2020-2021学年高中生物选修一：专题5-DNA和蛋白质技术-单元检测.docx

专题5单元检测
一、选择题(每小题4分，共60分)
1．蛋白酶不能破坏下列哪种物质结构(　　)
A．胰岛素 B．卵清蛋白
C．生长激素 D. DNA
解析　酶具有专一性，胰岛素、卵清蛋白、生长激素本质为蛋白质，会被蛋白酶水解，DNA属于核酸，不会被蛋白酶催化水解。
答案　D
2．鉴别下列各种物质时，肯定需要加热(含水浴加热)的是(　　)
A．还原性糖 B．脂肪
C. DNA D．蛋白质
解析　鉴定还原性糖用斐林试剂，肯定需加热；鉴定脂肪用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ，然后在显微镜下观看，不需加热；鉴定DNA试剂为二苯胺或甲基绿，前者需水浴加热，后者不需加热；鉴定蛋白质试剂为双缩脲试剂，不需加热，直接观看溶液颜色。
答案　A
3．在DNA的粗提取过程中，先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是(　　)
A．稀释血液　冲洗样品
B．使血细胞裂开　降低NaCl浓度使DNA析出
C．使血细胞裂开　增大DNA溶解量
D．使血细胞裂开　提取含杂质较少的DNA
解析　第一次加水目的是使血细胞吸水裂开，释放核内物质；其次次是向2 mol/L NaCl液中加水稀释至0.14 mol/L，降低DNA溶解度，使DNA析出。
答案　B
4．下列叙述中错误的是(　　)
A．转变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出
B．在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
C．用电泳法可分别带电性质、分子大小和外形不同的蛋白质
D．用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质
解析　DNA在不同NaCl溶液中溶解度不同，2 mol/L时溶解度最高，0.14 mol/L溶解度最低，所以转变NaCl溶液浓度可使DNA溶解或析出。
答案　A
5．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些物质溶于酒精溶液。下图为“DNA的粗提取”试验的相关操作步骤，其操作目的错误的是(　　)

A．①是洗涤红细胞、去除红细胞表面的杂质
B．②是稀释NaCl溶液至0.14 mol/L，析出DNA
C．③是选用2 mol/L NaCl溶液，溶解黏稠物中的DNA
D．④是纯化DNA，去除溶于95%酒精的杂质
解析　①使红细胞吸水涨破，释放出DNA；②是降低NaCl溶液浓度至0.14 mol/L，使DNA析出；③是用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA，除去不溶于浓NaCl溶液的杂质；④是利用DNA不溶于酒精而蛋白质等其他杂质能溶于酒精的原理进一步纯化DNA。
答案　A
6．若从植物细胞中提取DNA，发觉试验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其可能的缘由是(　　)
①植物细胞中DNA含量低　②研磨不充分　③过滤不充分　④95%冷酒精的量过大
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
解析　研磨不充分会使DNA释放量少，提取DNA量少；过滤不充分也会导致DNA提取量少；若用于沉淀DNA的酒精量过大，对DNA的量影响很小。
答案　D
7．如图表示DNA变性和复性示意图，下列相关说法正确的是(　　)

A. 向右表示热(80～100 ℃)变性的过程
B．向左的过程是DNA双链快速制冷复性
C．变性与在生物体内解旋过程的条件、实质都相同
D．图中DNA片段共有4个游离的磷酸基、4个3′端
解析　变性后的DNA在缓慢降温后才会复性；变性与在生物体内解旋过程的条件不同、实质相同；任一DNA片段都有两个游离的磷酸基(5′)和两个3′端。
答案　A
8．PCR技术中，引起DNA变性的因素是(　　)
A．pH过高 B. pH过低
C．上升温度 D．加入酒精
解析　过酸、过碱、加入酒精可使DNA变性，同时也会导致酶变性，使后续反应无法进行，上升温度使DNA变性，同时由于选用耐高温酶，故不影响后续反应。
答案　C
9．在PCR扩增DNA的试验中，依据设计，一分子DNA经30次循环后，应得到230个DNA分子，但结果只有210个DNA分子。消灭该现象的缘由可能是(　　)
①循环次数不够　②TaqDNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制　③引物不能与亲链结合　④系统设计欠妥
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④
解析　①循环次数过少，产物的量比预期的少；②TaqDNA聚合酶活力不够或其活性受到抑制，得到的产物少；③引物设计不合理，可能不能与模板DNA结合，导致无法进行扩增；④PCR系统设置不妥，达不到预期的效果。
答案　D
10．凝胶色谱法是分别蛋白质分子的一种常用方法。但并非全部的蛋白质都可用此方法进行分别。能分别的蛋白质分子之间必需(　　)
A．具有相同的相对分子质量
B．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较大的分子
C．相对分子质量不同，但都是相对分子质量较小的分子
D．相对分子质量不同
解析　在分别蛋白质时，相对分子质量不同的蛋白质，通过的路径不同，速度不同，按相对分子质量大小“排队”，先后通过从而达到分别的效果。
答案　D
11．下面左图用DNA测序仪测出的某人DNA片段的碱基排列挨次。下图是DNA测序仪测出的另外四个DNA片段的碱基排列挨次，请认真比较这四幅图，其中与所给样本碱基排列挨次最相像的是(　　)

解析　将A、B、C、D所给碱基序列与所给样本作比较，分布最相像的，就是碱基序列最相像的。
答案　C
12．使用凝胶色谱法分别蛋白质试验中，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(　　)

解析　蛋白质相对分子质量越大，越简洁通过凝胶间隙而先被洗脱；相对分子质量小则简洁进入凝胶内而后被洗脱。
答案　B
13．在PCR扩增试验中，加入一种模板DNA片断，但试验却得到了2种产物DNA，其缘由可能是(　　)
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PCR技术假阳性现象，其缘由是靶细胞污染造成的。因此，在PCR试验中，肯定要做到隔离操作区，分装试剂，简化操作程序，用一次性吸管等，以尽量避开基因污染。
答案　C
14．有关透析的叙述中，错误的是(　　)
A．用于透析的薄膜要具有选择透过性
B．透析膜一般是用硝酸纤维素制成的
C．透析能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内
D．透析可用于更换样品的缓冲液
解析　透析袋一般是用硝酸纤维素(又称玻璃纸)制成的，它没有生物活性，故不具有选择透过性(活的生物膜才具有选择透过性)。透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。透析可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
答案　A
15．某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中，发觉了一种冰冻的已灭亡的巨大动物的肌肉。他想了解该巨大动物的DNA与现今印度大象的DNA的相像性，于是做了如下检测工作，其中正确的操作步骤及挨次是(　　)
①降低温度，检测处理后的杂合DNA双链　②通过PCR技术扩增巨型动物和大象的DNA　③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中　④在肯定温度条件下，将巨型动物和大象的DNA水浴共热
A．②④① B．②④③①
C．③④① D．②④③
解析　检测时首先通过PCR技术使基因数目增加，步骤为变性→复性→延长。然后利用DNA分子在高温时解旋的特点，将两者DNA水浴共热，然后降低温度，检测处理后的杂合DNA双链形成状况，从而确定两者的相像性。
答案　A
二、非选择题(共40分)
16．(6分)请依据下列有关试验及结果，回答问题：
在“DNA的粗提取与鉴定”试验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最终所得含DNA的黏稠物极少，导致下一步试验无法进行，请指出该同学试验操作中的三处错误并改正。
①在新颖的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠，经离心后，除去血浆，留下血细胞备用。
②取5～10 mL血细胞放入50 mL的烧杯中，并马上注入20 mL 0.015 mol/L的氯化钠溶液，快速搅拌5 min后经滤纸过滤，取其滤液。
③滤液中加入40 mL 2mol/L的氯化钠溶液，并用玻璃棒沿一个方向搅拌1 min。
④向上述溶液中缓慢加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中丝状物消灭为止，再进行过滤，而滤得含DNA的黏稠物。
(1)__________________________________________________；
(2)___________________________________________________；
(3)___________________________________________________。
解析　本题考查内容是DNA粗提取与鉴定的试验。红细胞裂开是由于吸水涨破；第一次过滤，是除去细胞碎片；DNA在滤液中，不能用滤纸过滤；丝状物为DNA，刚消灭时为刚析出DNA，应让DNA完全析出。
答案　(1)第②步中“0.015 mol/L的氯化钠溶液”应改为“蒸馏水”
(2)第②步中的“滤纸”应改为“纱布”
(3)第④步中“直到溶液中丝状物消灭为止”应改为“直到溶液中丝状物不再增加为止”
17．(12分)降钙素是一种多肽类激素，临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低，半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素，从预期新型降钙素的功能动身，推想相应的脱氧核苷酸序列，并人工合成了两条72个碱基的DNA单链，两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链DNA，过程如下图。

在此过程中发觉，合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：
(1)Klenow酶是一种________酶，合成的双链DNA有________个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点为—G↓AATTC—)和BamHⅠ(识别序列和切割位点为—G↓GATCC—)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是抱负的受体细胞，这是由于它________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
③要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有________。
(3)经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发觉完全正确的基因序列，最可能的缘由是
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)上述制备该新型降钙素，运用的现代生物工程技术是________。
解析　本题从预期蛋白质功能动身，通过改造基因，合成所需蛋白质，所以应用的现代生物工程技术为蛋白质工程。
(1)由题干可知，由单链DNA合成双链DNA需要酶，相当于DNA复制，所以Klenow酶是一种DNA聚合酶，合成双链DNA碱基对数为(72－18)＋72＝126。
(2)选用原核生物作为受体细胞是由于其为单细胞，繁殖快，遗传物质相对较少。用两种酶切割目的是为了防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接。
(3)最初重组质粒未发觉完全正确的基因序列，可能是合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。
答案　(1)DNA聚合酶　126
(2)①繁殖快、单细胞、遗传物质相对较少　②保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接)　③标记基因
(3)合成的核苷酸单链仍较长，产生缺失碱基的现象
(4)蛋白质工程
18．(14分)回答下列有关“DNA的粗提取和鉴定”试验的问题：
(1)DNA粗提取所依据的原理是____________________________ _______________________________________。
(2)DNA粗提取的试验中使用冷却的95%酒精的目的是________，该试验中向盛有鸡血细胞液的烧杯中加入蒸馏水的目的是________，向溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液中加入蒸馏水，溶液中会消灭黏稠物，当黏稠物不再增加时，这时溶液中NaCl的物质的量的浓度相当于________。
(3)在提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入肯定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。加入洗涤剂和食盐的作用分别是________________、________________。

(4)在DNA粗提取与鉴定的试验中，选择适当浓度的NaCl溶液就能充分溶解DNA而使杂质沉淀或析出DNA过滤去除溶液中的可溶性杂质。请在图中做出DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线。
解析　DNA在NaCl溶液中的溶解浓度随NaCl溶液的浓度不同而变化。当NaCl的质量浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。利用DNA不溶于冷酒精，而其他物质可以溶解在酒精中的原理，可使含杂质较少的DNA丝状物析出，悬浮于溶液中；向盛有鸡血细胞液的烧杯中加入蒸馏水是为了使血细胞吸水膨胀裂开，加水后必需充分搅拌，不应少于5 min，使血细胞充分裂开。洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。
答案　(1)DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl浓度的变化而转变
(2)使DNA析出　使细胞裂开　0.14 mol/L
(3)溶解细胞膜，有利于DNA的释放　有利于DNA的溶解
(4)如图所示

19．(8分)如图是DNA复制的有关图示。A→B→C表示大肠杆菌的DNA复制，D→E→F表示哺乳动物的DNA分子的复制。图中“－”表示复制起始点。

(1)若A中含48 502个碱基对，而子链延长的速度是105个碱基对/min，则此DNA分子复制完成约需30 s，而实际中需约16 s。依据A→C图分析，是由于__________________________________ ______________________________________。
(2)哺乳动物的DNA分子开放可达2 m之长。若按A→C的方式复制，至少8 h，而实际上约6 h左右。依据D→F图分析，是由于________________________________________________________________________。
(3)A→C、D→F均有以下特点：延长的子链紧跟着解旋酶，这说明DNA分子复制是______________________________ __________________________________________。
(4)C中的DNA与A相同，F中的DNA与D相同，C、F能如此精确     地复制出来，是由于：①________________________；②________________________。
(5)若该DNA分子上把握某一性状的基因共由3 600个碱基对组成，则由它把握合成的多肽在形成过程中最多可失去________分子水，该肽链至少含游离的氨基________个，该基因把握其合成需经过________过程。
解析　(1)由图B可看出，DNA分子的复制是双向进行的，时间节省了约一半。
(2)哺乳动物的DNA分子虽然很长，但从图E可看出它能多起点、双向同时进行复制，使时间缩短。
(3)延长的子链紧跟着解旋酶，说明DNA分子是边解旋边复制的。
(5)3 600个碱基对最多可编码＝1 200个氨基酸，则失去的水分子数为1 200－1＝1 199。
答案　(1)DNA分子复制可由一个起点向两个方向同时进行
(2)DNA分子复制可由多个起点双向进行
(3)边解旋边复制
(4)DNA分子以两条母链分别为模板　复制时遵循碱基互补配对原则
(5)1 199　1　转录和翻译