《2018-2019學年高中生物 階段質(zhì)量檢測（四）DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 植物有效成分的提取（含解析）新人教版選修1 .doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018-2019學年高中生物 階段質(zhì)量檢測（四）DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 植物有效成分的提?。ê馕觯┬氯私贪孢x修1 .doc（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 植物有效成分的提取 （時間：45分鐘 滿分：100分） 一、選擇題(12小題，每小題4分，共48分) 1．下列有關(guān)“DNA的粗提取和鑒定”實驗的敘述，正確的是(　　) A．用兔的成熟紅細胞可提取DNA B．在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成紫色 C．用酒精進行提純，原因是DNA溶于酒精，蛋白質(zhì)不溶于酒精 D．DNA對高溫的耐受性一般要比蛋白質(zhì)強 解析：選D　兔屬于哺乳動物，其成熟的紅細胞中無細胞核，不適合作為提取DNA的材料；DNA溶液與二苯胺試劑經(jīng)沸水浴會變藍；DNA不溶于酒精，蛋白質(zhì)溶于酒精，所以可用冷卻的酒精來對DNA進行提純；大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60～80 ℃的高溫，而DNA在80 ℃以上才會變性。 2．下列關(guān)于體外擴增DNA的敘述，正確的是(　　) A．DNA聚合酶只能從5′端延伸DNA鏈 B．DNA的合成方向總是從子鏈的3′端向5′端延伸 C．擴增DNA利用了熱變性的原理 D．擴增的對象是氨基酸序列 解析：選C　DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從子鏈的3′端延伸DNA鏈，因此DNA的復制需要引物，當引物與DNA母鏈通過堿基互補配對進行結(jié)合時，DNA聚合酶就能從引物的3′端開始延伸DNA鏈，因此DNA的合成方向總是從子鏈的5′端向3′端延伸。PCR利用了DNA熱變性原理，擴增的對象是脫氧核苷酸序列。 3．在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸餾法和壓榨法，下列關(guān)于這三種方法的敘述錯誤的是(　　) A．蒸餾法和萃取法都需要水浴加熱 B．壓榨法適用于易焦糊原料的提取，如柑橘、檸檬等 C．萃取法適用范圍較廣，一般原料顆粒小、萃取溫度適宜、時間長，萃取效果好 D．三種方法中都有過濾操作過程 解析：選A　蒸餾法適用于提取揮發(fā)性強的芳香油，其操作過程中直接加熱，不需要水浴加熱，萃取法需要水浴加熱。壓榨法適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取。萃取法適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶劑中。三種方法中都有過濾操作過程。 4．下列實驗流程中，錯誤的是(　　) A．鮮玫瑰花＋清水→水蒸氣蒸餾→油水混合物→分離油層→除水→玫瑰油 B．石灰水浸泡→漂洗→壓榨→過濾→靜置→再次過濾→橘皮油 C．胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→濃縮→過濾→胡蘿卜素 D．挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵(果酒)→醋酸發(fā)酵(果醋) 解析：選C　胡蘿卜素的提取中，在濃縮前應(yīng)先過濾，以除去萃取液中的不溶物。 5．以下關(guān)于豬血紅蛋白提純的描述，錯誤的是(　　) A．洗滌紅細胞時，使用生理鹽水可防止紅細胞破裂 B．豬成熟紅細胞中缺少細胞器和細胞核，提純時雜蛋白較少 C．血紅蛋白的顏色可用于凝膠色譜法分離過程的監(jiān)測 D．在凝膠色譜法分離過程中，血紅蛋白比分子量較小的雜蛋白移動慢 解析：選D　分離提純血紅蛋白時用凝膠色譜法，是根據(jù)相對分子質(zhì)量的大小來分離蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)移動速度較快；血紅蛋白的顏色可用于觀察紅色區(qū)帶的移動情況，并據(jù)此判斷分離效果。 6．多聚酶鏈式反應(yīng)(PCR)是一種體外迅速擴增DNA片段的技術(shù)。PCR過程一般經(jīng)歷下述30多次循環(huán)：95 ℃下使模板DNA變性、解鏈→55 ℃下復性(引物與DNA模板鏈結(jié)合)→72 ℃下引物鏈延伸(形成新的脫氧核苷酸鏈)。下列有關(guān)PCR過程的敘述，錯誤的是(　　) A．變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵，在細胞內(nèi)也可利用解旋酶實現(xiàn) B．復性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合依靠堿基互補配對原則完成 C．延伸過程中需要DNA聚合酶、ATP、四種核糖核苷酸 D．PCR與細胞內(nèi)DNA復制相比所需要酶的最適溫度較高 解析：選C　變性中，利用95 ℃的高溫破壞氫鍵，DNA解聚，此過程在細胞內(nèi)也可在解旋酶作用下完成；復性中，55 ℃時引物與DNA模板鏈依據(jù)堿基互補配對原則結(jié)合；延伸中，需要四種脫氧核苷酸，不需要ATP；PCR技術(shù)擴增DNA片段時需耐高溫的酶。 7．(四川高考)下列有關(guān)實驗操作或方法所導致結(jié)果的描述，錯誤的是(　　) A．用紙層析法分離色素時，若濾液細線畫得過粗可能會導致色素帶出現(xiàn)重疊 B．用葡萄制作果醋時，若先通入空氣再密封發(fā)酵可以增加醋酸含量提高品質(zhì) C．提取胡蘿卜素時，若用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低 D．調(diào)查人群中色盲發(fā)病率時，若只在患者家系中調(diào)查將會導致所得結(jié)果偏高 解析：選B　用紙層析法分離色素時，若濾液細線畫得過粗，經(jīng)層析液擴散后得到的色素帶會過寬，甚至可能會導致色素帶出現(xiàn)重疊；醋酸菌為好氧菌，用葡萄制作果醋時，若先通入空氣再密封發(fā)酵，會降低醋酸含量和品質(zhì)；胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇(酒精)，易溶于石油醚等有機溶劑，因此若用酒精代替石油醚萃取將會導致胡蘿卜素提取率降低；調(diào)查人群中色盲發(fā)病率時，應(yīng)該在人群中隨機調(diào)查，若只在患者家系中調(diào)查，將會導致所得結(jié)果偏高。 8．下列關(guān)于血紅蛋白的提取和分離操作的敘述，錯誤的是(　　) A．色譜柱內(nèi)不能有氣泡存在，一旦發(fā)現(xiàn)有氣泡，必須重裝 B．凝膠用自來水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液 C．為加快凝膠膨脹，可以將加入洗脫液的濕凝膠用沸水浴加熱，逐漸升溫至接近沸騰，通常只需1～2 h D．在血紅蛋白提取過程中，不斷用磷酸緩沖液處理，是讓血紅蛋白處在穩(wěn)定的pH范圍內(nèi)，維持其結(jié)構(gòu)和功能 解析：選B　由于裝填凝膠柱時用到的是商品凝膠，為干燥的顆粒，使用前需要用蒸餾水充分溶脹后，配成凝膠懸浮液，再用洗脫液進行充分洗滌平衡，使凝膠裝填緊密，也可在沸水浴中加熱膨脹，既可節(jié)約時間，也可除去凝膠中的微生物，排出膠粒內(nèi)的空氣。 9．下列關(guān)于提取胡蘿卜素實驗流程的敘述，錯誤的是(　　) A．萃取胡蘿卜素的有機溶劑應(yīng)該具有較高的沸點，能夠充分溶解胡蘿卜素，并且不與水混溶 B．為了提高萃取的效率，可采用酒精燈直接加熱的方法適當?shù)靥岣咻腿囟? C．萃取過程中在加熱瓶口安裝回流冷凝裝置，是為了防止加熱時有機溶劑的揮發(fā) D．濃縮的過程是為了把萃取劑與胡蘿卜素分開 解析：選B　胡蘿卜素的提取過程中，不宜提高溫度，更不能用酒精燈直接加熱，宜采用水浴加熱。 10．PCR技術(shù)是一項在生物體外復制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，如圖表示合成過程。下列說法錯誤的是(　　) A．甲過程高溫使DNA變性解旋，該過程不需要解旋酶的作用 B．丙過程用到的酶在高溫下失活，因此在PCR擴增時需要再添加 C．如果把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，控制“94 ℃～55 ℃～72 ℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標記的DNA占25% D．PCR中由堿基錯配引起的變異屬于基因突變 解析：選B　丙過程用到的酶是Taq DNA聚合酶，其特點是耐高溫。 11．下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的是(　　) A．提取DNA或血紅蛋白均可用豬的紅細胞或雞的紅細胞 B．提取細胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水漲破細胞 C．蛋白質(zhì)提取和分離過程中進行透析可以去除溶液中的DNA D．蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分離純化 解析：選D　豬的紅細胞中無細胞核，不能用于提取DNA；提取DNA需用蒸餾水漲破細胞，提取蛋白質(zhì)可以直接用豆?jié){或研磨的大豆；透析法可除去相對分子質(zhì)量小的雜質(zhì)，不能除去DNA；用電泳的方法可將蛋白質(zhì)、DNA進行分離純化。 12．如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關(guān)操作。對這些操作的目的，敘述正確的是(　　) A．①是洗滌血細胞，去除血細胞表面的雜質(zhì) B．②是溶解DNA，去除不溶于酒精的雜質(zhì) C．③是溶解DNA，去除不溶于2 mol/L的NaCl溶液的雜質(zhì) D．④是稀釋NaCl溶液，去除不溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì) 解析：選C?、偈轻尫藕宋镔|(zhì)，②是提純DNA，去除溶于酒精的雜質(zhì)，④是稀釋NaCl溶液，析出DNA。 二、非選擇題(共52分) 13．(13分)真核生物細胞內(nèi)，大量DNA和蛋白質(zhì)以及一些RNA等混雜在一起，難以分離。某生物興趣小組為了獲得純度相對較高的DNA展開了實驗探究。 (1)分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA和其他物質(zhì)理化性質(zhì)的不同而采取一定的方法，如圖是從各種物質(zhì)之間________的差異角度開展研究： a．取雞血細胞懸液10 mL，加蒸餾水20 mL，同時用玻璃棒__________(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”)。過濾，取濾液，轉(zhuǎn)移到塑料材質(zhì)的大燒杯中。 b．沿大燒杯內(nèi)壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液，用玻璃棒沿一個方向__________(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”)，同時不斷收集析出的物質(zhì)。 圖中曲線是根據(jù)雞血中幾種物質(zhì)的析出情況繪制的，請據(jù)圖分析： c．如果只收集纖維蛋白，可采取的措施是__________________________________。 d．先用飽和度40%的硫酸銨溶液析出絕大部分纖維蛋白和大部分球蛋白， 再在飽和度約為____________的硫酸銨溶液中析出DNA(既保證DNA提取量較大又避免其他雜質(zhì)過多)，與此同時析出的物質(zhì)還有__________________________。 (2)如果要進一步去掉其他雜質(zhì)，盡可能提高獲得的DNA純度，可采取的兩種辦法是：將DNA與球蛋白的混合物加入到________中，收集再次析出物；用____________處理溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液。 解析：(1)分析曲線圖可知，不同物質(zhì)在不同飽和度的硫酸銨中析出的相對量有所差別，即分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA和其他物質(zhì)之間溶解度的差異角度開展研究：a.取雞血細胞懸液10 mL，加蒸餾水20 mL，此時可以用玻璃棒快速攪拌，加速血細胞破裂。b.沿大燒杯內(nèi)壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液，為了防止將DNA的絮狀物攪碎，此時應(yīng)用玻璃棒沿一個方向輕輕攪拌，同時不斷收集析出的物質(zhì)。c.由圖看出，纖維蛋白的溶解度最低，硫酸銨飽和度在20%之前已經(jīng)開始析出；在硫酸銨飽和度為30%時析出最快，說明此時的溶解度最低，且超過30%后，球蛋白也將逐漸析出，因此如果只收集纖維蛋白，可以在硫酸銨飽和度達到30%之前收集析出物。d.由圖看出，DNA在飽和度約為50%的硫酸銨溶液中溶解度最小，與此同時析出的物質(zhì)還有球蛋白，只是球蛋白析出量較少。(2)如果要進一步去掉其他雜質(zhì)，盡可能提高獲得的DNA純度，可將DNA與球蛋白的混合物加入到冷卻酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其他雜質(zhì)可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有專一性，可以用嫩肉粉(木瓜蛋白酶)處理溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液，此時蛋白質(zhì)水解，因此可以分離DNA和蛋白質(zhì)。 答案：(除標明外，每空2分，共13分)(1)溶解度(1分)　a．快速攪拌(1分)　b．輕輕攪拌(1分)　c．在硫酸銨飽和度達到30%之前收集析出物　d．50%　球蛋白　(2)冷卻酒精　嫩肉粉(木瓜蛋白酶) 14．(20分)下圖是提取胡蘿卜素的實驗流程示意圖，請回答下列問題： →→→→→→ (1)除了可以從植物中提取天然胡蘿卜素外，還可以從養(yǎng)殖的巖藻中獲得或者利用________________________________________________________________________生產(chǎn)。 (2)圖中A過程表示________，此過程用到的有機溶劑應(yīng)該具有很高的______，能夠充分________胡蘿卜素，并且不與水混溶。 (3)圖中B過程表示________，該過程之前進行過濾的目的是__________。 (4)如圖是某同學對萃取的胡蘿卜素樣品所做的鑒定實驗的結(jié)果。 ①點樣的基線一般距底邊______ cm，A、B、C、D四點中，屬于標準樣品樣點的是________。 ②圖中甲代表的物質(zhì)是____________，乙代表的物質(zhì)是____________________。 解析：(1)胡蘿卜素的獲得有三種途徑：一是從植物中提取，二是從巖藻中獲得，三是利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)。(2)圖中A是萃取，所用萃取劑應(yīng)具有較高的沸點，并能充分溶解胡蘿卜素。(3)B為濃縮，濃縮之前進行過濾可以除去萃取液中的不溶物。(4)圖中A和D只有一個色素帶，應(yīng)是標準樣品的樣點，B和C為提取樣品的樣點。甲代表的物質(zhì)是β胡蘿卜素，乙代表的物質(zhì)主要是其他色素和雜質(zhì)。 答案：(每空2分，共20分)(1)微生物的發(fā)酵　(2)萃取　沸點　溶解　(3)濃縮　除去萃取液中的不溶物　(4)①2　A、D?、讦潞}卜素　其他色素和雜質(zhì) 15．(19分)蛋白質(zhì)分子內(nèi)含有各種酸性基團和堿性基團，如肽鏈末端的α氨基和α羧基、天冬氨酸和谷氨酸殘基中的羧基、賴氨酸和組氨酸殘基中的各種堿性基團，所以蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)。在酸性溶液中，堿性基團的解離程度增大，使蛋白質(zhì)帶正電荷；在堿性溶液中，酸性基團的解離程度加強，使蛋白質(zhì)帶負電荷。當溶液到達某一pH時，蛋白質(zhì)可因內(nèi)部酸性或堿性基團的解離程度相等而呈等電狀態(tài)，這時溶液的pH叫蛋白質(zhì)的等電點。不處于等電點狀態(tài)的蛋白質(zhì)分子的正、負電荷量是不相同的。試回答下列問題。 (1)多數(shù)蛋白質(zhì)的等電點近于5，一般含堿性基團較多的蛋白質(zhì)的等電點________(填“偏高”或“偏低”) (2)根據(jù)等電點的不同，可用________________方法將不同種類的蛋白質(zhì)分子分開。 (3)簡述根據(jù)等電點分離不同種類蛋白質(zhì)分子的原理。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在血紅蛋白提取和分離實驗中，對分離得到的血紅蛋白溶液要進行透析，除去相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)蛋白質(zhì)。請利用所給的實驗材料對該透析實驗進行驗證。 實驗?zāi)康模候炞C透析的基本原理和操作。 實驗原理： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 實驗材料：①透析管或透析袋?、跓、鄄ＡО簟、茈姶艛嚢杵鳌、菰嚬芗霸嚬芗? 實驗試劑：①1 mL血紅蛋白溶液?、?00 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液(pH為7.0) 實驗步驟： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案：(除標明外，每空3分，共19分)(1)偏高(2分)　(2)電泳(2分)　(3)調(diào)節(jié)電泳槽中緩沖液的pH，使某種蛋白質(zhì)處于等電點狀態(tài)，而其他蛋白質(zhì)帶有電荷，在電場作用下，帶有正、負電荷的蛋白質(zhì)分別移向兩極，而不帶電荷的蛋白質(zhì)留在原處　(4)實驗原理：①蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，不能透過透析袋，而小分子物質(zhì)可以自由透過?、谠诜蛛x提純蛋白質(zhì)的過程中，常利用透析的方法使蛋白質(zhì)與其中夾雜的小分子物質(zhì)分開 實驗步驟：①取1 mL血紅蛋白溶液裝入透析袋中，將透析袋放入盛有300 mL物質(zhì)的量濃度為20 mmol/L的磷酸緩沖液的燒杯中?、诓粩喔鼡Q燒杯中的緩沖液，并用電磁攪拌器不斷攪動緩沖液，以加速透析過程，透析12 h