2021年高考生物(人教版)一輪復習強化練習：DNA和蛋白質技術-植物有效成分的提取

1．某生物愛好小組開展DNA粗提取的相關探究活動，具體步驟如下：材料處理：稱取新穎的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。DNA粗提取：第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。其次步：先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液，再加入20mL體積分數為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步：取6支試管，分別加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測：在上述試管中各加入4mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“＋”越多表示藍色越深)分析上述試驗過程，回答下列問題：(1)該探究性試驗課題名稱是________________________________________________________________________。(2)其次步中“緩緩地”攪拌，這是為了削減________________________________________________________________________。(3)依據試驗結果，得出結論并分析。①結論1：與20℃相比，相同試驗材料在－20℃結論2：________________________________________________________________________。②針對結論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響微小。為了進一步提高DNA純度，依據氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎上連續(xù)操作的步驟是：________________________________________________________________________，然后用體積分數為95%的冷酒精溶液使DNA析出。解析：(1)題目給出了多種試驗材料，以探究不同保存溫度對DNA提取量的影響，因此該試驗名稱可為“探究不同試驗材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響”。(2)假如DNA斷裂，就不簡潔被提取出來，在提取DNA時，玻璃棒沿一個方向緩慢攪拌，是為了防止DNA分子斷裂，有效提取DNA。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黃三種不同的試驗材料在20℃或－20℃時，DNA提取量表現為蒜黃多于花菜，花菜多于辣椒，即：等質量的不同試驗材料，在同一溫度下DNA提取量不同(或從蒜黃提取的DNA量最多)；②低溫下DNA水解酶的活性減弱，導致DNA降解速度慢，從而DNA提取量相對較高。(4)由于氯仿可使蛋白質變性沉淀，而DNA易溶解于其中，對DNA結構無影響，因此可將第三步獲得的濾液與等量氯仿混合，靜置一段時間，蛋白質變性沉淀，而DNA溶解于上清液中，從而可吸取上清液，從上清液中提取DNA。答案：(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響(2)DNA斷裂(3)①等質量的不同試驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多②低溫抑制了相關酶的活性，DNA降解速度慢(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液2．隨著人類基因組方案的進展和多種生物基因組測序工作的完成，人類跨入了后基因組和蛋白質組時代。對蛋白質進行爭辯時，首先要獲得純度較高的蛋白質。下圖是某生物愛好小組在“蛋白質的提取和分別”試驗中，預備從豬的血液中初步提取血紅蛋白，設計的“血紅蛋白提取、分別”流程圖：eq\x(\a\al(試驗預備,配制緩,沖液、血,細胞懸液))→eq\x(\a\al(樣品處理,洗滌、,裂開、離,心等))→eq\x(\a\al(蛋白質,粗分別,透析))→eq\x(\a\al(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確定量的低濃度pH7.0的緩沖液并充分攪拌，可以裂開紅細胞，裂開細胞的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)血紅蛋白粗分別階段，透析的目的是________，若要盡快達到抱負的透析效果，可以________________________________________________________________________________________________________________________________________________(寫出一種方法)。(3)電泳利用了待分別樣品中各種分子的____________________等的差異，而產生不同遷移速度，實現各種分子的分別。(4)一同學通過血紅蛋白醋酸纖維薄膜電泳，觀看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，依據滲透作用原理，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)血紅蛋白粗分別階段，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準時更換緩沖液等方法縮短透析時間，能盡快達到抱負的透析效果。(3)由于各種分子帶電性質以及分子大小、外形等的差異，在電泳過程中會產生不同的遷移速度，從而實現各種分子的分別。(4)依據圖示可知，鐮刀型細胞貧血癥的攜帶者含有兩種血紅蛋白，緣由是攜帶者具有(把握血紅蛋白的)一對等位基因，分別把握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準時更換緩沖液(3)帶電性質以及分子大小、外形(4)2攜帶者具有(把握血紅蛋白的)一對等位基因，可以把握合成兩種不同的蛋白質3．(2011·高考海南卷)很多植物含有自然?香料，如薄荷葉中含有薄荷油?，F用薄荷葉提取薄荷油。回答問題：(1)薄荷油是揮發(fā)性物質，提取薄荷油時應選用________(鮮、干)薄荷葉作原料，其緣由是________________________________________________________________________。(2)用萃取法提取薄荷油時，接受的溶劑是________，原理是________________________________________________________________________。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是__________________________。常用于分別油層和水層的器皿是________。分別出的油層中加入無水硫酸鈉的作用是________，除去固體硫酸鈉的常用方法是________。解析：本題考查有關提取薄荷油的學問。(1)由于薄荷油是揮發(fā)性物質，所以應選取鮮薄荷葉作為提取材料。(2)用萃取法提取薄荷油時，應選用有機溶劑，由于薄荷油易溶于有機溶劑。(3)用水蒸氣蒸餾法提取薄荷油時，在油水混合物中加入氯化鈉的作用是增加鹽濃度，促進油水分層，常用于分別油層和水層的器皿是分液漏斗。分別出的油層中加入無水硫酸鈉吸掉水分后再用過濾法除去固體硫酸鈉。答案：(1)鮮薄荷葉中薄荷油易揮發(fā)(2)有機溶劑薄荷油易溶于有機溶劑(3)增加鹽濃度，促進油水分層分液漏斗吸水過濾1．PCR利用了DNA熱變性的原理，PCR儀實際上也是一種能自動調控溫度的儀器。對PCR過程中“溫度的把握”的下列說法錯誤的是()A．酶促反應需要高的溫度，是為了確保模板是單鏈B．延長的溫度必需大于復性溫度，而小于變性溫度C．DNA聚合酶不能熱變性，要用耐高溫的聚合酶D．DNA解旋酶不能熱變性，為了確保模板是單鏈解析：選D。PCR是一種體外DNA擴增技術。DNA雙鏈的解開不需要解旋酶，靠高溫使其變性，雙螺旋結構解體，雙鏈分開；復性前，在耐高溫的DNA聚合酶的作用下依據堿基互補配對原則合成新的DNA，因此延長的溫度要大于復性溫度，小于變性溫度。2．紅細胞中含有大量血紅蛋白，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行試驗來提取和分別血紅蛋白。下列對血紅蛋白提取和分別的敘述，錯誤的是()A．血紅蛋白提取和分別一般依據樣品處理→粗分別→純化→純度鑒定的挨次進行B．純化過程中要用生理鹽水充分溶脹凝膠來配制凝膠懸浮液C．粗分別時透析的目的是去除相對分子質量較小的雜質D．可經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定解析：選B。蛋白質的提取和分別一般分為四步：樣品處理、粗分別、純化和純度鑒定，提取和分別血紅蛋白時，首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品處理；再通過透析法除去相對分子質量較小的雜質，即樣品的粗分別；然后通過凝膠色譜法將相對分子質量較大的雜蛋白除去，即樣品純化，純化過程中凝膠應用蒸餾水充分溶脹后，配制成凝膠懸浮液，而不是用生理鹽水；最終經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。3．下列植物芳香油的提取所選取的原料、植物芳香油的名稱及適宜的提取方法不正確的是()A．玫瑰花、玫瑰精油、壓榨法B．橘皮、橘皮精油、壓榨法C．茉莉花、茉莉浸膏、萃取法D．薰衣草莖和葉、薰衣草油、蒸餾法解析：選A。蒸餾法一般適用于提取玫瑰精油、薄荷油、薰衣草油等揮發(fā)性強的芳香油；壓榨法一般適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料芳香油的提??；萃取法適用范圍較廣。4．(原創(chuàng)題)下圖為“DNA的粗提取與鑒定”的試驗裝置，請回答問題。(1)試驗材料選用雞血細胞液，而不用雞全血，主要緣由是雞血細胞液中________含量較高。(2)在圖A所示的試驗步驟中加蒸餾水20mL的目的是________________，通過圖B所示的步驟取得濾液，再在濾液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是________________________________________________________________________；圖C所示試驗步驟中加蒸餾水的目的是________________________________________________________________________。(3)為鑒定試驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，結果絲狀物被染成綠色。(4)a試管為對比組，b試管為試驗組。①a試管現象________________________________________________________________________；b試管現象________________________________________________________________________。②在沸水中加熱的目的是____________________，同時說明DNA對高溫有較強的________。③b試管中溶液顏色的變化程度主要與________________________有關。答案：(1)DNA(2)使血細胞吸水漲破，釋放DNA使濾液中的DNA溶于濃鹽溶液使DNA析出(3)甲基綠(4)①溶液不變藍溶液變藍②加快顏色反應速率耐受性③加入DNA(絲狀物)的多少5．(2021·寶雞質檢)多聚酶鏈式反應(PCR)是一種體外快速擴增DNA片段的技術，它能以極少量的DNA為模板，在幾小時內復制出上百萬份相同的DNA片段。請依據所學學問回答下列有關PCR技術的基本原理和應用的問題。(1)在80～100℃的溫度范圍內，DNA的雙螺旋結構將解體，雙鏈分開，這個過程稱為變性。當溫度緩慢降低后，兩條彼此分別的DNA鏈又會重新結合成雙鏈，稱為________。PCR利用了DNA的________原理，(2)為了解決高溫導致DNA聚合酶失活的問題，促成PCR技術的自動化，20世紀80年月，科學家從水生耐熱細菌Taq中分別得到耐高溫的__________________。試驗室中微生物的篩選，是人為供應有利于目的菌株生長的條件，同時抑制或阻擋其他微生物的生長，用于篩選目的菌株的培育基稱為__________________。(3)PCR反應的條件：穩(wěn)定的緩沖液環(huán)境、________、分別與兩條模板鏈結合的兩種________、四種______________、耐熱的DNA聚合酶、能嚴格把握溫度變化的溫控設備。(4)PCR一般要經受三十多次循環(huán)，每次循環(huán)可以分為________、________和________三步。從其次輪循環(huán)開頭，上一次循環(huán)的產物也作為________參與反應。DNA聚合酶只能特異性地復制處于兩個引物之間的DNA序列，使這段固定長度的序列呈指數擴增，假如在PCR反應中只有一個DNA片段，在6次循環(huán)后，反應體系中共有________個這樣的DNA分子。(5)簡述目前PCR技術的具體應用：(至少答兩點)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)復性熱變性溫度(2)TaqDNA聚合酶(或耐熱性DNA聚合酶)選擇培育基(3)DNA模板引物脫氧核糖核苷酸(4)變性復性延長模板64(5)遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學、基因克隆和DNA序列測定等方面(答對兩點即可)6．下圖表示血紅蛋白提取和分別的部分試驗裝置，請回答下列問題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動物紅細胞的主要組成成分，其在紅細胞中的作用體現了蛋白質具有____________功能。我們通常選用豬、牛、羊等動物的血液進行試驗，試驗前取新穎的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是______________。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，則A是____________；乙裝置中，C溶液的作用是____________。(3)甲裝置用于____________，目的是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。用乙裝置分別蛋白質的方法叫________，是依據____________________分別蛋白質的有效方法。在操作中加樣(下圖)的正確挨次是__________________。(4)最終經SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行________________________________________________________________________。解析：(1)血紅蛋白能攜帶氧氣，體現了蛋白質具有運輸功能。試驗前取新穎的血液，要切記在采血容器中預先加入檸檬酸鈉，檸檬酸鈉具有防止血液凝固的作用。(2)甲裝置中，B是血紅蛋白溶液，