(时间:90分钟;满分:100分)一、选择题(本题共20小题,每小题2.5分,满分50分)1.破译生物基因组DNA的遗传信息进行基因操作时,首先要提取细胞核DNA。
下列不.适宜作为提取DNA的实验材料的是()A.鸡血细胞B.蛙的红细胞C.人的成熟红细胞D.菜花解析:选C。
DNA主要分布于真核细胞的细胞核中,而人的成熟红细胞中无细胞核,故无DNA,因而不能用人的成熟红细胞作为提取DNA的实验材料。
2.在下列图示中,可以正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是()解析:选C。
在NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最小,而蛋白质的溶解度较大;NaCl 溶液的浓度高于或低于0.14 mol/L时,随着其浓度的升高或降低,DNA的溶解度都会逐渐增大。
3.蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来,下列药品可达到上述同一目的的是()A.蒸馏水B.NaCl溶液C.NaOH溶液D.盐酸答案:B4.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中,有两次DNA沉淀析出:①DNA在NaCl溶液中的物质的量浓度为0.14 mol/L溶解度最低;②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能够沉淀析出。
该实验依据的原理是()A.两次都是①B.两次都是②C.第一次是①,第二次是②D.第一次是②,第二次是①解析:选C。
DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低,而高于或低于这一浓度,DNA在NaCl 溶液中的溶解度都会增大;DNA不溶于酒精溶液,但是,细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,这样DNA 就可以沉淀析出。
5.在研究DNA的基因样本前,采集来的血样需要蛋白水解酶处理,然后用有机溶剂除去蛋白质。
用蛋白水解酶处理血样的目的是()A.除去血浆中的蛋白质B.除去染色体上的蛋白质C.除去血细胞表面的蛋白质D.除去血细胞中的所有的蛋白质,使DNA释放,便于进一步提纯解析:选D。
蛋白水解酶简称蛋白酶,能够催化多肽或蛋白质水解,所以这种酶可以分解血细胞中的所有蛋白质,有利于DNA的释放。
6.将含有DNA的滤液放在60~70 ℃的恒温水浴箱中保温10~15 min,可以得到含杂质较少的DNA,这一做法所依据的原理是()A.高温使蛋白质变性B.高温使DNA变性C.高温使蛋白质分解D.高温使DNA分解解析:选A。
大多数蛋白质不能忍受60~80 ℃的高温,而DNA在80 ℃以上才会发生变性。
在60~70 ℃的恒温水浴箱中保温,目的是使蛋白质发生变性,从而分离得到DNA。
7.在DNA的粗提取实验过程中,对DNA提取量影响较小的是()A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,放出DNA等核物质B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动C.在析出DNA黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直到黏稠物不再增多D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至再将混合液放入冰箱中冷却解析:选B。
本题考查DNA的粗提取与鉴定的有关知识,同时考查学生对DNA提取原理的理解。
搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动的目的是防止DNA的细丝被打碎,但是打碎的DNA分子并不影响提取的DNA的含量;如果鸡血细胞破裂不充分,DNA等核物质释放不充分,DNA的提取量会减少;在析出DNA黏稠物时,加入蒸馏水的量不足,会使DNA不能充分析出,而如若加入蒸馏水的量过多,析出的DNA又会溶解,DNA的提取量也会减少;用冷酒精沉淀DNA甚至将混合液放入冰箱冷却的目的是抑制DNA水解酶活性,防止DNA降解,如果酒精冷却不充分,DNA析出量减少,DNA的提取量也会减少。
此类题目的解题方法是理解实验各个环节或操作的目的,突破的方法是将各个环节进行比较分析,找出其中的相互关系。
8.如图表示PCR扩增的产物,请分析它是哪次循环的产物()A.第一次循环B.第二次循环C.第三次循环D.第四次循环解析:选A。
在PCR反应中以引物为标记,第一次循环时,以加入的DNA为模板,两条DNA链可分别由引物Ⅰ和引物Ⅱ与其结合,并在DNA聚合酶的作用下延伸,所以,形成的每个子代DNA中只有一种引物。
从第二次循环开始,第一次产物的DNA分子又可作为模板参与反应,形成的DNA分子两端都含有引物。
9.PCR仪实质上是一台自动调控温度的仪器,下列关于它调控不同温度的目的叙述错误的是()A.95 ℃,使DNA分子变性,解开螺旋B.55 ℃,使DNA分子两条单链与两种引物结合C.72 ℃,使DNA分子开始复制,延伸D.72 ℃,使DNA分子恢复双螺旋结构,恢复活性解析:选D。
PCR利用DNA热变性的原理,当温度上升到90 ℃以上时,双链DNA解旋为单链,A 项正确;当温度下降到50 ℃左右时,两种引物通过碱基互补配对原则与两条单链DNA结合,恢复活性,B项正确;当温度上升到72 ℃左右时,在DNA聚合酶的作用下,根据碱基互补配对原则合成新的DNA链,从而实现DNA延伸,故C正确,D错误。
10.下列关于DNA复制的叙述,不.正确的是(多选)()A.DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从5′端延伸DNA链B.DNA复制不需要引物C.引物与DNA母链通过碱基互补配对进行结合D.DNA的合成方向总是从子链的3′端向5′端延伸解析:选ABD。
只认为B错误的原因是没有理解DNA复制过程以及DNA聚合酶的作用特点。
DNA 聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3′端延伸DNA链。
由于模板链首先复制的是3′端,即复制方向3′→5′,而DNA分子是反向平行的,子链是依据碱基互补配对原则,在DNA聚合酶作用下合成的,其合成方向从子链的5′→3′。
11.在pH=5.12时进行电泳,哪种蛋白质既不向正极移动也不向负极移动()A.血红蛋白:pI(等电点)=7.07B.鱼精蛋白:pI=12.20C.α1球蛋白:pI=5.06D.β球蛋白:pI=5.12解析:选D。
β球蛋白在pH=5.12时不带电,在电泳时既不向正极移动也不向负极移动。
12.洗涤红细胞时,离心所采用的方法是()A.低速长时间离心B.低速短时间离心C.高速长时间离心D.高速短时间离心解析:选B。
高速或长时间离心,会导致白细胞和淋巴细胞一同沉淀,得不到纯净的红细胞,进而影响后面血红蛋白的提取纯度。
13.将猪的红细胞分别放在9%的NaCl溶液和蒸馏水中,表现出的现象分别是()A.都发生质壁分离B.无变化、涨破C.无变化、无变化D.皱缩、涨破解析:选D。
动物细胞由于没有细胞壁,不会发生质壁分离。
9%的NaCl溶液浓度已很高,红细胞会失水皱缩,在蒸馏水中则会吸水涨破。
14.将处理破裂后的红细胞混合液以2000 r/min的速度离心10 min后,离心管中的溶液分为四层,从上到下的顺序依次是()A.血红蛋白、甲苯层、脂质物质层、细胞破碎物沉淀层B.甲苯层、细胞破碎物沉淀层、血红蛋白、脂质物质层C.脂质物质层、血红蛋白、甲苯层、细胞破碎物沉淀层D.甲苯层、脂质物质层、血红蛋白、细胞破碎物沉淀层解析:选D。
混合液经离心后按密度大小排列,在离心管中从上到下的顺序依次是:第1层为无色透明的甲苯层,第2层白色薄层固体是脂溶性物质沉淀层,第3层红色透明液体是血红蛋白水溶液,第4层暗红色沉淀物主要是红细胞破碎物沉淀。
15.人们用鸡的红细胞提取DNA不用人的红细胞提取血红蛋白的原因是()A.鸡的红细胞无血红蛋白,人的红细胞有血红蛋白B.鸡的红细胞有线粒体,人的红细胞无线粒体C.鸡的红细胞有细胞核,人的红细胞无细胞核D.鸡的红细胞有氧呼吸,人的红细胞无氧呼吸解析:选C。
鸡(鸟类)的红细胞具有完整的细胞核,含有核DNA,便于进行DNA的提取;人的成熟红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋白含量丰富,便于提取血红蛋白。
16.在提取血红蛋白的样品处理阶段,洗涤红细胞十分重要,其目的是()A.让红细胞破裂,释放血红蛋白B.洗去血浆蛋白C.防止血液凝固D.保证红细胞的正常形态解析:选B。
本题考查血红蛋白的分离中样品处理的原理。
血液中含有多种蛋白质,除红细胞内的血红蛋白,血浆中还含有多种蛋白质,这些蛋白质在血红蛋白释放出后会与其混合,需要在红细胞破裂前将其除去。
17.凝胶色谱法操作正确的是()A.将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴B.将橡皮塞下部切出凹穴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A。
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。
18.在实验室中,做PCR通常使用的微量离心管是一种薄壁塑料管,此过程可以使用玻璃离心管吗?为什么()A.可以,玻璃离心管、塑料微量离心管都可以使用B.不可以,玻璃离心管易碎,使用不安全C.不可以,玻璃离心管一般较大,不适合作为微量离心管D.不可以,玻璃离心管容易吸附DNA解析:选D。
本题考查多聚酶链式反应扩增DNA片段的有关知识。
DNA亲和玻璃,在进行DNA 操作时应用塑料器皿。
19.某考古学家在西伯利亚泰加林地区的冰中,发现了一种冰冻的已灭绝的巨型动物的肌肉,他想了解该巨型动物的DNA与现今印度大象的DNA的相似性,于是做了如下检测工作,其中正确的操作步骤及顺序是()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DNA③把巨型动物的DNA导入大象的细胞中④在一定温度条件下,将巨型动物和大象的DNA水浴共热A.②④③B.②④③①C.③④①D.②④①答案:D20.下面说法不.正确的是()A.在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变B.缓冲溶液通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内解析:选D。
透析袋一般是用硝酸纤维素制成的。
透析袋能使小分子自由进出,而将大分子保留在袋内。
透析可以除去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。
二、非选择题(本题共4小题,满分50分)21.(12分)回答下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验的问题。
(1)下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验原理的叙述,正确的是()A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小B.利用DNA不溶于酒精的性质,可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯净的DNAC.DNA是大分子有机物,不溶于水而溶于某些有机溶剂D.在沸水中,DNA遇二苯胺会出现紫色反应(2)如下图为该实验过程中的一些重要操作示意图。
①正确的操作顺序是________________________________________________________________________。