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课后达标检测37 生物技术在其他方面的应用
(时间：50分钟)
一、单项选择题
1．下图为植物组织培育过程的简洁示意图。下列叙述正确的是( )
A．植物组织培育所依据的生物学原理为细胞的全能性
B．③→④过程指植物的生殖生长阶段
C．将①经脱分化培育成的②包裹上人工种皮即可获得人工种子
D．②→③的再分化过程中，诱导②生根的激素为细胞分裂素
2．用高度分化的植物器官、组织或细胞进行组织培育可以形成愈伤组织，下列叙述错误的是( )
A．该愈伤组织是细胞经过脱分化和分裂形成的
B．该愈伤组织的细胞没有全能性
C．该愈伤组织是由排列疏松的薄壁细胞组成的
D．该愈伤组织可以形成具有生根发芽力气的胚状体结构
3．人们用鸡的红细胞提取DNA，而用人的成熟红细胞提取血红蛋白的主要缘由是( )
A．鸡的红细胞无血红蛋白，人的成熟红细胞有血红蛋白
B．鸡的红细胞有线粒体，人的成熟红细胞无线粒体
C．鸡的红细胞有细胞核，人的成熟红细胞无细胞核
D．鸡的红细胞进行有氧呼吸，人的成熟红细胞进行无氧呼吸
4．下列关于血红蛋白分别中样品处理及粗分别的描述，错误的是( )
A．红细胞洗涤：此操作的目的是去除红细胞内的杂蛋白
B．血红蛋白释放：此操作需要将洗涤好的红细胞放入蒸馏水中
C．分别血红蛋白溶液：离心后红色透亮 液体是血红蛋白的水溶液
D．透析：此操作的目的是去除分子量较小的杂质
5．(2022·珠海高三检测)下列关于DNA和血红蛋白的提取与分别试验的叙述中，错误的是( )
A．可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪的红细胞中提取到DNA和蛋白质
B．用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA可除去部分杂质
C．透析法分别蛋白质的依据是蛋白质不能通过半透膜
D．进一步分别与纯化血红蛋白时可用凝胶色谱法、离心法和电泳法等
6．(2022·珠海高三检测)PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比，主要有两点不同，它们是( )
①PCR过程需要的引物是人工合成的单链DNA或RNA
②PCR过程不需要DNA聚合酶
③PCR过程中DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的把握来实现的
④PCR过程中，DNA不需要解旋，直接以双链DNA为模板进行复制
A．③④ B．①②
C．①③ D．②④
7．相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为下图中的哪一个( )
8．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，其分子大小、所带电荷的性质和数量状况如图所示，下列有关该样品中蛋白质的分别的叙述正确的是( )
A．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内
B．若用凝胶色谱柱分别样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快
C．若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊存在于沉淀中，则分子甲也存在于沉淀中
D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分别样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最远
9．下列试验装置可用于生物技术实践的相关试验，下列相关叙述不正确的是( )
A．装置甲可用于果酒或腐乳的制作
B．装置乙可用于血红蛋白提取和分别过程中对装于Ⅱ中的样品的处理
C．装置丙可先用于果酒的制作，后用于果醋的制作
D．使用装置丁进行蛋白质的分别时，Ⅱ中为待分别的样品
二、双项选择题
10．(2022·深圳市高三调研)下列关于花药培育的叙述中，正确的是( )
A．培育基中的蔗糖能供应养分和调整渗透压
B．选材时可通过镜检确定花粉是否在单核靠边期
C．产生胚状体是花药离体培育中特有的途径
D．脱分化形成愈伤组织的过程能合成大量叶绿素
11．多聚酶链式反应(PCR)是一种体外快速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经受30多次下述循环：95 ℃条件下使模板DNA变性、解链→55 ℃条件下复性(引物与DNA模板链结合)→72 ℃条件下引物链延长(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述，不正确的是( )
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键，不行利用解旋酶实现
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成的
C．延长过程中需要DNA聚合酶、ATP、4种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比，其所需要酶的最适温度较高
三、非选择题
12．(2022·广东四校联考)某生物爱好小组在“蛋白质的提取和分别”试验中，预备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分别流程图”如下：
―→―→―→
请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用______________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入确定量的低浓度pH＝7.0的缓冲液并充分搅拌，可以裂开红细胞，裂开细胞的原理是________________。
(2)血红蛋白粗分别阶段，透析的目的是________，若要尽快达到抱负的透析效果，可以______________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分别样品中各种分子的________________________________________________________________________
____________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分别。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观看到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如图所示。由图可知携带者有________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．PCR(多聚酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，下图表示合成过程，请据图分析回答：
(1)A过程高温使DNA变性解旋，对该过程原理的叙述，正确的是________。
A．该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键
B．该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键
C．该过程不需要解旋酶的作用
D．该过程与人体细胞的过程完全相同
(2)C过程要用到的酶是____________。这种酶在高温下仍保持活性，因此在PCR扩增时可以______加入。PCR反应除供应酶外，还需要满足的基本条件有：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)假如把模板DNA的两条链用15N标记，游离的脱氧核苷酸不做标记，把握“95 ℃～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__________。
(4)假如模板DNA分子共有a个碱基对，其中含有胞嘧啶m个，则该DNA复制10次，需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸__________个。
(5)PCR中由碱基错配引起的变异属于________。假设对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占________。
14．如图表示血红蛋白提取和分别的部分试验装置，请回答下列问题。
(1)血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有________功能。
(2)甲装置中，B是血红蛋白溶液，则A是________；乙装置中，C溶液的作用是________________________________________________________________________。
(3)甲装置用于________，目的是______________。用乙装置分别蛋白质的方法叫________________，是依据________________分别蛋白质的有效方法。
(4)用乙装置分别血红蛋白时，待________________时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。
课后达标检测37
1．解析：选A。①②③④依次代表离体的植物组织或细胞、愈伤组织、根或芽、植株。愈伤组织生根还是发芽取决于激素的种类和浓度比例。当生长素/细胞分裂素比值较高时，有利于生根；反之，有利于生芽。要获得人工种子，应选③外包上人工种皮。
2．解析：选B。植物组织培育的原理是植物细胞的全能性。植物细胞只有脱离了植物体，在确定的外部因素的作用下，经细胞脱分化，分裂形成愈伤组织，再由愈伤组织细胞发育、分化形成新的植物体，才能表现出全能性。
3．解析：选C。鸡的红细胞中有细胞核，可用来提取DNA，而人的成熟红细胞中没有细胞核，但含有较多的血红蛋白。
4．解析：选A。红细胞洗涤的目的是去除血浆中的蛋白质。
5．解析：选A。猪是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和线粒体，不能从其红细胞中提取出DNA。
6．解析：选C。PCR过程与细胞内的DNA复制过程相比较，主要有两点不同：(1)PCR过程需要的引物是人工合成的一小段单链DNA或RNA。(2)PCR过程中，DNA解旋不依靠解旋酶，而是通过对反应温度的把握来实现的。
7．解析：选B。当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质简洁进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部，路程较短，移动速度快。
8．解析：选A。分子甲的分子量最小，进入凝胶内部通道而移动速度慢；分子乙留在透析袋内，说明其相对分子质量比较大，分子丙比分子乙相对分子质量大，所以分子丙也留在袋内；分子戊比分子甲的分子量大，分子甲可能不存在于沉淀物中； SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的样品，其电泳迁移率完全取决于分子的大小，分子量相差越大，形成的电泳带相距越远。
9．解析：选D。使用装置丁进行蛋白质的分别时，待分别的样品在Ⅰ中，Ⅱ中为缓冲溶液。
10．解析：选AB。产生胚状体是花药离体培育中的途径之一，而且植物的其他组织细胞经培育也可形成胚状体。培育早期不需要光照，幼小植株形成后才需要光照。
11．解析：选AC。PCR一般要经受30多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延长三步。从其次轮循环开头，上一次循环的产物也作为模板参与反应，并且由引物Ⅰ延长而成的DNA单链会与引物Ⅱ结合，进行DNA的延长。DNA变性(95℃)：双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA。复性(55 ℃)：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。延长：在Taq酶(在72℃左右活性最高)的作用下，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，从引物的5′端向3′端延长，合成与模板链互补的DNA链。
12．(1)生理盐水 渗透原理(当外界溶液浓度低于动物细胞内液浓度时，细胞吸水涨破) (2)除去小分子杂质 增加缓冲液的量或准时更换缓冲液 (3)带电性质以及分子大小、外形 (4)2 携带者具有(把握血红蛋白的)一对等位基因，可以把握合成两种不同的蛋白质
13．解析：(1)高温所起的作用类似于解旋酶，使双链DNA变为单链。(2)C过程为PCR技术的延长阶段，当系统温度上升至72 ℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在Taq DNA聚合酶的作用下合成新的DNA链。Taq DNA聚合酶是耐热的，高温下不变性，所以一次性加入即可。PCR即为体外DNA复制，所需条件与体内DNA复制基本相同，都需要模板、原料、能量、酶，只不过为了便于把握DNA复制过程通过设置高温解旋代替了解旋酶的作用，省掉了解旋酶作用过程中所需能量的供应，同时，加入了与模板链相结合的引物作为子链延长的起点，省掉了切除引物的过程，使PCR过程更简洁。(3)PCR技术遵循半保留复制的特点。经过三次循环，共产生23个DNA分子，其中有2个DNA分子含有15N标记。(4)在一个双链DNA分子中，(C＋T)占碱基总数的一半，故T的数目为a－m，复制10次，相当于新增加了(210－1)个DNA分子，故需加入T的数目为(210－1)(a－m)。(5)基因中的碱基对转变属于基因突变。对一个DNA进行扩增，第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配，以后按正常配对方式进行扩增，错配链作模板扩增的都是错误的DNA分子，原正常链扩增得到的DNA分子都是正常的DNA分子，故若干次后检测所用DNA的扩增片段，与原DNA相应片段相同的占75%。
答案：(1)C (2)Taq DNA聚合酶 一次 DNA模板，分别与两条模板链相结合的两种引物，四种脱氧核苷酸，同时通过把握温度使DNA复制在体外反复进行 (3)25% (4)(210－1)(a－m) (5)基因突变 75%
14．解析：血红蛋白在氧分压高的地方与氧结合，在氧分压低的地方与氧分别，起到运输氧的作用。图甲表示的是透析过程，将装有血红蛋白溶液的透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)。透析的目的是去除样品中分子质量较小的杂质。图乙表示用凝胶色谱柱洗脱血红蛋白的操作示意图。凝胶实际上是一些微小的多孔球体，小球体内部有很多贯穿的通道。相对分子质量较大的蛋白质不能进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质比较简洁进入凝胶内部的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最终流出，从而使相对分子质量不同的各种分子得以分别。这种分别血红蛋白的方法叫凝胶色谱法。C溶液是磷酸缓冲液，其作用是洗脱血红蛋白。待红色的蛋白质接近色谱柱底端时开头收集流出液。
答案：(1)运输 (2)磷酸缓冲液 洗脱血红蛋白
(3)透析(粗分别) 去除小分子杂质 凝胶色谱法 相对分子质量的大小
(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端
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