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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.专题5DNA和蛋白质的技术(本试卷满分100分，时间60分钟)一、选择题(共15小题，每小题4分，共60分)1．下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离实验的叙述中，错误的有A．提取动物细胞中的DNA和蛋白质可以采用蒸馏水涨破细胞的方法B．采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质C．蛋白质纯化过程中采用透析法可去除溶液中的小分子杂质D．血红蛋白只能采用凝胶色谱法纯化，DNA则可采用电泳、盐析等方法纯化解析DNA和蛋白质存在于细胞内，用动物作材料提取DNA和蛋白质，都要用蒸馏水处理，使细胞吸水涨破，释放出其中的蛋白质或DNA，A正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，因此可以采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除蛋白质等杂质，B正确；蛋白质纯化过程中，由于小分子杂质可以通过透析袋，大分子蛋白质不能通过透析袋而留在袋内，因此可以采用透析法去除溶液中的小分子杂质，C正确；凝胶色谱法纯化血红蛋白只是很多纯化方法中的一种，蛋白质的纯化也可以采用电泳、盐析等方法纯化，D错误。答案D2．下列关于PCR引物的说法，不正确的是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B．引物常根据需要扩增的目标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得C．PCR过程中需要一种引物或两种引物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片段取决定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标DNA的碱基序列用化学合成的方法获得，B项正确；C项不正确。引物的3′端具有游离的—OH，D项正确。答案C23．固定化单宁酶应用于茶饮料加工，可消除其中的苦涩味。下列有关叙述正确的是A．在单宁酶纯化时采用透析法去除蛋白B．化学结合法比吸附法对单宁酶活性影响更小C．温度、pH和重金属离子都可能影响固定化单宁酶活性D．酶的高效性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分解析A错：透析法可除去相对分子质量较小的杂质，酶与杂蛋白都属于生物大分子，用透析法无法分离，正确的分离方法是凝胶色谱法。B错：与吸附法相比，化学结合法对酶的活性影响更大。C对：温度、pH和重金属离子等因素都会对酶活性产生影响。D错：酶的专一性决定固定化单宁酶不会降解茶饮料中的有益成分。答案C4．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用缓冲溶液而电泳不需要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，A正确；凝胶色谱法和电泳法的原理不同，凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的，而电泳法是根据：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、性状不同，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，B错误；凝胶色谱法和电泳法都要用缓冲溶液来调节溶液的酸碱度，C错误；由A、B和C选项可知，B和C都错误，D错误。答案A5．在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是A．防止血红蛋白被氧气氧化B．血红蛋白是一种碱性物质，需要酸中和C．磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D．让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能解析在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持PH相对稳定，防止血红蛋白的结构发生改变。答案D6．关于凝胶色谱柱的装填，除哪项外均为正确解释3A．交联葡聚糖凝胶(G－75)“G”表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围，75表示凝胶得水值B．凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液C．用300ml的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12hD．色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装解析凝胶需用磷酸缓冲液充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，B错误。答案B7．使用凝胶色谱法分离蛋白质时，洗涤红细胞、释放血红蛋白和透析过程中，分别使用下列哪些试剂①蒸馏水②生理盐水③20mmol/L的磷酸缓冲液④清水⑤柠檬酸钠A．①③⑤B．①②③C．④①③D．②①③解析洗涤红细胞需使用生理盐水，释放血红蛋白时用到蒸馏水，透析时则需用20mmol/L的磷酸缓冲液，D正确。答案D8．PCR技术扩增DNA，需要的条件是①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸④DNA聚合酶⑤mRNA⑥核糖体A．①②③④B．②③④⑤C．①③④⑤D．①②③⑥解析①PCR技术需含目的基因的DNA作为模板，①正确；②PCR技术需要引物以延伸DNA链，②正确；③PCR技术需四种脱氧核苷酸作为原料，③正确；④PCR技术需耐高温的DNA聚合酶来催化，④正确；⑤mRNA为翻译的模板，PCR技术不需要，⑤错误；⑥核糖体为翻译的场所，PCR技术不需要，⑥错误，故本题答案为A。答案A9．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同来进行提取，DNA的溶解度与下图所示曲线的对应点相符合的是4A．a点浓度最适合析出DNAB．b点浓度最适合析出DNAC．c点浓度最适合析出DNAD．d点浓度最适合析出DNA解析如题图所示，DNA在物质的量浓度为0.14mol·L－1的NaCl溶液中的溶解度最小，这一浓度最适合析出DNA；随着NaCl溶液浓度的增大或减小，DNA溶解度均逐渐增大。答案B10．关于DNA的实验，叙述正确的是A．用兔的成熟红细胞可提取DNAB．PCR的每个循环一般依次经过变性－延伸－复性三步C．DNA溶液与二苯胺试剂混合，沸水浴后生成蓝色产物D．用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色，细胞核呈绿色，细胞质呈红色解析本题主要考查实验的原理、选材以及试剂的使用。兔为哺乳动物，其成熟的红细胞中无细胞核，不能从中提取DNA，故A项错误；PCR每次循环都可以分为变性－复性－延伸三步，故B项错误；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺变成蓝色，故C项正确；甲基绿使DNA呈现绿色，不论是细胞核还是细胞质，只要含有DNA，都会呈绿色，故D项错误。答案C11．提取DNA时，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．溶解蛋白质解析以植物细胞为实验材料，破碎细胞时加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，使DNA释放出来；而加入食盐的目的是溶解DNA。答案A12．PCR技术(多聚酶链式反应)是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，5下图表示合成过程。下列说法错误的是A．a过程高温使DNA变性解旋，该过程不需要解旋酶的作用B．c过程要用到的酶在高温下失活，因此在PCR扩增时需要再添加C．如果把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不标记，控制“94℃～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25%D．PCR中由碱基错配引起的变异属于基因突变解析高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。c过程为PCR技术的延伸阶段，当系统温度上升至72℃左右时，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。TaqDNA聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。PCR技术遵循半保留复制的特点，经过3次循环，共产生23个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N标记。基因中的碱基对改变属于基因突变。答案B13．如图表示PCR技术扩增DNA分子的过程中，DNA聚合酶作用的底物，据图分析正确的是A．图中a为引物，是一种单链RNA分子B．图中b为DNA模板链，f端为3′末端C．PCR技术中通过控制温度来实现DNA双链的解旋和结合D．DNA聚合酶无需引物也能将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段解析PCR技术中，DNA聚合酶需要引物，才能够将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段，该技术中引物通常为单链DNA，即题图中的a；图中b为DNA模板链，f端为5′末端；PCR技术中通过高温和降温来实现DNA双链的解旋和结合。答案C614．如图所示，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是解析PCR反应中DNA分子的扩增和生物体内DNA的复制是类似的，即1个DNA分子复制1次产生2个DNA分子，复制2次产生4个DNA分子，呈指数扩增，开始以1个DNA分子为模板，经过n次复制后得到的DNA分子的数目应为2n，与曲线C相符合。答案C15．在PCR扩增的实验中，加入一种提取物(一种模板DNA片段)，但实验得到的产物却有2种DNA，其原因可能是A．基因突变B．TaqDNA聚合酶发生变异C．基因污染D．温度过高解析此现象属于PCR技术中的假阳性现象。其原因是基因污染造成的。因此，在PCR实验中，一定要做到隔离操作区、分装试剂、简化操作程序、使用一次性吸头等。尽量避免基因污染，故C项正确。若是基因突变，则可能得不到扩增产物或扩增产物仍为一种，A项不正确。若TaqDNA聚合酶发生变异则不会有扩增产物，B项不正确。若温度过高，亦不会有扩增产物，D项不正确。答案C二、非选择题(共4小题，共40分)16．(10分)下列是有关血红蛋白的提取与分离的问题，请回答：(1)凝胶色谱法，是根据________分离蛋白质的有效方法。所用的凝胶实际上是一些____________。7(2)实验前取新鲜的血液，切记要预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的目的是____________。蛋白质的提取和分离实验中，首先要用____________(填写溶液名称)洗涤红细胞，其目的是去除_____________________________________。(3)在________的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。用________法可分离出血红蛋白。(4)取血红蛋白溶液装入透析袋，再将透析袋放入pH为7.0的________中，透析12h，透析的目的是________________。透析的原理是________________。(5)人们用鸡的红细胞提取DNA，用人的红细胞提取血红蛋白，其原因是___________________________________________________________________。解析(1)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。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体。相对分子质量较大的蛋白质经过凝胶颗粒的外部，移动距离短，移动速度快，先洗脱下来。(2)柠檬酸钠可以防止血液凝固；首先要用生理盐水洗涤红细胞，其目的是去除可能吸附的血浆中的蛋白质。(3)向红细胞中加入蒸馏水和甲苯，蒸馏水会使红细胞破裂，甲苯可以溶解细胞膜，经高速离心后可分离出血红蛋白。(4)透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内。取血红蛋白溶液装入透析袋，再将透析袋放入pH为7.0的缓冲液中，以维持血红蛋白的结构和功能。(5)鸡红细胞具有细胞核，含有DNA，适合用于提取DNA；人红细胞无细胞核，且血红蛋白含量丰富，适合用于提取血红蛋白。答案(1)相对分子质量大小微小的多孔球体(2)防止血液凝固生理盐水杂蛋白(3)蒸馏水和甲苯(高速)离心(4)(磷酸)缓冲液去除分子质量较小的杂质透析袋能使小分子自由进出，而大分子则保留在袋内(合理得分)(5)鸡红细胞具有细胞核，含有DNA，适合用于提取DNA；人红细胞无细胞核，且血红蛋白含量丰富，适合用于提取血红蛋白17．(10分)(2018·江苏卷)为生产具有特定性能的α淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α淀粉酶基因(1656个碱基对)，利用基因工程大量制备α淀粉酶，实验流程见下图。请回答下列问题：8(1)利用PCR技术扩增α淀粉酶基因前，需先获得细菌的________。(2)为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的__