ,使引物通过碱基互补配对与DNA单链结合,恢复活性72 ,使DNA分子开始复制、延伸72 ,使DNA分子恢复双螺旋结构,恢复活性A.B.C.D.解析:PCR利用了DNA的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解旋与合成。PCR仪实质上是一台能够自动调控温度的仪器。当温度上升至95 时,DNA分子变性,解开双螺旋结构;温度
10、下降到55 ,引物与DNA单链结合,DNA恢复活性;温度上升至72 ,DNA分子开始根据碱基互补配对原则延伸。答案:C18.下列关于PCR技术中DNA聚合酶催化合成DNA子链的说法,正确的是()A.DNA聚合酶是催化以DNA的一条链为模板,使DNA子链从引物延伸到另一端的一种酶B.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.耐高温的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聚合酶只能特异性地催化DNA特异片段的复制;耐高温的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
11、19.下列有关透析的叙述,错误的是()A.用于透析的薄膜要具有选择透过性B.透析膜一般是由硝酸纤维素制成的C.透析利用了蛋白质分子不能透过半透膜的特性D.透析可与电泳配合使用解析:透析袋没有生物活性,故不具有选择透过性。透析能使蛋白质分子留在透析袋中,去除样品中相对分子质量较小的杂质,然后进行电泳。答案:A20.聚合酶链式反应(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、低温复性及中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
12、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:C21.血清蛋白电泳时通常用pH为8.3的缓冲液,此时各种蛋白质带有的电荷为()A.血清蛋白带正电荷,其他球蛋白带负电荷B.血清蛋白带负电荷,其他球蛋白带正电荷C.血清蛋白与其他球蛋白均带负电荷D.血清蛋白与其他球蛋白均带正电荷解析:pH为8.3的缓冲液既能维持血清蛋白的生物活性,又能使血清中各种蛋白质带同一电荷负电荷,这样在负极端点样,它们都向正极移动,根据移动速度不同达到分离目的
13、。答案:C22.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.提取血清蛋白程序可分为点样、电泳、染色、脱色、制干胶板解析: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;血清蛋白的提取与分离过程不是提取蛋白质难度大
14、的原因。答案:D23.引物与DNA母链的关系是()A.碱基顺序相同B.长度相同C.碱基互补配对D.完全相同解析:引物是一小段DNA单链片段,能与母链互补配对,从引物一端延长子链。答案:C24.符合PCR反应条件的一项是()稳定的缓冲液环境DNA模板合成引物四种脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA解旋酶限制性核酸内切酶温控设备A.B.C.D.解析:PCR反应应模拟生物细胞内DNA复制的条件,只是无需解旋酶(可热变性),也不需要基因工程的工具酶(限制性核酸内切酶)。答案:D25.下图是人血清蛋白在以醋酸纤维薄膜为支持物,pH为8.6的巴比妥缓冲液电泳分离结果示意图,由此图不能得出的结论是()A.在pH为8
15、.6的巴比妥缓冲液中、2、1和清蛋白都带负电荷B.在pH为8.6的巴比妥缓冲液中电泳时,、2、1和清蛋白迁移速率不同C.球蛋白的相对分子质量一定比球蛋白的相对分子质量大D.在pH为8.6的巴比妥缓冲液中球蛋白迁移速率最慢,清蛋白迁移速率最快解析:带电粒子在电场中迁移的速率是带电粒子带电性质、带电量、粒子大小、粒子形状共同作用的结果。答案:C二、非选择题(共50分)26.(8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。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围
16、。蛋白质混合液中的硫酸铵浓度(%)析出的蛋白质1520甲蛋白2330乙蛋白2535丙蛋白3840丁蛋白请据表回答下列问题。(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(选填“能”或“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。解析:(
17、1)从表中可以看出,只完全析出甲蛋白,混合液中最合适的硫酸铵浓度为20%。(2)表中信息反映混合液中的硫酸铵浓度达到30%,会析出甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白三种蛋白质。(3)由于乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠,因此改变混合液中的硫酸铵浓度,不能只得到乙蛋白。答案:(1)20%(2)甲蛋白、乙蛋白、丙蛋白(3)不能乙蛋白和丙蛋白析出所需的硫酸铵浓度范围有重叠(4)向该蛋白质混合液中加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使其浓度达到35%(或35%硫酸铵浓度38%范围内任意一个浓度);分离析出物与溶液,保留溶液,取保留溶液,再加入硫酸铵溶液(或硫酸铵),使硫酸铵在溶液中的浓度达到40%(或40%以
18、上),分离析出物与溶液,析出物即为丁蛋白(5)半透膜只允许小分子的硫酸铵通过,不允许大分子蛋白质通过27.(11分)下面是某研究小组开展的“猪血浆某白蛋白的提取及分子量测定”研究,请协助完成有关问题。材料仪器:新鲜猪血、低速冷冻离心机、透析袋、电泳仪等。化学试剂:pH为7.4的缓冲液、柠檬酸钠、奈氏试剂(与NH4+反应出现黄色或红棕色沉淀)、饱和(NH4)2SO4溶液、生理盐水等。实验步骤:(1)样品获取:向新鲜猪血中加入,静置一段时间后取上层血浆。(2)盐析法粗提蛋白质:向血浆中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到50%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。向
19、沉淀物中加入适量生理盐水使之溶解,再向其中加入一定体积的饱和(NH4)2SO4溶液,使(NH4)2SO4的浓度达到33%,充分混合后静置、离心,取沉淀物。重复步骤、23次,最后用生理盐水将沉淀溶解即得粗提品。盐析粗提“血浆某白蛋白”的主要原理是,重复步骤、的主要目的是。(3)透析除盐:将粗提品装入透析袋,以pH为7.4的缓冲液作透析液,每隔4 h更换一次透析液,每次更换前利用奈氏试剂检测透析液中NH4+的量。利用缓冲液作透析液的目的是。检测中,若观察到透析液时,即可终止透析。(4)凝胶色谱法分离:透析后的样品经凝胶柱洗脱,获得纯净血浆某白蛋白样品。(5)分子量测定:化学物质SDS能使蛋白质变性
20、,解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中加入一定量的SDS,电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。下图为本实验中用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电泳结果,某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论,这种说法可靠吗?理由是。解析:(1)为防止血液凝固,在采血容器中要预先加入抗凝剂柠檬酸钠。(2)利用血浆某白蛋白在一定浓度(NH4)2SO4溶液中的溶解度低的特性去除杂蛋白。(3)强酸、强碱、温度过高都会使蛋白质发生变性。(5)电泳的原理是利用待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子的大小、形状等的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,本实验只能判断肽链的大小,而不能判断其
21、条数。答案:(1)(适量的)柠檬酸钠(2)该血浆白蛋白在50%和33%的(NH4)2SO4溶液中溶解度低除去更多的杂蛋白(3)避免因pH变化对蛋白质结构造成破坏不出现黄色或红棕色沉淀(5)不可靠,只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链,不一定是两条28.(11分)某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”如下:实验准备(配制缓冲液、血细胞悬液)样品处理(洗涤、破碎、离心等)蛋白质粗分离(透析)纯化、纯度鉴定(凝胶色谱法、电泳等)请回答下列有关问题。(1)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
22、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。(2)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)。(3)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。(4)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。解析:(1)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。(2)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
23、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。(3)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。(4)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(控制合成血红蛋白的)一对等位基因,分别控制合成两种不同的蛋白质。答案:(1)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)(2)除去小分子杂质增加缓冲液的量或及时更换缓冲液(3)带电性质以及分子大小、形状(4)2携带者具有(控制合成血红蛋白的)一对等位基因,可以控制合成两种不同的蛋白质29.(9分
24、)随着研究的不断深入,PCR方法被不断改进。到目前它从一种定性的分析方法发展到定量测定;从原先只能扩增几个kb(千碱基对)的基因到目前已能扩增长达几十个kb的DNA片段。现在PCR技术已有十几种之多。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断等。PCR需要模板DNA、引物、脱氧核糖核苷酸和DNA聚合酶、ATP等条件,其简要过程如图所示。请分析回答下列有关问题。(1)PCR技术能把某一DNA 片段进行扩增,依据的原理是。PCR与体内DNA复制的不同之处主要表现在环境温度的不同,在PCR中先用95 高温处理的目的是,而这一过程中在细胞内是通过实现的。(2)通过分析得出新
25、合成的DNA分子中,A=T,C=G,这个事实说明DNA分子的合成遵循。(3)若将1个DNA分子拷贝10次,则需要在缓冲液中至少加入个引物。(4)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,你认为可以用PCR扩增血液中的。解析:PCR技术又称多聚酶链式反应,扩增过程中遵循的原理就是DNA复制;分析得出新合成的DNA分子中,A=T,C=G,这个事实说明DNA分子的合成遵循碱基互补配对原则;在PCR中选用95 高温处理的目的是在解旋酶的催化下将DNA分子中的氢键断裂,两条链解开,使DNA分子变性。引物是一种单链DNA,它能与解开的DNA
26、母链的一端结合,为DNA聚合酶提供吸附位点,使DNA聚合酶从引物的一端开始连接脱氧核糖核苷酸。在DNA分子扩增时,需要两种引物,由于新合成的子链都需要引物作为复制的起点,故所需的引物数目等于新合成的DNA子链数目,即2210-2=211-2个;PCR扩增技术就是扩增DNA,因此若要检测一个人是否感染了艾滋病病毒,可以用PCR扩增血液中的病毒核酸。答案:(1)DNA复制使DNA变性(使DNA的两条链解开)解旋酶的催化(2)碱基互补配对原则(3)211-2(4)病毒核酸30.(11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
27、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,并在复性这一步骤中将引物置于合适的位置。(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)引物的作用是提供DNA聚合酶的起点3端,引物与b链相
28、应的碱基配对,引物应与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)因为新合成的DNA分子是一条母链与一条子链结合,因此每个DNA分子一条链(子链)有32P,另一条链(母链)有31P。循环n次后得到2n个DNA分子,共2n+1条单链,其中第一代的两条DNA链都是31P,因此不含放射性的单链占总链的12n。(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)5GAOH(2)3CCAG55GGTC35GGTC33CCAG5(3)每个DNA分子各有一条链含32P1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶
