【高考调研】2022届高考生物一轮复习 第4课时 DNA和蛋白质技术与植物有效成分的提取限时规范训练 新人教版必修1

限时规范训练(三十八)一、选择题(本题共10小题，共60分)1.(2022·江苏淮安二模)生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯化原理的叙述中，不正确的是()A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同，在色谱柱中的移动速度不同B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同，产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同答案B解析本题考查有关物质提取、纯化的原理，意在考查考生的理解能力。透析的原理是小分子能够通过半透膜，利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。2.(2022·金考突破卷)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情况如图所示，下列有关该样品中蛋白质的分离的叙述正确的是()A.将样品装入透析袋中透析12h，若分子乙保留在袋内，则分子丙也保留在袋内B.若用凝胶色谱柱分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快C.若将样品以2000r/min的速度离心10min，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离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答案A解析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，其电泳迁移速度主要与分子大小、形状有关。3.对“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是()A.利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白质不溶于酒精溶液，可将DNA与蛋白质分离B.利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离C.在溶有DNA的2mol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验D.在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离答案D解析利用DNA不溶于酒精溶液，蛋白质溶于酒精溶液的特点，可将DNA与蛋白质分离；高温能使蛋白质、DNA变性，蛋白质在60～80℃可变性，而DNA在80℃以上也会变性，所以高温对DNA有影响；在溶有DNA的26\nmol/L氯化钠溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，得到DNA黏稠物，用DNA黏稠物进行以后的实验；在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的专一性作用，可将DNA与蛋白质分离。4.有关“血红蛋白提取和分离”的相关叙述中，不正确的是()A.可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度B.将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质C.血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D.整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构答案C解析可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度；将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜；整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构。5.(2022·镇江模拟)下列对有关实验的叙述，不正确的是()A.血红蛋白的提取和分离实验中使用的交联葡聚糖凝胶G－75，其中“75”表示每克凝胶膨胀时吸水7.5克B.在色素的提取和分离的实验中，叶绿素b在层析液中的溶解度最低，扩散速度最慢C.用洋葱作实验材料进行DNA的粗提取与鉴定实验时，加入一定的食盐的目的是有利于溶解DNAD.制取细胞膜、血红蛋白的提取和分离均以鸡血细胞作为实验材料答案D解析血红蛋白的提取和分离以鸡血细胞作为实验材料；制取细胞膜不能用鸡血细胞，鸡血细胞有核膜及其他细胞器膜。6.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()答案B解析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容易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。B项符合。7.植物芳香油是天然香料，下列有关说法不正确的是()A.植物芳香油是从植物不同器官提取的B.植物芳香油易溶于有机溶剂，具有挥发性C.植物芳香油组成简单，主要由苯组成D.用玫瑰提取的玫瑰油是植物芳香油的一种答案C解析植物芳香油组成复杂，主要包括萜类及其衍生物，其气味芳香，能使人神清气爽，绝不可能是由苯组成的。8.(2022·湖南娄底联考)多聚酶链式反应(PCR技术)是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，其简要过程如下图所示。下列关于PCR技术叙述不正确的是()6\nA.PCR技术是在实验室中以少量DNA制备大量DNA的技术B.反应中新合成的DNA又可以作为下一轮反应的模板C.PCR技术中以核糖核苷酸为原料，以指数方式扩增D.应用PCR技术与探针杂交技术可以检测基因突变答案C解析PCR技术是人工合成DNA的方法，原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。9.(2022·贵阳模拟)胡萝卜素可以划分为α、β、γ三类，其划分的主要依据是()A.层析后出现在滤纸上的位置B.根据其在人和动物体内的功能和作用部位C.根据其分子式中碳碳双键的数目D.根据其分解后产生的维生素A的分子数答案C解析胡萝卜素的化学分子式中含有多个碳碳双键(如β胡萝卜素含9个双键)，根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为α、β、γ三类，其中β胡萝卜素是最主要的一类，也与人类的关系最密切。10.下图是用除去DNA的滤液进行血红蛋白的提取和分离实验的装置，下列有关叙述不正确的是()A.首先用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较大的杂质B.图乙装置的试管中收集到的液体中最先得到的是相对分子质量较大的蛋白质C.用图乙装置分离血红蛋白时，待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每管收集5mL，连续收集D.图丙装置中电泳法分离提纯血红蛋白的原理是血红蛋白带有一定量的电荷，在电场的作用下向一极移动答案A解析用图甲装置对滤液进行处理，其目的是去除相对分子质量较小的杂质；图乙装置表示通过凝胶色谱法分离蛋白质的过程；蛋白质的相对分子质量较大，被排阻在凝胶颗粒的外面，在颗粒之间迅速通过。二、非选择题(本题共3小题，共40分)11.(15分)在进行DNA亲子鉴定时，需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增，获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制，在试管中进行DNA的人工复制(如图，图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。6\n(1)图中的变性、延伸分别是指______________________________________________________________________________。(2)假设PCR反应中的DNA模板为P，第一轮循环的产物2个子代DNA为N1，第二轮的产物4个子代DNA为N2，N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有________个、________个。若继续循环，该DNA片段共经过30次循环后能形成________个DNA片段。(3)某样品DNA分子中共含3000个碱基对，碱基数量满足：[SX(]A+T[]G+C[SX)]=[SX(]1[]2[SX)]，若经5次循环，至少需要向试管中加入________个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)(4)若图为第一轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。答案(1)模板DNA双链解旋形成单链在DNA聚合酶的作用下，原料脱氧核苷酸聚合形成新的DNA链(2)22230(3)31000(4)如图解析(1)变性的实质是DNA双链解旋；延伸的实质是以DNA单链为模板，按照碱基互补配对原则合成子链的过程。(2)由于PCR原理为DNA双链复制，其特点是半保留复制，所以无论复制几次，模板链一直存在于2个DNA分子中。DNA复制的数量变化是指数式增长方式。(3)由(A＋T)/(G＋C)=1/2可知A∶T∶G∶C=1∶1∶2∶2，所以A的比例为1/6，在一个DNA分子中的数量为3000×2×(1/6)=1000个，5次循环的DNA数为32个，所以以原料合成的DNA数相当于32－1=31个，至少需腺嘌呤脱氧核苷酸为31×1000=31000个。(4)画图的关键是注意引物A、B的位置和所对应的模板链。12.(15分)(2022·烟台模拟)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成，人类跨入了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白而设计的“血红蛋白提取、分离流程图”：6\n实验准备(配制缓冲液血细胞悬液)纯化、纯度鉴定(凝胶色谱法、电泳等)蛋白质粗分离(透析)样品处理(洗涤、破碎、离心等)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一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是________。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________，若要尽快达到理想的透析效果，可以________(写出一种方法)。(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察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上图所示。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______________________________________________________________________________。答案(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及时更换缓冲液(3)带电性质以及分子大小、形状(4)2携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，可以控制合成两种不同的蛋白质解析(1)洗涤红细胞所用的溶液是生理盐水，根据渗透作用原理，将红细胞置于低渗溶液中，红细胞会吸水涨破，释放出血红蛋白。(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是除去样品中的小分子杂质；可通过增加缓冲液的量或及时更换缓冲液等方法缩短透析时间，尽快达到理想的透析效果。(3)由于各种分子带电性质以及分子大小、形状等的差异，在电泳过程中会产生不同的迁移速度，从而实现各种分子的分离。(4)根据图示可知，镰刀型细胞贫血症的携带者含有两种血红蛋白，原因是携带者具有(控制血红蛋白的)一对等位基因，分别控制合成两种不同的蛋白质。13.(10分)(原创题)“树橘柚者，食之则甘，嗅之则香”，每年的10月，正是柑橘大量上市的季节。橘子全身都是宝：不仅果肉的营养价值高，药用价值较高，其皮、核、络、叶都是“地道药材”，澳洲科学及工业研究机构的一项最新研究显示，每天吃1个橘子可以使人们避免某些癌症(如口腔癌、喉癌和胃癌)的侵袭。请回答：(1)江南某橘子盛产地想建立一个大型的果醋加工厂，需要的发酵菌种是________。接种培养这种微生物的最常用方法有________和________。培养前需对培养基进行________处理，且在________条件下培养。(2)柑橘果皮中含有丰富的精油，提取时需采用_________法，这是因为橘皮精油在高温下会部分水解，且会发生原料焦糊问题，故提取时不能采用________法。6\n(3)某橘农发现一橘树早熟，果实比较大，结实率高，欲在较短时间内大量繁殖该品种，可采用技术，培养的材料称为。培养前需对材料进行处理。该技术所用到的最关键激素是________。(4)由于________的存在，不仅使果汁的品质和产量受到影响，同样问题也困扰着果酒和果醋的生产，为提高橘子果汁饮料的口感和出汁率，可加入________。为降低生产成本，并使加入的物质能反复利用，可进行________技术处理。答案(1)醋酸菌稀释涂布平板法平板划线法灭菌有氧(或氧气丰富)(2)压榨蒸馏(3)植物组织培养外植体消毒细胞分裂素和生长素(4)果胶果胶酶固定化酶解析(1)果醋发酵需要醋酸菌，醋酸菌为好氧菌，培养时需向发酵罐中通入无菌空气。微生物的接种方法主要有稀释涂布平板法和平扳划线法。(2)如果精油易水解，且原料容易发生焦糊问题，不易采用蒸馏法提取精油，根据橘皮精油的性质，只能采用压榨法。(3)欲短时间内大量培育新品种，可采用植物组织培养技术，培养的材料称为外植体，培养前需对外植体进行消毒处理.此技术用到的关键激素是生长素和细胞分裂素。(4)由于果胶的存在，使果肉的出汁率低、耗时长，榨取的果汁浑浊、黏度高、易发生沉淀，另外，各种杂质还常常以其为依托形成沉淀，难以在短时间内去除，由于果胶酶能够分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，使榨取果汁变得更容易，同时将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，也使得浑浊的果汁变得澄清。因此被尊称为果汁生产的“功臣”。6