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2019-2020年高考生物一輪復習 第四講 DNA和蛋白質技術與植物有效成分的提取課時跟蹤檢測 新人教版選修1 一、選擇題(每小題6分，共30分) 1．下列是有關血紅蛋白提取和分離的相關操作，其中正確的是(　　) A．可采集豬血作為實驗材料 B．用蒸餾水重復洗滌紅細胞 C．血紅蛋白釋放后應低速短時間離心 D．洗脫液接近色譜柱底端時開始收集流出液 解析：為防止細胞吸水漲破，洗滌時要用生理鹽水；釋放出血紅蛋白后，以2 000 r/min 的高速離心；在分離時，要等到紅色蛋白質接近色譜柱底端時開始收集流出液。 答案：A 2．對“DNA的粗提取和鑒定”實驗的敘述，正確的是(　　) A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白質不溶于酒精溶液，可將DNA與蛋白質分離 B．利用高溫能使蛋白質變性，卻對DNA沒有影響的特性，可將DNA與蛋白質分離 C．在溶有DNA的2 mol/L氯化鈉溶液中緩緩加入蒸餾水，輕輕攪拌后過濾，取濾液進行以后的實驗 D．在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA 與蛋白質分離 解析：利用DNA不溶于酒精溶液，蛋白質溶于酒精溶液的特點，可將DNA與蛋白質分離；高溫能使蛋白質、DNA變性，蛋白質在60～80℃可變性，而DNA在80℃以上也會變性，所以高溫對DNA有影響；在溶有DNA的2 mol/L氯化鈉溶液中緩緩加入蒸餾水，輕輕攪拌后過濾，得到DNA黏稠物，用DNA黏稠物進行以后的實驗；在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的專一性作用，可將DNA與蛋白質分離。 答案：D 3．有關“血紅蛋白提取和分離”的相關敘述中，不正確的是(　　) A．可通過SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血紅蛋白的純度 B．將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質 C．血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是使血紅蛋白溶于有機溶劑 D．整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結構 解析：可通過SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳鑒定血紅蛋白的純度。將血紅蛋白溶液進行透析，其目的是去除相對分子質量較小的雜質。血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是溶解細胞膜。整個過程不斷用磷酸緩沖液處理，是為了維持血紅蛋白的結構。 答案：C 4．(xx鎮(zhèn)江模擬)下列對有關實驗的敘述，不正確的是(　　) A．血紅蛋白的提取和分離實驗中使用的交聯(lián)葡聚糖凝膠G75，其中“75”表示每克凝膠膨脹時吸水7.5克 B．在色素的提取和分離的實驗中，葉綠素b在層析液中的溶解度最低，擴散速度最慢 C．用洋蔥作實驗材料進行DNA的粗提取與鑒定實驗時，加入一定的食鹽的目的是有利于溶解DNA D．制取細胞膜、血紅蛋白的提取和分離均以雞血細胞作為實驗材料 解析：血紅蛋白的提取和分離以雞血細胞作為實驗材料；制取細胞膜不能用雞血細胞，雞血細胞有核膜及其他細胞器膜。 答案：D 5．聚合酶鏈式反應(PCR技術)是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應組成一個周期，循環(huán)進行，使目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如下圖所示。下列關于PCR技術敘述不正確的是(　　) A．PCR技術是在實驗室中以少量DNA制備大量DNA的技術 B．反應中新合成的DNA又可以作為下一輪反應的模板 C．PCR技術中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴增 D．應用PCR技術與探針雜交技術可以檢測基因突變 解析：PCR技術是人工合成DNA的方法，原料是脫氧核苷酸而不是核糖核苷酸。 答案：C 二、非選擇題(共30分) 6．(10分)右圖為提取胡蘿卜素的裝置示意圖，請回答有關問題： (1)該裝置表示的方法為________，要想效果好，必須保證原料顆粒小，________。 (2)操作過程中應該避免明火加熱，采用________加熱，其原因是 _________________________________________________________。 (3)如右圖是胡蘿卜素提取結果示意圖。請據(jù)圖回答： 該色素分離的方法是________，實驗組是________，對照組是________。實驗得出的結論：___________________________ ________________________________________________________________________。 (4)科學家通過現(xiàn)代生物技術獲得了一株品質優(yōu)良的胡蘿卜植株，要想快速擴大種植規(guī)模，通常采用________技術，其原理是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：胡蘿卜素的化學性質比較穩(wěn)定，不溶于水，易溶于石油醚等有機溶劑，可用有機溶劑進行萃取。萃取時，如果原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物質就能夠充分溶解，萃取效果就好。萃取過程中，由于有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸，要采用水浴加熱。從圖示可看出B、C是實驗組，A、D是對照組。結論是萃取樣品中含有β－胡蘿卜素。離體的植物組織細胞在一定的條件下，能夠表現(xiàn)出全能性，可用植物組織培養(yǎng)技術進行快速大規(guī)模的生產(chǎn)。 答案：(1)萃取法　萃取溫度高、時間長 (2)水浴　有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒爆炸 (3)紙層析法　B、C　A、D　萃取樣品中含有β－胡蘿卜素 (4)植物組織培養(yǎng)　細胞的全能性 7．(10分)PCR是一種體外迅速擴增DNA片段的方法，用于放大特定的DNA片段，數(shù)小時內可使目的基因片段擴增到數(shù)百萬個拷貝的分子生物學技術。PCR需要模板DNA、引物、脫氧核糖核苷酸和DNA聚合酶等條件。下圖為模板DNA分子及2種引物，請回答相關問題： (1)PCR的全稱是______________________。PCR與體內DNA復制的不同之處主要表現(xiàn)在溫度環(huán)境的不同，在PCR中先用95℃高溫處理的目的是______________________；而這一過程中在細胞內是通過________實現(xiàn)的。 (2)在PCR技術中所需要的引物實質上是一種____________________。請在圖中繪出引物結合的位置。 (3)若將1個DNA分子拷貝10次，則需要在緩沖液中至少加入________個引物。 (4)DNA子鏈復制的方向是________，這是由于_____________________________。 解析：PCR技術又稱多聚酶鏈式反應，在PCR中先用95℃高溫處理的目的是使DNA分子中的氫鍵斷裂，兩條鏈解開，即使DNA分子變性。引物是一種單鏈DNA或RNA分子，它能與解開的DNA母鏈的3′端結合，為DNA聚合酶提供吸附位點，使DNA聚合酶從引物的3′端開始連接脫氧核苷酸，從而決定了DNA子鏈復制的方向是5′到3′。在DNA分子擴增時，需要2種引物，由于新合成的子鏈都需要引物作為復制的起點，故所需的引物數(shù)目等于新合成的DNA子鏈數(shù)目，即(2210－2)＝(211－2)個。 答案：(1)多聚酶鏈式反應　使DNA變性(使DNA的兩條鏈解開)　解旋酶的催化 (2)單鏈DNA或RNA分子 見右圖 (3)(211－2)　(4)5′到3′ 　DNA聚合酶只能從引物的3′端拼接單個脫氧核苷酸分子 8．(10分)某生物興趣小組在“蛋白質的提取和分離”實驗中，準備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下： 實驗準備(配制緩沖液血細胞懸液)樣品處理(洗滌、破碎、離心等)蛋白質粗分離(透析)純化、純度鑒定(凝膠色譜法、電泳等) 請回答下列有關問題： (1)樣品處理中紅細胞的洗滌要用________反復沖洗、離心。向紅細胞懸液中加入一定量的低濃度pH＝7.0的緩沖液并充分攪拌，可以破碎紅細胞，破碎細胞的原理是________。 (2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是________，若要盡快達到理想的透析效果，可以________(寫出一種方法)。 (3)電泳利用了待分離樣品中各種分子的____________________________________等的差異，而產(chǎn)生不同遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離。 (4)一同學通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀察到正常人和鐮刀型細胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結果如上圖所示。由圖可知攜帶者有________種血紅蛋白，從分子遺傳學的角度作出的解釋是____________________________________________________________。 解析：(1)洗滌紅細胞所用的溶液是生理鹽水，根據(jù)滲透作用原理，將紅細胞置于低滲溶液中，紅細胞會吸水漲破，釋放出血紅蛋白。(2)血紅蛋白粗分離階段，透析的目的是除去樣品中的小分子雜質；可通過增加緩沖液的量或及時更換緩沖液等方法縮短透析時間，能盡快達到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質以及分子大小、形狀等的差異，在電泳過程中產(chǎn)生了不同的遷移速度，實現(xiàn)各種分子的分離。(4)根據(jù)圖示可知，鐮刀型細胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，原因是攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，分別控制合成兩種不同的蛋白質。 答案：(1)生理鹽水　滲透原理(當外界溶液濃度低于動物細胞內液濃度時，細胞吸水漲破) (2)除去小分子雜質　增加緩沖液的量或及時更換緩沖液 (3)帶電性質以及分子大小、形狀 (4)2　攜帶者具有(控制血紅蛋白的)一對等位基因，可以控制合成兩種不同的蛋白質