1、专题5过关检测(时间:60分钟,满分:100分)一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)1.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解析:在不同浓度的NaCl溶液中DNA的溶解度不同,在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小,DNA析出,呈丝状物,过滤后存在于黏稠物中;在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大,所以DNA呈溶解状态,过滤后存在于滤液中。答案:A2.在DNA提
2、取过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是()。A.不易破碎B.减少提取过程中DNA的损失C.增加DNA的含量D.容易洗刷解析:玻璃对DNA有吸附作用,如果用玻璃器具,DNA会吸附在管壁上,减少DNA的提取量。答案:B3.“DNA的粗提取与鉴定”实验中,操作正确的是()。A.取制备好的鸡血细胞液510 mL,注入烧杯中,迅速加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL,同时用玻璃棒沿同一方向快速搅拌5 min,可使血细胞破裂,释放出DNAB.整个DNA提取过程中,两次加蒸馏水的目的,都是为了降低溶液中NaCl的浓度,使DNA分子的溶解度达到最低,析出DNA分子C.整个DNA提取
3、操作中,两次加入2 mol/L的NaCl溶液,目的都是使DNA尽可能多地溶解在NaCl溶液中D.DNA鉴定操作中,只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺试剂,即可出现蓝色解析:取制备好的鸡血细胞液注入烧杯中,迅速加入蒸馏水并用玻璃棒沿同一方向搅拌,使血细胞破裂,将DNA释放出来;整个DNA提取过程中,使用两次蒸馏水,第一次是使血细胞吸水胀破,释放核DNA,第二次是用来稀释NaCl溶液,使DNA析出;在DNA鉴定操作中,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色需在沸水浴条件下完成。答案:C4.(多选)下列关于DNA和蛋白质提取和分离实验的叙述,正确的是()。A.提取细胞中的DNA和蛋白质都需要用蒸
4、馏水胀破细胞B.用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可除去蛋白质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解析:A项,在提取DNA时,如果材料是动物细胞则需要用蒸馏水胀破,如果是植物细胞则不需要,而是用洗涤剂瓦解细胞膜。B项用物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA,然后过滤出蛋白质,再降低NaCl溶液浓度,析出DNA。C项中透析用以除去小分子物质,DNA是大分子物质。D项是常规方法如用聚丙烯酰胺凝胶电泳,可以根据其分子大小及所带电荷性质进行分离纯化。答案:BD5.做DNA粗提取和鉴定实验时,实验材料用鸡血而不用猪
5、血的原因是()。A.鸡血的价格比猪血的价格低B.猪的红细胞没有细胞核,不易提取到DNAC.鸡血不凝固,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是生物的遗传物质,主要存在于细胞核内。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有细胞核,实验现象明显。答案:B6.将粗提取的DNA丝状物分别加入物质的量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液、物质的量浓度为2 mol/L NaCl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
6、,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解析:将粗提取的DNA丝状物加入物质的量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(p),杂质存在于滤液中(P);加入物质的量浓度为2 mol/L NaCl溶液中,DNA溶解,过滤后存在于滤液中(Q),杂质存在于纱布上(q);加入体积分数为95%的酒精溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(r),杂质存在于滤液中(R)。答案:C7.若选择的实验材料为植物细胞,破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是
7、()。A.利于DNA的溶解B.分离DNA和蛋白质C.溶解细胞膜D.溶解蛋白质解析:实验材料是植物细胞,需先用洗涤剂溶解细胞膜,再加入食盐利于DNA的溶解。答案:A8.(多选)下面能影响DNA粗提取含量的是()。A.选材B.洗涤剂的用量C.二苯胺的用量D.搅拌和研磨的程度解析:A项:尽量选择DNA含量高的材料粗提取DNA。B项:洗涤剂的用量和类型能影响细胞膜的瓦解程度,从而导致DNA的释放量的变化。C项:二苯胺是DNA的鉴定剂,而非提取剂。D项:搅拌和研磨充分有利于DNA的释放。答案:ABD9.粗提取DNA的最后一步用到冷却的酒精溶液,DNA会以白色丝状物的形态析出,其中每一根白色丝状物是()。
8、A.一条脱氧核苷酸链B.一个DNA分子C.扭结在一起的多个DNA分子D.一条染色体解析:一条脱氧核苷酸链和一个DNA分子特别微小,不会被眼睛直接观察到。对DNA粗提取过程中,蛋白质已被破坏或过滤掉,所以样品中不再存在由DNA和蛋白质组成的染色体。答案:C10.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:B11.(双选)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
9、理与DNA复制的原理不同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:AC12.关于DNA的复制,下列叙述正确的是()。A.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从5端延伸DNA链B. DNA复制不需要引物C.引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合D. DNA的合成方向总是从子链的3端向5端延伸解析:由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3端即复制方向由模板链的3端向5端延伸;由于DNA分子是反向平行的,子链
10、是依据碱基互补配对原则,在DNA聚合酶作用下合成的,其合成方向是从子链5端向3端延伸。答案:C13.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,由引物延伸而成的DNA单链作模板时将()。A.仍与引物结合进行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.同时与引物和引物结合进行子链延伸D.与引物结合进行DNA子链的延伸解析:PCR扩增中,从第二轮循环开始,由引物延伸而成的DNA单链作模板时,将与引物结合进行DNA子链的延伸;由引物延伸而成的DNA单链作模板时,将与引物结合进行DNA子链的延伸。答案:D14.下图是哪次循环的产物?()A.第
11、一次循环B.第二次循环C.第三次循环D.第四次循环解析:在PCR反应中,以引物为标记,第一次循环时,以加入的DNA为模板,两条DNA链可分别由引物和引物与其结合并在DNA聚合酶的作用下延伸,所以形成的每个子DNA中只有一种引物;从第二次循环开始,上次产生的DNA分子又可作为模板参与反应,所以会形成DNA分子两端均含引物的情况,如图所示:因此题干中所出现的情况是第一次循环的产物。答案:A15.复性温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至4060 ,可使引物和模板发生结合。PCR的结果可不考虑原来解旋开的两个DNA模板链的重新结合,原因不包括()。A.由于模板DNA比引物复杂得多B
12、.引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞C.加入引物的量足够多而模板链数量少D.模板链加热解旋已经变性不可能再次结合解析:DNA分子在80100 的温度范围内双螺旋结构解体,双链打开,在DNA分子复制时提供模板,这个过程称为变性。当温度缓慢降低到50 左右时,两条解聚的单链重新结合成双链,称为复性,故D阐述错误。答案:D16.在PCR过程中,一般进行自动控制的是()。A.引物的设计B.反应成分的配制C.移液器枪头的更换D.温度由94 55 72 的调整解析:真正的PCR过程一般由PCR仪完成,PCR仪对温度的调整是自动的。引物的设计由人的大脑完成,反应成分的配制、移液器枪头的
13、更换一般在PCR仪外由人工完成。答案:D17.为了提取血红蛋白,从学校附近的屠宰场索取新鲜的猪血,对猪血处理的正确操作是()。A.要在采血容器中预先加入抗凝血剂柠檬酸钠B.取血回来后,马上进行高速长时间离心C.将离心后的血细胞加入清水缓慢搅拌D.重复洗涤直到上清液呈红色为止解析:取血后,应进行低速短时间离心;离心后的血细胞加入蒸馏水缓慢搅拌,使红细胞破裂;红细胞重复洗涤直到上清液没有黄色为止。答案:A18.利用离心法纯化蛋白质主要是利用了蛋白质的()。A.结构与组成B.种类和数量C.大小和密度D.所携带电荷的多少解析:离心法纯化蛋白质,是通过控制离心速率,使分子大小、密度不同的蛋白质发生分层,
14、从而达到分离出各种蛋白质的目的。答案:C19.有资料显示,在非洲,作为镰刀形细胞贫血症基因携带者更能适应于当地的环境。有人认为这种人的血红蛋白可能与正常人或镰刀形细胞贫血症病人的有一定差异。为证实这种猜想,需对携带者的血红蛋白进行实际的检测,而欲要检测,就必须分离得到这种血红蛋白。试想分离提纯镰刀形细胞贫血症携带者(Aa)的血红蛋白时,用不到的药品或仪器是()。A.琼脂糖B.磷酸缓冲液C.离心机D.自来水解析:因为分离血红蛋白的常用方法是凝胶色谱法,而该法中所用的凝胶可以是葡聚糖或琼脂糖,故A是可用品;又因为该方法的实际操作中,需要用离心方法将红细胞与其他血液成分分离开,故C也是必需的;又因实
15、验环境中的pH必须与人体内的基本一致,故需要用磷酸缓冲液进行酸碱度的调节。答案:D20.下列有关PCR技术的叙述,错误的是()。A.PCR技术一定需要解旋酶和DNA聚合酶B.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从引物的3端延伸DNA链C.PCR的引物的基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸D.扩增DNA时,需要加入两种引物解析:在PCR技术中,用高温加热的方法使DNA变性即解旋,而不用解旋酶。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,而只能从3端延伸DNA。引物是一小段DNA或RNA,其基本单位是脱氧核苷酸或核糖核苷酸。DNA复制时以两条单链为模板,每条单链都需要引物,故需要两种引物。答案:A21.
16、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,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:本题考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理。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
17、内部,路程较短,移动速度快,因此在洗脱过程中先被分离。选用不同种凝胶,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:C22.(原创)对含血红蛋白的样品透析和洗脱均用到磷酸缓冲液。磷酸缓冲液的pH依次为()。A.5.0、8.0B.8.0、5.0C.7.0、8.0D.7.0、7.0解析:红细胞内的pH一般为7.0,为了不破坏所提取血红蛋白的分子结构,对含血红蛋白的样品透析和洗脱用到的磷酸缓冲液pH均为7.0(中性)。答案:D23.在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变
18、宽,与其有关的主要是()。A.样品的处理B.凝胶色谱柱的装填C.洗脱过程D.凝胶色谱柱的制作解析:在血红蛋白分离过程中,如果红色带区歪曲、散乱、变宽,说明凝胶色谱柱的装填不紧密,需重新装填。答案:B24.下列各项中,一般不影响凝胶色谱法分离蛋白质中的分离度的是()。A.色谱柱高B.色谱柱的直径C.缓冲溶液D.样品的分布解析:色谱柱太短不会使大小不同的蛋白质分子拉开距离;缓冲溶液的pH不当会造成蛋白质结构的变化因而使分离受到影响;样品的分布不均匀会影响蛋白质分子移行的路径。色谱柱的直径与大小不同的蛋白质分子的下移没有必然的联系。答案:B25.下图甲是用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列顺
19、序。图乙是DNA测序仪测出的另外四个DNA片段的碱基排列顺序,请认真比较这四幅图,其中与所给样本碱基排列顺序最相似的是()。解析:分别将A、B、C、D四图中的碱基顺序与所给样本比较,分布最相似的,就是碱基序列最相似的,因C图与样本最相近,故选C。答案:C二、非选择题(共4小题,共50分)26.(8分)请根据下列有关实验及结果,回答问题。在DNA的粗提取与鉴定实验中,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作,最后所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行,请指出该同学实验操作中的三处错误并改正。在新鲜的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆,留下血细胞备用。取510 mL血细胞
20、放入50 mL的烧杯中,并立即注入20 mL物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液,快速搅拌5 min后经滤纸过滤,取其滤液。滤液中加入40 mL物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液,并用玻璃棒沿一个方向搅拌1 min。向上述溶液中缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌,直到溶液中出现丝状物为止,再进行过滤,得到含DNA的黏稠物。(1);(2);(3)。解析:红细胞的破裂需在清水中进行,搅拌时应轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌;第一次过滤,是除去细胞碎片,DNA在滤液中,因此不能用滤纸过滤;丝状物出现时才刚刚开始析出DNA,应让DNA完全析出。答案:(1)第步中“
21、并立即注入20 mL物质的量浓度为0.015 mol/L的NaCl溶液,快速搅拌”应改为“缓慢贴壁加入蒸馏水,并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌”(3分)(2)第步中的“滤纸”应改为“纱布”(2分)(3)第步中“直到溶液中出现丝状物为止”应改为“直到溶液中丝状物不再增加为止”(3分)27.(12分)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,下图表示合成过程,请据图分析回答下列问题。(1)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述,正确的是()。A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键C.该过程不需要解旋酶的作用D.该过程与人
22、体细胞的过程完全相同(2)C过程要用到的酶是。这种酶在高温下仍保持活性,因此在PCR扩增时可以加入,(需要/不需要)再添加。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有。(3)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,控制“95 55 72 ”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占。(4)如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸个。(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应
23、片段相同的占。解析:(1)高温所起的作用类似于解旋酶,使双链DNA变为单链。(2)C过程为PCR技术的延伸阶段,当系统温度上升至72 左右,溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。Taq DNA聚合酶是耐热的,高温下不变性,所以一次性加入即可。(3)PCR技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环,共产生23个DNA分子,其中有2个DNA分子含有15N标记。(4)在一个双链DNA分子中,C+T占碱基总数的一半,故T的数目为a-m,复制10次,相当于新增加了(210-1)个DNA分子。故需补充T的数目为(210-1)(a-m)。(5)基因中的碱基对改变属于基因突变。对一个DNA
24、进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,第二次以后按正常配对方式进行扩增,错配链作模板扩增的都是错误的DNA分子,原正常链扩增得到的DNA分子都是正常的DNA分子,故若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占3/4。答案:(除标出的分值外,每空1分)(1)C(2)Taq DNA聚合酶一次不需要DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、适当的温度(4分)(3)25%(4)(210-1)(a-m)(5)基因突变75%28.(14分)下面是凝胶色谱法分离蛋白质时样品的加入(图)和洗脱(图)示意图,请据图回答下列问题。(1)在加样示意图中,正确的加样顺序是。(2)用吸管加样时,应注
25、意正确操作,分别是:;。(3)等样品时,才加入缓冲液。(4)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mL收集一管,连续收集。解析:进行凝胶色谱操作加样时,加样前,打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐,用吸管小心地将1 mL透析后的样品加到色谱柱的顶端,注意不可破坏凝胶面。吸管应贴着管壁加样,待样品完全进入凝胶层后才可关闭下端出口,加入缓冲液,待红色蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每5 mL收集一管,连续收集。答案:(每空2分)(1)(2)不要触及破坏凝胶面贴着管壁加样使吸管管口沿管壁环绕移动(3)完全进入凝胶层(4)红色的蛋白质529.
26、(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到(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。解析:对(1)(2)(3)(4)直接参照教材内容作答。由(5)的实验目的容易确定色谱柱的高度变化为自变量,其他因素包括缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等为无关变量,大小不同的蛋白质分子的间距为因变量。答案:(除标出的分值外,每空1分)(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(3分)(5)色谱柱的高度变化(2分)缓冲液的用量和pH、样品的用量、温度等因素(2分)大小不同的蛋白质分子的间距(2分)