课时跟踪检测(13) DNA的粗提取和鉴定与PCR技术及电泳鉴定-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（浙科版）

课时跟踪检测(十三)　DNA的粗提取和鉴定与PCR技术及电泳鉴定 一、选择题 1.(2025·台州月考)从目标生物提取分离DNA，是基因工程操作的基础。下列关于“DNA粗提取和鉴定”实验的叙述，错误的是 (　　) A.95%的冷酒精能除去蛋白质形成含杂质较少的DNA B.沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂，颜色呈蓝色 C.香蕉、新鲜猪血等动植物材料均可用于DNA的粗提取 D.EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解 2.(2025·杭州第二中学月考)下列有关体内DNA复制与PCR技术比较的叙述，错误的是 (　　) A.二者子链的延伸方向相同，均为5'端→3'端 B.二者均需要解旋酶破坏氢键来实现解旋 C.体内DNA复制需要能量，PCR反应也需要能量 D.二者遵循的碱基互补配对原则相同 3.(2025·乐清中学月考)为优化目的基因(700 bp)的PCR条件，研究者设计不同的退火温度进行实验，产物的琼脂糖凝胶电泳结果如图。据图分析，下列表述错误的是 (　　) A.对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同 B.电泳条带的宽度、亮度与扩增产物大小呈正相关 C.退火温度的高低会影响PCR扩增产物的纯度 D.58 ℃是本实验中扩增该基因的最佳退火温度 4.(2025·浙江北斗星盟段考)运用PCR技术从DNA中扩增目的基因的过程中，引物的3'端为结合模板DNA的关键碱基，5'端无严格限制，可用于添加限制性内切核酸酶切点等序列。下列叙述正确的是 (　　) A.该图表示PCR循环中的变性环节 B.dNTP作为扩增的原料会依次连接到3'端 C.Taq DNA聚合酶催化配对的dNTP间形成磷酸二酯键 D.用图中引物扩增两个循环后可获得目的基因 5.(2025·宁波二模)PCR技术是在DNA聚合酶作用下，在体外进行DNA大量扩增的一种分子生物技术。下列叙述正确的是 (　　) A.双链DNA在高温下氢键和磷酸二酯键断裂形成2条DNA单链 B.温度降低后，单链DNA和引物结合的部分碱基序列相同 C.以2条DNA单链为模板，以4种NTP为原料，经耐高温酶在高温下合成2个新的DNA D.设置PCR仪的温度进行反应可重复循环多次，DNA呈指数式扩增 6.(2025·武义中学检测)抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为给监管转基因生物安全提供依据，采用PCR方法进行目的基因检测，反应程序如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制 B.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分 C.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制 D.转基因品种经检测含有目的基因后即可上市 7.(2025·温州中学检测)RT-PCR是将RNA逆转录(RT)和cDNA的聚合酶链式反应相结合的技术，可利用此技术获取目的基因，具体过程如图所示，以下说法错误的是 (　　) A.设计扩增目的基因的引物时需考虑载体的序列 B.GC含量高的引物在与模板链结合时，可设置更高的退火温度 C.过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、耐高温的Taq DNA聚合酶和引物A等 D.过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上需要个引物B 8.(2025·海宁中学测评)探究不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，结果如图所示。下列有关叙述正确的是 (　　) A.利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离 B.新鲜棉叶的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多 C.冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d D.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA 二、非选择题 9.某实验小组以洋葱组织为实验材料，进行DNA粗提取和鉴定的实验，实验主要过程如图，回答下列问题： (1)步骤一中需加入一定量的NaCl对洋葱组织进行处理，目的是　　　　　　　　。将搅拌和研磨后的物质进行过滤，即可得到含有DNA的滤液。  (2)步骤二是DNA纯化过程中的关键步骤，可以采用以下几种不同的方法：①滤液中NaCl浓度在0.14 mol/L时可分离出DNA，若要再次提纯，需要将其溶解在2 mol/L的NaCl溶液中;②通常会向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ③将得到的DNA粗提取物放在60~75 ℃水浴中保温10~15 min，蛋白质被破坏，但仍能得到纯度较高的DNA，说明了DNA　　　　　　　　　。  (3)步骤三中向DNA滤液中加入体积分数为95%的冷酒精的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，依据的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。得到纯净的DNA后，可利用DNA与　　　　　在沸水浴条件下发生显色反应，来对其进行鉴定。  10.(2025·学军中学测评)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题： (1)PCR技术利用了DNA的　　　　原理，通过控制　　　　来控制DNA双链　　　　　　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。假设有一段DNA序列为：5'-GTTAACCTTAG-3' 3'-CAATTGGAATC-5'，所用引物Ⅰ为5'-GTTA-OH，则引物Ⅱ为　　　　　　　　。  (3)图①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②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，然后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱，请分析F1~F4中，你认为　　　　是该小孩真正生物学意义上的父亲。原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  课时跟踪检测(十三) 1.选C　由于DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，故在DNA粗提取和鉴定的实验中，95%的冷酒精可提取出含杂质较少的DNA分子；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色；猪是哺乳动物，其成熟红细胞内没有细胞核及各种细胞器，所以猪血不能用于DNA的粗提取；EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。 2.选B　DNA体内复制与利用PCR技术扩增DNA时，子链的延伸方向相同，均为5'端→3'端，A正确；PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，在高温条件下氢键断裂，B错误；DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时都需要能量，但两者所需能量来源不同，C正确；DNA体内复制与利用PCR扩增DNA时，遵循的碱基互补配对原则相同，D正确。 3.选B　实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组可用无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同，A正确；PCR技术中，反应最终的电泳条带的宽度、亮度与PCR起始状态的模板DNA含量呈正相关，B错误；退火温度过高会破坏引物与模板的碱基配对，退火温度过低，引物与模板容易错配，故退火温度高低影响PCR扩增产物的纯度，C正确；据图可知，58 ℃条件下条带宽度最大，故该温度是本实验中扩增该基因的最佳退火温度，D正确。 4.选B　图中引物与模板链碱基互补配对，该图表示PCR循环中的退火环节，A错误。PCR扩增过程中，脱氧核苷三磷酸只能连接在3'端，所以dNTP作为扩增的原料会依次连接到3'端，B正确。延伸时，在Taq DNA聚合酶催化下，子链上相邻的dNTP间形成磷酸二酯键，C错误。由于两个引物均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两个DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长；通过绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的产物，在第三轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段，所以扩增三个循环后可获得目的基因，D错误。 5.选D　双链DNA在高温下解旋即使得DNA双链打开，破坏的是碱基对之间的氢键，磷酸二酯键没有断裂，A错误；当温度降低时，单链DNA和引物结合的部分碱基序列互补，B错误；PCR技术以4种dNTP为原料，C错误；PCR的反应步骤为目的基因DNA受热变性后解聚为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在耐高温的Taq DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即呈指数形式扩增(约为2n，其中n为扩增循环的次数)，D正确。 6.选B　预变性过程可促进模板DNA解旋，没有促进复制，A错误；后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分，B正确；延伸过程需引物参与才能完成半保留复制，C错误；该转基因品种经检测含有目的基因并能稳定表达，且有生物活性后经批准才能上市，D错误。 7.选C　设计扩增目的基因的引物时需考虑载体的序列，以便能够形成重组DNA分子，A正确；G—C对之间有三个氢键，A—T对之间有两个氢键，引物中GC含量高时与模板结合后稳定性高，所以可设置更高的退火温度来增加特异性，B正确；过程Ⅰ是逆转录过程，所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和引物A等，C错误；过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，根据DNA的半保留复制可知理论上需要个引物B，D正确。 8.选C　用十二烷基硫酸钠(SDS)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，A错误；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不是最高的，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；结合题图可知，与冷鲜保存3 d组相比，冷冻保存3 d组提取的DNA不仅纯度高而且提取率也高，故其DNA提取效果优于冷鲜保存3 d，C正确；冷冻3 d处理提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，D错误。 9.(1)溶解DNA　(2)②分解溶有DNA的滤液中的杂质蛋白　③对高温具有耐受性　(3)使DNA钠盐形成絮状沉淀物而析出　DNA钠盐不溶于酒精，而某些蛋白质能溶于酒精　二苯胺 10.解析：(1)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，通过控制温度来控制DNA双链的解旋与结合。 (2)所用DNA聚合酶为耐高温的Taq DNA聚合酶，但是复制过程要提供相应的引物，引物序列和目的基因两端的碱基互补配对，即可得出引物Ⅱ的序列为5'-CTAA-OH。 (3)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，所以在电泳时出现在同一个条带，图①所示图谱出现6个条带，所以该多肽由6种氨基酸组成。 (4)从遗传角度分析，儿子的核DNA一半来自父方，一半来自母方，仔细观察图②不难发现，F1~F4中，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。 答案：(1)热变性　温度　解旋　(2)Taq DNA聚合　引物 5'-CTAA-OH　(3)6　(4)F2　C和F2两者之间的DNA指纹图谱有相同的区段 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $