第四章 生物化学与分子生物学技术实践 章末检测试卷（含答案）

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1、第四章第四章 章末检测试卷章末检测试卷 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 15 小题，每小题 3 分，共 45 分) 1红细胞中含有大量的血红蛋白，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。下列关于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粗分离中透析的目的是为了去除相对分子质量较小的杂质 D可采用 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行纯度鉴定 答案 B 解析 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

2、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。 2在分离蛋白质时，一定要加入缓冲溶液，其目的主要是( ) A使酶的活性最高 B使蛋白质的活性最高 C维持蛋白质所带的电荷 D使蛋白质带上电荷 答案 C 解析 加入缓冲溶液的目的是维持蛋白质所带电荷不发生改变，而不是使蛋白质带上电荷。 3分离纯化蛋

3、白质的技术包括( ) A电泳法 B离心沉降法 C薄膜透析法 D以上方法皆可以 答案 D 4下列对植物芳香油的理解中，正确的是( ) A组成成分主要是烃类化合物及其衍生物 B来源广泛，几乎所有植物的任何器官都可提取芳香油 C具有较强的挥发性且极易溶于有机溶剂，不溶于水 D植物芳香油可从野生真菌中提取 答案 C 解析 植物芳香油组成较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物；芳香油主要来源于某些植 物的特殊器官，且受人们的使用情况影响，如玫瑰精油；具有较强的挥发性，并且极易溶于 有机溶剂，但不溶于水；植物芳香油应从植物器官中提取。 5玫瑰精油素有“液体黄金”之称，下面是提取玫瑰精油的实验流程图，请据图分

4、析下列叙 述不正确的是( ) 鲜玫瑰花清水 A 油水混合物 分离油层 除水 玫瑰油 A提取玫瑰精油的方法是水蒸气蒸馏法 B和操作要求是分别加入氯化钠和无水硫酸钠 C操作是萃取，以除去固体硫酸钠 D该实验流程也可用于从薄荷叶中提取薄荷油 答案 C 解析 加入氯化钠是为了增大盐水的浓度，有利于玫瑰油与水的分层；加入无水硫酸钠是为 了吸收精油中残留的水分；操作是利用过滤的方法除去固体硫酸钠。 6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

5、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 答案 D 解析 DNA 可亲和玻璃，在进行 DNA 操作时应使用塑料器皿。 7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( ) 降低温度，检测处理后的杂合 DNA 双链 通过 PCR 技术扩增巨型动物和大象的 DNA 把巨型动物的 DNA 导入大象的细胞中 在一定温度条件下，将巨型动物和大象的 DNA 水浴共热 A B C D 答案 D 8PCR 仪实质上是一台自动调控温度的

6、仪器，下列关于它调控不同温度的目的的叙述，错 误的是( ) A94 ，使 DNA 分子变性，解开螺旋 B55 ，使 DNA 分子两条单链与两种引物结合 C72 ，使 DNA 分子开始复制，延伸 D72 ，使 DNA 分子恢复双螺旋结构，恢复活性 答案 D 解析 PCR 利用 DNA 热变性的原理，当温度上升到 94 时，双链 DNA 解旋为单链，A 项 正确；当温度下降到 55 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 链的延伸，C

7、项正确，D 项错误。 9使用凝胶色谱法分离蛋白质实验中，相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程，可 表示为图中( ) 答案 B 解析 相对分子质量较大的蛋白质留在颗粒外面， 相对分子质量较小的蛋白质进入颗粒内部； 相对分子质量大的通过凝胶间隙先被洗脱，相对分子质量小的进入凝胶内部而后被洗脱。 10在 PCR 的实验操作中，下列说法正确的是( ) 在微量离心管中添加各种试剂时，只需要一个枪头 离心管的盖子一定要盖严 用手 指轻弹离心管壁 离心的目的是使反应液集中在离心管的底部 A B C D 答案 C 解析 在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，取液器上的枪头都必须更换， 以确保实

8、验的准确性；盖严离心管的盖子，防止实验中外源 DNA 污染；用手指轻轻弹击管 的侧壁，使反应液混合均匀；离心的目的是使反应液集中在离心管的底部，提高反应效果。 11蛋白质的提取和分离分为哪几步，依次是( ) A样品处理、凝胶色谱操作、SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 B样品处理、凝胶色谱操作、纯化 C样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定 D样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定 答案 C 解析 蛋白质的提取和分离的程序分为：样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。A 项描 述的是实验操作过程中的技术。 12仔细观察下图，所带负电荷最少的球蛋白是( ) A1球蛋白 B2球蛋白 C球蛋白 D球蛋白 答案 D 解析 对

9、于几种球蛋白来说直径相差不大，引起泳动速度的差异主要来自于所带电荷多少， 由图可知球蛋白由右向左泳动，因右侧为负极，且 球蛋白距点样处最近，所以 球蛋白 所带负电荷最少。 13下列关于植物芳香油的叙述，错误的是( ) A挥发性强，易溶于有机溶剂，一般来说价格昂贵 B都是由天然植物的茎、叶、树干、花、果实和种子等部位经过萃取的浓缩液体 C它是植物免疫和维护系统的精华 D植物芳香油广泛地应用于轻工、化妆品和食品制品等方面 答案 B 解析 植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶于有机溶剂，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等， 根据植物原料的特点选择不同的提取方法，植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。 植物

10、芳香油的存在对于保护植物体本身有重要作用。 14用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油时，当蒸馏完毕，下列哪项做法是正确的( ) A先撤出热源，拆卸蒸馏装置的顺序与安装时相同 B先撤出热源，拆卸蒸馏装置的顺序与安装时相反 C先停止通水，拆卸蒸馏装置的顺序与安装时相反 D先移走接收瓶，拆卸蒸馏装置的顺序与安装时相同 答案 B 解析 蒸馏装置包括：铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏瓶、橡皮胶塞、蒸馏头、温度计、直 型冷凝管、接液管、锥形瓶，以及连接进水口和出水口的橡皮管。安装仪器一般按照自下而 上，从左到右的顺序。具体安装顺序：固定热源酒精灯；固定蒸馏瓶；安装蒸馏 头；连接冷凝管；连接接液管(尾接管)；将接收瓶瓶口

11、对准尾接管的出口；将温度 计固定在蒸馏头上。蒸馏完毕，应先撤出热源，然后停止通水，最后拆卸蒸馏装置，拆卸顺 序与安装时相反。 15下列关于离心沉降法的说法中，不正确的是( ) A目标不同，需要控制不同的离心速率 B能将分子大小、密度不同的蛋白质分离 C离心时，离心管内的溶液量要相同，但不需要对称放置在离心机内 D离心后，分子大小、形状不同的蛋白质会分布在不同的沉降层中 答案 C 解析 离心时，离心管一定要对称放置。 二、非选择题(本题包括 5 小题，共 55 分) 16 (10 分)凝胶色谱技术是一种快速而又简单的分离技术， 对高分子物质有很好的分离效果， 目前已经被多个领域广泛应用， 不但应

12、用于科学实验研究， 而且已经大规模地用于工业生产。 据图回答下列问题： (1)a、b 均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是 ，原因是 。 (2)自己制作凝胶色谱柱时， 在色谱柱底部d位置相当于多孔板的结构可由 替代。 (3)装填凝胶色谱柱时，色谱柱内不能有气泡存在，原因是 。 (4)洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体 (填“相同”或“不同”)， 洗脱时， 对洗脱液的流速要求是 。 答案 (1)a a 相对分子质量较大，无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶间隙中移动，路程 较短，移动速度较快 (2)尼龙网和尼龙纱 (3)气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果 (4)相同 保持

13、稳定 解析 (1)用凝胶色谱技术分离各种不同蛋白质时，大分子物质由于直径较大，只能分布于 颗粒之间，所以向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外，还可以 进入凝胶颗粒的微孔，在向下移动的过程中，从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另 一凝胶颗粒内，如此不断地进入和扩散，小分子物质的下移速度落后于大分子物质，所以大 分子物质先洗脱出来。(2)自己制作凝胶色谱柱时，在色谱柱底部 d 位置相当于多孔板的结构 可由尼龙网和尼龙纱替代。(3)在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密，以降低凝胶颗粒之间 的空隙。一是在装填凝胶柱时，不得有气泡存在，因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次 序，

14、降低分离效果。 二是凝胶色谱操作过程中， 不能发生洗脱液流干、 露出凝胶颗粒的现象。 一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。(4)洗脱液应与浸泡凝胶所用液体相同， 且洗脱液流速要稳定，以免干扰洗脱结果。 17(8 分)商品化植酸酶主要来自微生物，首先筛选出产酶的菌株，然后制备植酸酶，请根据 下面的流程图回答下列问题： (1)中的主要成分有哪些？ ； 中包含哪些成分？ 。 (2)请写出一种纯化得到植酸酶的方法： ； 其依据是 。 答案 (1)小分子杂质 含植酸酶等多种蛋白质 (2)凝胶色谱法 根据蛋白质之间分子量的大小差异进行纯化(或电泳法 根据蛋白质之间电 荷、分子大小等差异进行纯化)

15、 解析 植酸酶是蛋白质，属于大分子有机物，含酶的发酵液经过透析后，能够除去小分子杂 质，这样就能够得到植酸酶。对于粗提取的植酸酶可以用凝胶色谱法进行提纯，由于蛋白质 带有电荷，亦可用电泳法进行纯化。 18(13 分)蛋白质分子的大小、形状、结构不同，所带电荷的性质和多少不同，以及在盐溶 液中溶解度不同， 可以利用以上的不同对不同种类的蛋白质进行分离纯化， 请回答以下问题： (1)分子大小：对于分子大小方面有一定差别的蛋白质可采用密度梯度离心、 、 等方法将它们分开。 (2)形状： 对两种相同质量的蛋白质而言， 形蛋白质具有较小的有效半径， 在通过膜、 凝胶过滤或电泳凝胶中的小孔运动时，遇到的摩

16、擦力小，从而也能达到分离蛋白质的目的。 (3)溶解度：蛋白质具有盐溶和 现象，根据蛋白质在不同浓度的盐溶液中 不 同，通过控制 可分离析出蛋白质；蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度有很大 不同，从基本不溶(300 g/mL)不等，故可分离蛋白质。 (4)电荷：蛋白质净电荷取决于 ，利用待分离样品中各种分子 带电性质，可用 的方法将其分离；或者改变蛋白质混合物溶液中的盐离子浓 度、pH 和(阴、阳)离子交换填料，不同蛋白质对不同的离子交换填料的吸附容量不同，蛋白 质因 而分离。 (5)稳定性：多数蛋白质加热到 94 时会因变性而沉淀，利用这一性质，可容易地将一种经 这样加热后 的蛋白质从大部分

17、其他蛋白质中分离开；也可用 蛋白酶处理上清液，消化杂蛋白，留下某些 的蛋白质。 答案 (1)透析 电泳 (2)球 (3)盐析 溶解度 盐浓度 (4)氨基酸残基所带的正负电荷的 总和 电泳 吸附容量不同或不被吸附 (5)仍具有活性的可溶性 抗蛋白酶 解析 分离蛋白质的方法除密度梯度离心法外，还有透析法和电泳法等；蛋白质在不同盐浓 度或有机溶剂溶液中溶解度不同； 可通过调节盐浓度或有机溶剂的浓度来析出相应的蛋白质； 不同蛋白质所带电荷的性质和数量不同，因此可用电泳法分离出不同的蛋白质。 19(10 分)如图是利用 PCR 技术和电泳技术进行的某一次亲子鉴定结果图谱，请根据图谱和 所学知识回答下列问

18、题： (1)PCR 技术能把某一 DNA 分子片段进行扩增。它是利用了 DNA 的 原理，通过控 制 来控制 DNA 与结合。 (2)利用PCR技术扩增DNA 的过程中还需要 酶的作用， 但它必须在相应的 的 作用下才能完成对 DNA 的复制。假若有一段 DNA 序列为： 5GTTAACCTTAG3 3CAATTGGAATC5 所用引物为 5GTTAOH，则引物为 。 (3)图是含有 21 个氨基酸的多肽水解得到的氨基酸混合物电泳的结果，故可推知该多肽由 种氨基酸构成。 (4)图为某小孩和其母亲， 以及待测定的四位男性的 DNA， 分别由酶处理后， 生成若干 DNA 片段，并进行扩增，然后进行

19、电泳所得到的一组 DNA 指纹图谱，请分析：F1F4中，你认 为 是该小孩真正生物学意义上的父亲。为什么？ 答案 (1)热变性 温度 解旋 (2)DNA聚合 引物 5CTAAOH (3)6 (4)F2 因为 C 和 F2两者之间的 DNA 指纹图谱有相同的区段 解析 PCR 技术是在体外模拟体内 DNA 复制过程， 利用 DNA 的热变性原理， 替代原有的解 旋酶的作用， 且所用DNA聚合酶为耐高温的DNA聚合酶， 但是复制过程要提供现成的引物， 引物序列和目的基因两端的碱基互补配对。氨基酸混合物进行电泳时，因为相同的氨基酸相 对分子质量和所带电荷数相同，所以在电泳时只出现 1 条带，图所示图

20、谱出现 6 条带，所 以该多肽由 6 种氨基酸组成。 从遗传角度分析， 儿子的 DNA 一半来自父方， 一半来自母方， 仔细观察图不难发现，C 和 F2两者之间的 DNA 指纹图谱有相同的区段，所以 F2最可能是 其生物学意义上的父亲。 20(14 分)绿藻 A 是某种单细胞绿藻，能够合成物质 W。某小组为探究氮营养缺乏对绿藻 A 增殖及物质 W累计的影响， 将等量的绿藻 A分别接种在氮营养缺乏(实验组)和氮营养正常(对 照组)的两瓶培养液中， 并在适宜温度和一定光强下培养。 定时取样并检测细胞浓度和物质 W 的含量，结果如图。 (1)从图甲可知，在氮营养正常培养液的瓶中，绿藻 A 的种群增长

21、曲线呈 型。 (2)综合图甲和图乙的信息可知，在生产上，若要用少量的绿藻 A 获得尽可能多的物质 W， 可以采取的措施是 。 (3)若物质 W 是类胡萝卜素，根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点，应选择的 提取方法是 。用纸层析法可以将类胡萝卜素与叶绿素分开，纸层析法分离的 原理是 。 (4)在以上研究的基础上， 某人拟设计实验进一步研究氮营养缺乏程度对物质W积累的影响， 则该实验的自变量是 。 (5)与在光照条件下相比， 若要使绿藻A在黑暗条件下增殖， 需要为其提供 (填“葡 萄糖”或“纤维素”)作为营养物质，原因是 。 答案 (1)“S” (2)先将少量绿藻放在氮营养正常的培养液培

22、养，等到细胞浓度最高时集中 收集，再放在氮营养缺乏的培养液继续培养 (3)萃取法 类胡萝卜素和叶绿素在层析液(有机溶剂)中的溶解度不同，溶解度高的随层析液 在滤纸条上的扩散速度快，反之则慢，从而将它们分离 (4)培养基中的氮营养浓度 (5)葡萄糖 在黑暗条件下，绿藻不能进行光合作用合成糖类(有机物)，需要吸收葡萄糖为营 养物质，而纤维素不能被绿藻吸收利用。 解析 (1)图甲与对照组比较， 在氮营养正常培养液的瓶中， 绿藻 A 的种群增长先增加后平稳， 曲线呈“S”型。 (2)由图甲可知，氮营养正常培养液绿藻增殖速度快；由图乙可知，缺氮营养液物质 W 含量 高。 故若要用少量的绿藻 A 获得尽可能多的物质 W， 可以采取的措施是先将少量绿藻放在氮 营养正常的培养液中培养，等到细胞浓度最高时集中收集，再放在氮营养缺乏的培养液中继 续培养。 (3)根据类胡萝卜素不易挥发和易溶于有机溶剂的特点，应选择的提取方法是萃取法。类胡萝 卜素和叶绿素在层析液(有机溶剂)中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸条上的扩散 速度快，反之则慢，从而将它们分离，这是纸层析法分离的原理。 (4)实验目的是研究氮营养缺乏程度对物质 W 积累的影响，故自变量为培养基中的氮营养浓 度。 (5)绿藻黑暗中不能进行光合作用合成有机物，需要从培养液中吸收葡萄糖满足生命活动的需 要，而纤维素不能被绿藻利用。