复习与测试教学实录及点评

1．(2012·广东省三所名校高三第四次模拟测试)下列叙述中错误的是(

) A．改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出

B．进一步提纯DNA时，加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓

C．用电泳法可分离带电性质、分子大小和形状不同的蛋白质

D．用透析法可去除蛋白质样品中的小分子物质

解析：选A。当NaCl溶液的浓度低于0.14 mol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液的浓度高于0.14 mol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，DNA的溶解度升高；NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低。因此，改变NaCl溶液的浓度可以使DNA析出。

2．DNA的复制需要引物，其主要原因是(

) A．可加快DNA的复制速度

B．引物可与DNA母链碱基互补配对结合

C．引物的5′端有助于DNA聚合酶延伸DNA链

D．DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链

解析：选D。引物的作用是结合在模板DNA上提供DNA延伸的起始位点，而DNA聚合酶的作用是从引物的3′端开始催化DNA链的延伸。

3．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有关蛋白质分离的叙述正确的是(

)

A．若将样品以2000 r/min的速度离心10 min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中

B．若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快

C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内

D．若用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远

解析：选A。分子丙的相对分子质量大于戊，所以，在离心时戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A项正确。用凝胶色谱法分离蛋白质时，甲相对分子质量最小，容易进入凝胶内部，则移动速度最慢，B项错误。分子丙的相对分子质量大于乙，则丙保留在袋内，乙可能在袋外，C项错误。SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小，因此，分子甲与丙形成的电泳带相距最远，D项错误。

4．凝胶色谱法操作正确的是(双选)(

) A．将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴

B．将橡皮塞上部切出凹穴

C．插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面

D．将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片

解析：选AB。凝胶色谱柱制作时，首先选择合适封堵玻璃管口的橡皮塞，将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴；插入的玻璃管的上部不得超出橡皮塞的凹穴底面；把尼龙网剪成与橡皮塞上部一样大小的圆片。

5．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，设计的“血红蛋白提取、分离”流程图：

实验准备样品处理纯化、纯度蛋白质配制缓洗涤、鉴定凝胶粗分离→→→冲液、血破碎、离色谱法、电

透析细胞悬液心等泳等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pH 7.0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

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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，能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。

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

一、单项选择题

1．在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中，如果需要进一步提取杂质较少的DNA，可以依据的原理是

(

) A．在物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小

B．DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会变成蓝色

C．DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精

D．质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用

解析：选C。

由于DNA不溶于酒精，而混杂在DNA中的某些细胞中的物质易溶于酒精，所以向含有杂质的DNA中加入95%的冷酒精，可以进一步提纯DNA。

2．PCR利用了DNA热变性的原理，PCR仪实际上也是一种能自动调控温度的仪器。对PCR过程中“温度的控制”的下列说法错误的是(

) A．酶促反应需要高的温度，是为了确保模板是单链

B．延伸的温度必须大于复性温度，而小于变性温度

C．DNA聚合酶不能热变性，要用耐高温的聚合酶

D．DNA解旋酶不能热变性，为了确保模板是单链

解析：选D。PCR是一种体外DNA扩增技术。DNA双链的解开不需要解旋酶，靠高温使其变性，双螺旋结构解体，双链分开；复性前，在耐高温的DNA聚合酶的作用下根据碱基互补配对原则合成新的DNA，因此延伸的温度要大于复性温度，小于变性温度。

3．红细胞中含有大量血红蛋白，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验来提取和分离血红蛋白。下列对血红蛋白提取和分离的叙述，错误的是(

) A．血红蛋白提取和分离一般按照样品处理→粗分离→纯化→纯度鉴定的顺序进行

B．纯化过程中要用生理盐水充分溶胀凝胶来配制凝胶悬浮液

C．粗分离时透析的目的是去除相对分子质量较小的杂质

D．可经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定

解析：选B。蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定，提取和分离血红蛋白时，首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品处理；再通过透析法除去相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量较大的杂蛋白除去，即样品纯化，纯化过程中凝胶应用蒸馏水充分溶胀后，配制成凝胶悬浮液，而不是用生理盐水；最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。

4．(2012·广东省高考命题研究专家原创卷九)下列实验装置可用于生物技术实践的相关实验，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离过程中对装于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离时，Ⅱ中为待分离的样品

解析：选D。使用装置丁进行蛋白质的分离时，待分离的样品在Ⅰ中，Ⅱ中为缓冲溶液。

5．(2012·广东省高考名校联考信息优化卷十一)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原因是(

) 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

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。

6．(2012·广东省粤西北九校高三下学期联合考试)下列关于血红蛋白提取和分离的叙述正确的是(

) A．红细胞洗涤过程中要加入5倍体积的蒸馏水，重复洗涤三次

B．将血红蛋白溶液放在质量分数为0.9%的NaCl溶液中透析12小时

C．凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在

D．蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度慢

解析：选C。红细胞洗涤过程中要加入0.9%生理盐水，不能用蒸馏水；透析是放在20 mmol/L的磷酸缓冲液中，而不是用0.9%的NaCl溶液透析；蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较大的移动速度快。

二、双项选择题

7．如图是用除去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出现的是相对分子质量较小的蛋白质

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5 mL，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

解析：选CD。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。

8．(2012·广东省高考名校联考信息优化卷十二)多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关PCR过程的叙述中正确的是(

) A．变性过程中破坏的是DNA分子碱基对之间的氢键

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完成的

C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸

D．PCR与细胞内DNA复制相比所需酶的最适温度相同

解析：选AB。延伸时是形成新的DNA分子，需要以脱氧核苷酸为原料。PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度高。

三、非选择题

9．(2010·高考江苏卷)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：

材料处理：

称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。

DNA粗提取：

第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。

第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。

第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。

DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：

材料保存温度

花菜

辣椒

蒜黄

20 ℃

＋＋

＋

＋＋＋

－20 ℃

＋＋＋

＋＋

＋＋＋＋

(注：“＋”越多表示蓝色越深) 分析上述实验过程，回答下列问题：

(1)该探究性实验课题名称是

________________________________________________________________________。

(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少

________________________________________________________________________。

(3)根据实验结果，得出结论并分析。

①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。

结论2：

________________________________________________________________________。

②针对结论1，请提出合理的解释：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：

________________________________________________________________________，

然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。

解析：(1)题目给出了多种实验材料，以探究不同保存温度对DNA提取量的影响，因此该实验名称可为“探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响”。(2)如果DNA断裂，就不容易被提取出来，在提取DNA时，玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，是为了防止DNA分子断裂，有效提取DNA。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黄三种不同的实验材料在20 ℃或－20 ℃时，DNA提取量表现为蒜黄多于花菜，花菜多于辣椒，即：等质量的不同实验材料，在同一温度下DNA提取量不同(或从蒜黄提取的DNA量最多)；②低温下DNA水解酶的活性减弱，导致DNA降解速度慢，从而DNA提取量相对较高。(4)由于氯仿可使蛋白质变性沉淀，而DNA易溶解于其中，对DNA结构无影响，因此可将第三步获得的滤液与等量氯仿混合，静置一段时间，蛋白质变性沉淀，而DNA溶解于上清液中，从而可吸取上清液，从上清液中提取DNA。

答案：(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响

(2)DNA断裂

(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多

②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢

(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液