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2019-2020年高三生物第一輪總復習 第一編 考點過關練 考點43 DNA和蛋白質技術 1．[xx江蘇高考] 下列關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗敘述，錯誤的是(　　) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細胞液中加蒸餾水攪拌，可見玻棒上有白色絮狀物 D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍 解析：酵母和菜花都含DNA物質，都可用來提取DNA，A項正確。DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，所以DNA在2 mol/L的NaCl溶液或者蒸餾水中都能溶解，B項正確。雞血細胞加水攪拌，細胞吸水漲破釋放出DNA，DNA存在于溶液中，C項錯誤。DNA與二苯胺在沸水浴條件下反應，冷卻后變藍，D項正確。 答案：C 2．[xx江蘇高考]某同學用洋蔥進行DNA 粗提取和鑒定實驗，操作錯誤的是(　　) A．加入洗滌劑后用力進行快速、充分的研磨 B．用蛋白酶純化過濾后的研磨液中的 DNA C．加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D．加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 解析：加入洗滌劑后研磨動作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作，A錯誤；利用蛋白酶分解雜質蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質分開，起到純化的作用，B正確；加入酒精溶液，靜置溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA，用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌，防止斷裂，C正確；用二苯胺鑒定DNA需要水浴加熱，D正確。 答案：A 3．[xx江蘇高考]下列關于“DNA 粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是(　　) A．洗滌劑能瓦解細胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度 B．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后變藍 C．常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA 的提取 D．用玻棒緩慢攪拌濾液會導致DNA 獲得量減少 解析：本題考查DNA提取和鑒定。DNA溶解度與洗滌劑無關，DNA與二苯胺在沸水浴條件下反應，冷卻后變藍；用玻璃棒攪拌，使DNA吸附在玻璃棒上，且DNA量不會減少。 答案：C 1．[xx上海普陀一模]下列有關蛋白質和DNA的提取和分離的說法，正確的是(　　) A．可用蒸餾水漲破細胞的方法從豬紅細胞中提取DNA和蛋白質 B．提取DNA時，可用不同濃度的NaCl溶液反復溶解以析出蛋白質 C．透析法分離蛋白質的依據(jù)是蛋白質不能通過半透膜 D．用玻璃棒快速攪拌有利于提取DNA 解析：哺乳動物的成熟的紅細胞沒有細胞核，不能提取到DNA；不同濃度的NaCl溶液反復溶解去除雜質，并在0.14 mol/L時，溶解度最小，析出DNA；用玻璃棒快速攪拌容易使DNA斷裂，不利于DNA的提取。 答案：C 2．[xx安徽蚌埠檢測]下列關于操作過程的敘述中錯誤的是(　　) A．PCR反應中使用的微量離心管、槍頭、緩沖液以及蒸餾水等在使用前必須進行高壓滅菌 B．PCR所用的緩沖液和酶應分裝成小份，并在－20 ℃儲存 C．PCR所用的緩沖液和酶從冰箱拿出之后，迅速融化 D．在微量離心管中添加反應成分時，每吸取一種試劑后，移液器上的吸液槍頭都必須更換 解析：為了防止外源DNA等因素的污染，PCR反應中所用的微量離心管、槍頭、緩沖液及蒸餾水等，在使用前要進行高壓滅菌；還要將所用的緩沖液和酶分裝成小份；并且使用一次性吸液槍頭，則A、B、D三項都正確。在使用前，將PCR所需試劑從冰箱內拿出后，應放在冰塊上緩慢融化，則C項錯誤。 答案：C 3．[xx江蘇揚州中學檢測]下列有關血紅蛋白提取和分離的程序的描述，不正確的是(　　) A．采血時在采血器皿中加檸檬酸鈉是為了防止血液凝固 B．混合液離心后分為4層，從上往下，第4層是血紅蛋白水溶液 C．經(jīng)過透析可對樣品進行粗分離，透析的目的是除去分子量較小的雜質 D．通過凝膠色譜法可以除去分子量較大的雜蛋白 解析：血液離體后會凝固，采血時在采血器皿中加檸檬酸鹽可以防止凝固；透析袋能使小分子自由出入，而血紅蛋白等大分子則保留在袋內；通過凝膠色譜法可以將相對分子質量大的雜質蛋白除去；混合液離心后分為4層，從上往下，第3層是血紅蛋白水溶液。 答案：B 4．[xx湖北黃岡檢測]已知某樣品中存在甲、乙、丙、丁、戊五種蛋白質分子，其分子大小、所帶電荷的性質和數(shù)量情況如下圖所示，下列有關該樣品中蛋白質的分離的敘述正確的是(　　) A．將樣品裝入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋內，則分子丙也保留在袋內 B．若用凝膠色譜柱分離樣品中的蛋白質，則分子甲移動速度最快 C．若將樣品以2000 r/min的速度離心10 min，分子戊存在于沉淀中，則分子甲也存在于沉淀中 D．若用SDS －聚丙烯酰胺凝膠電泳分離樣品中的蛋白質分子，則分子甲和分子戊形成的電泳帶相距最遠 解析：分子甲的相對分子質量最小，進入凝膠內部通道而移動速度最慢；分子乙留在透析袋內，說明其相對分子質量比較大，分子丙比分子乙相對分子質量大，所以分子丙也留在袋內；分子戊比分子甲的相對分子質量大，故離心后分子甲可能不存在于沉淀物中；SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳中的樣品，其電泳遷移率取決于分子的大小，相對分子質量相差越大，形成的電泳帶相距越遠。 答案：A 5．[xx安師大附中月考]下列對PCR擴增實驗的描述錯誤的是(　　) A．實驗中通過加熱使目的基因DNA解旋，沒有加入解旋酶和ATP B．在設計2種引物時，需要讓引物和引物之間的堿基序列互補 C．緩沖溶液中要提供DNA模板、引物、原料、耐熱的DNA聚合酶 D．為避免外源DNA污染，實驗中的槍頭、緩沖液等在使用前必須高壓滅菌 解析：PCR過程中不需要解旋酶和ATP，A正確；PCR需要DNA模板、引物、原料、耐熱的DNA聚合酶、緩沖溶液等條件，C正確；若外源細菌、病毒等的DNA隨槍頭、緩沖液等進入PCR反應體系，將影響PCR反應，D正確。兩種引物之間不能互補，引物自身折疊后也不能互補，引物應與相應的DNA模板連的3′端是互補的，B錯誤。 答案：B 6．[xx江蘇無錫期末]DNA分子經(jīng)PCR反應循環(huán)一次后，新合成的那條子鏈的脫氧核苷酸的序列應與(　　) A．模板母鏈相同　 B．非模板母鏈相同 C．兩條模板母鏈相同　 D．兩條模板母鏈都不相同 解析：PCR反應的原理是DNA復制技術，遵循DNA堿基互補配對原則，以DNA的一條鏈為模板合成新的子鏈，新合成的那條鏈的脫氧核苷酸的序列應與非模板母鏈相同。 答案：B 7．[xx山東泰安期末]下列關于DNA的粗提取與鑒定實驗的相關敘述，錯誤的是(　　) A．可以選擇DNA含量較高的生物組織為材料，如雞的血細胞 B．DNA不溶于酒精，且在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中析出 C．可以利用嫩肉粉把雜質多糖和RNA去除 D．洗滌劑可以瓦解細胞膜，從而獲得含有DNA的濾液 解析：雞血細胞中含DNA，可作為提取DNA的生物組織材料，但不可選用哺乳動物成熟的紅細胞；DNA不溶于酒精，NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時DNA溶解度最小，此時可大量析出；嫩肉粉中含有蛋白酶，可將蛋白質水解，從而除去蛋白質；洗滌劑可以瓦解細胞膜，從而獲得含有DNA的濾液；故C不正確。 答案：C 8．[xx河北質檢]如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關操作。 (1)圖中實驗材料A可以是________等，研磨時加入的B應該是________。 (2)通過上述所示步驟得到濾液C后，再向濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________________________________________________________________________， 再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是____________________________ ___________________________________________________________________________。 (3)在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，將含有一定雜質的DNA絲狀物分別放入體積為2 mL的4種溶液中，經(jīng)攪拌后過濾，獲得如表所示的4種濾液，含DNA最少的是濾液________。 1 B液中 攪拌研磨后過濾 濾液E 2 2 mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過濾 濾液F 3 0.14 mol/L的NaCl溶液中 攪拌后過濾 濾液G 4 冷卻的95%的酒精溶液中 攪拌后過濾 濾液H (4)DNA鑒定的原理是_______________________________________________________。 答案：(1)洋蔥(菜花等)　洗滌劑和食鹽　(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出　(3)H　(4)在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺呈藍色 9．[xx雅禮中學模擬]某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關探究活動。具體步驟如下： 材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 ℃、另一組置于－20 ℃條件下保存24 h。 DNA的粗提?。? 第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾。取濾液備用。 第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結果如下表。 材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ －20 ℃ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 分析上述實驗過程，回答下列問題： (1)該探究性實驗課題名稱是____________________________________________。 (2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________________________。 (3)根據(jù)實驗結果，得出結論并分析。 ①結論1：與20 ℃相比，相同實驗材料在－20 ℃條件下保存，DNA的提取量較多。 結論2：______________________________________________________。 ②針對結論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲__________________________________________。 (4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎上繼續(xù)操作的步驟是：____________________________，然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 解析：(1)從表格可以看出，該實驗有兩個自變量：材料和溫度。所以該探究性實驗課題名稱為探究不同材料和不同溫度對DNA提取量的影響。低溫抑制了相關酶的活性，DNA降解速度慢，提取的DNA較多。(2)第二步中用玻璃棒攪拌的目的是獲取DNA絮狀物，所以若速度快，易造成DNA的斷裂。(3)本實驗的結論可從兩個方面來考慮：①相同材料在不同溫度下的結論；②不同材料在相同溫度下的結論。(4)氯仿能使蛋白質變性，而對DNA影響極小，所以可將第三步獲得的溶液與氯仿混合，又氯仿密度大于水，所以蛋白質沉淀位于溶液下部，DNA位于上清液中。 答案：(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響　(2)DNA的斷裂　(3)①等質量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P酶的活性，DNA降解速度慢　(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混和，靜置一段時間，吸取上清液 10．[xx上海普陀區(qū)期末]在基因工程中通常需要利用PCR技術擴增目的基因，其原理與細胞內DNA復制類似，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR如圖所示，包括三個基本反應步驟：①模板DNA的變性：模板DNA經(jīng)加熱至93 ℃左右一定時間后雙鏈解離；②模板DNA與引物的退火(復性)：模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后，溫度降至55 ℃左右，引物與模板DNA單鏈結合形成DNA模板－引物結合物；③引物的延伸：DNA模板－引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下，合成一條新的與模板DNA 鏈互補的脫氧核苷酸鏈。重復循環(huán)變性－退火－延伸三過程，就可獲得較多的目的基因。 (1)溫度降至55 ℃左右，引物與模板DNA單鏈結合形成DNA模板－引物結合物時所遵循的原則是________。 (2)在PCR技術中，引物的作用是______________________________。 (3)從理論上推測，第三輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物B的DNA片段所占比例為________。 (4)下圖表示利用PCR技術獲取目的基因X的第一次循環(huán)產(chǎn)物。則至少需要在第________輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開始出現(xiàn)獨立且完整的X基因。如果經(jīng)過n次循環(huán)，則產(chǎn)物中①所示DNA分子數(shù)為________。 解析：分析文字與圖形，獲取信息：與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物與靶序列之間通過堿基互補配對原則結合，并引導子鏈延伸；讀圖可知，1次循環(huán)產(chǎn)物中的DNA分子的兩條鏈不等長；且1個DNA分子含引物A,1個DNA分子含引物B；據(jù)此類推，n次循環(huán)獲得的2n個DNA中：產(chǎn)物中①、②所示DNA分子數(shù)各1個，獨立且完整的X基因2n－4個；含引物A的DNA分子2n－1個，含引物B的DNA分子2n－1個，含引物A和引物B的DNA分子2n－2個?；蚬こ讨行枰罅磕康幕?，PCR循環(huán)中獲得的并不都是獨立完整的X基因。以極少量的目的基因為模板，重復循環(huán)變性－退火－延伸三過程，就可獲得較多的目的基因。在第3輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)獨立完整的X基因，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，獨立完整的X基因所占比例越大。DNA模板與引物結合時遵循堿基互補配對原則；引物能與模板鏈堿基互補配對，引導并作為子鏈合成的起點；第三輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物B的DNA片段所占比例為(23－1)/23＝7/8；至少需要在第3輪循環(huán)產(chǎn)物中才能開始出現(xiàn)獨立且完整的X基因。如果經(jīng)過n次循環(huán)，則產(chǎn)物中①所示DNA分子數(shù)為1個。 答案：(1)堿基互補配對　(2)能與模板鏈堿基互補配對，引導并作為子鏈合成的起點　(3)7/8　(4)3　1個 1．下列關于物質分離的原理及操作不正確的是(　　) A．提取玫瑰精油時直接加熱，提取胡蘿卜素時采用水浴加熱 B．在凝膠色譜法的洗脫過程中，大分子物質不能進入凝膠內部而最先流出 C．SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳過程中，蛋白質的電泳遷移率完全取決于分子的大小 D．分離紅細胞時應進行低速長時間離心處理 解析：選項A，提取玫瑰精油可直接加熱，胡蘿卜素的提取過程采用水浴加熱，因為后者用的是有機溶劑，明火加熱容易引起燃燒、爆炸；選項B凝膠實際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數(shù)是由多糖類化合物構成。在小球內部有許多貫穿的通道，當相對分子質量不同的蛋白質通過凝膠時，相對分子質量小的蛋白質容易進入凝膠內部的通道，路程較長，移動速度較慢，而相對分子質量較大的蛋白質無法進入凝膠內部的通道，只能在凝膠外部移動，路程較短，移動速度較快。相對分子質量不同的蛋白質分子因此得以分離；選項C，SDS能與各種蛋白質分子形成蛋白質－SDS復合物，SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質分子原有的電荷量，因而掩蓋了不同種蛋白質間的電荷差異，使電泳遷移率完全取決于分子的大??；選項D，分離紅細胞時，應進行低速短時間離心。 答案：D 2．在利用雞血進行“DNA的粗提取與鑒定”的實驗中，相關敘述正確的是(　　) A．用蒸餾水將NaCl溶液濃度調至0.14 mol/L，濾去析出物 B．調節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分雜質 C．將絲狀物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍色 D．切碎的菜花和新鮮的雞血中都需要加入適量檸檬酸鈉溶液 解析：DNA的粗提取與鑒定實驗中，用蒸餾水將NaCl溶液濃度調至0.14 mol/L，此時析出的絲狀物主要是DNA，過濾后取析出物，棄去濾液；鑒定DNA時需要沸水浴加熱；在用雞血做實驗材料時，加檸檬酸鈉的作用是防止血液凝固。 答案：B 3．下列有關PCR反應的總結性敘述，正確的是(　　) A．需要兩種能與DNA母鏈互補配對的小段DNA作引物 B．PCR反應獲得的DNA分子只含有引物Ⅰ或引物Ⅱ C．每次循環(huán)可以分為三個階段 D．DNA在860 nm的紅外線波段有強烈的吸收峰，據(jù)此可以進行DNA含量的測定 解析： PCR反應的引物可以是小段DNA或小段RNA；PCR反應獲得的DNA分子大多數(shù)既含有引物Ⅰ又含有引物Ⅱ，只有極少數(shù)只含有引物Ⅰ或引物Ⅱ；每次循環(huán)可以分為變性、復性、延伸三個階段；DNA在260 nm的紫外線波段有強烈的吸收峰。 答案：C