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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí) 第四講 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)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(guān)血紅蛋白提取和分離的相關(guān)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(fù)洗滌紅細(xì)胞 C．血紅蛋白釋放后應(yīng)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(xì)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(zhì)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(zhì)不溶于酒精溶液，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 B．利用高溫能使蛋白質(zhì)變性，卻對DNA沒有影響的特性，可將DNA與蛋白質(zhì)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(jìn)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(zhì)分離 解析：利用DNA不溶于酒精溶液，蛋白質(zhì)溶于酒精溶液的特點，可將DNA與蛋白質(zhì)分離；高溫能使蛋白質(zhì)、DNA變性，蛋白質(zhì)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(jìn)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(zhì)分離。 答案：D 3．有關(guān)“血紅蛋白提取和分離”的相關(guān)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(jìn)行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 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(jié)構(gòu) 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(jìn)行透析，其目的是去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。血紅蛋白釋放時加入有機溶劑，其目的是溶解細(xì)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(jié)構(gòu)。 答案：C 4．(xx鎮(zhèn)江模擬)下列對有關(guān)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(jìn)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(xì)胞膜、血紅蛋白的提取和分離均以雞血細(xì)胞作為實驗材料 解析：血紅蛋白的提取和分離以雞血細(xì)胞作為實驗材料；制取細(xì)胞膜不能用雞血細(xì)胞，雞血細(xì)胞有核膜及其他細(xì)胞器膜。 答案：D 5．聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))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(yīng)組成一個周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴增，其簡要過程如下圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)敘述不正確的是(　　) A．PCR技術(shù)是在實驗室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù) B．反應(yīng)中新合成的DNA又可以作為下一輪反應(yīng)的模板 C．PCR技術(shù)中以核糖核苷酸為原料，以指數(shù)方式擴增 D．應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可以檢測基因突變 解析：PCR技術(shù)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(guān)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(yīng)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(jié)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(jié)論：___________________________ ________________________________________________________________________。 (4)科學(xué)家通過現(xiàn)代生物技術(shù)獲得了一株品質(zhì)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(shù)，其原理是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：胡蘿卜素的化學(xué)性質(zhì)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(jìn)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(zhì)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(jié)論是萃取樣品中含有β－胡蘿卜素。離體的植物組織細(xì)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(shù)進(jìn)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(xì)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(nèi)可使目的基因片段擴增到數(shù)百萬個拷貝的分子生物學(xué)技術(shù)。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(guān)問題： (1)PCR的全稱是______________________。PCR與體內(nèi)DNA復(fù)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(xì)胞內(nèi)是通過________實現(xiàn)的。 (2)在PCR技術(shù)中所需要的引物實質(zhì)上是一種____________________。請在圖中繪出引物結(jié)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(fù)制的方向是________，這是由于_____________________________。 解析：PCR技術(shù)又稱多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，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(jié)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(fù)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(fù)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?zhǔn)椒磻?yīng)　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(zhì)的提取和分離”實驗中，準(zhǔn)備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設(shè)計的“血紅蛋白提取、分離流程圖”如下： 實驗準(zhǔn)備(配制緩沖液血細(xì)胞懸液)樣品處理(洗滌、破碎、離心等)蛋白質(zhì)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(guān)問題： (1)樣品處理中紅細(xì)胞的洗滌要用________反復(fù)沖洗、離心。向紅細(xì)胞懸液中加入一定量的低濃度pH＝7.0的緩沖液并充分?jǐn)嚢瑁梢云扑榧t細(xì)胞，破碎細(xì)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(dá)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(xué)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(xì)胞貧血癥患者的血紅蛋白電泳結(jié)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(xué)的角度作出的解釋是____________________________________________________________。 解析：(1)洗滌紅細(xì)胞所用的溶液是生理鹽水，根據(jù)滲透作用原理，將紅細(xì)胞置于低滲溶液中，紅細(xì)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(zhì)；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(dá)到理想的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質(zhì)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(xì)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(zhì)。 答案：(1)生理鹽水　滲透原理(當(dāng)外界溶液濃度低于動物細(xì)胞內(nèi)液濃度時，細(xì)胞吸水漲破) (2)除去小分子雜質(zhì)　增加緩沖液的量或及時更換緩沖液 (3)帶電性質(zhì)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(zhì)