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第六章蛋白质和DNA技术1．我们通常选用猪、牛、羊等动物的血液进行实验，来提取和分离血清蛋白。请回答下列有关问题：(1)实验前取新鲜血液，静置凝固后会析出淡黄色的液体——血清，其中含有的蛋白质有________、________等。(2)血清蛋白提取和分离的活动程序为：________________________________________________________________________________________________________________________________________________，在染色和脱色步骤中，所用试剂分别为__________________、____________________。(3)能利用电泳技术分离血清蛋白的原理是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题考查提取和分离血清蛋白的相关知识。(1)血清中含有两种球蛋白、凝集素等多种蛋白质。(2)血清蛋白的提取和分离步骤为：点样→电泳→染色→脱色→制干胶板，其中染色、脱色所用试剂分别为质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液、体积分数为7%的醋酸溶液。(3)血清蛋白为两性电解质，在一定条件下带有电荷，可在电场中移动，故可用电泳技术进行分离。答案：(1)两种球蛋白凝集素(2)点样→电泳→电泳→染色→脱色→制干胶板质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液体积分数为7%的醋酸溶液(3)血清蛋白为两性电解质，在一定条件下带有电荷，可在电场中移动2．血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2和部分CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题。(1)将实验流程补充完整：A为________________，B为________________。凝胶色谱法的基本原理是根据________________而达到蛋白质分离的有效方法。(2)洗涤红细胞的目的是去除________，洗涤次数过少，无法除去________；离心速度过高和时间过长会使______________________一同沉淀,达不到分离的效果。洗涤干净的标志是________________________。释放血红蛋白的过程中起作用的是____________________。(3)在洗脱过程中加入物质的量浓度为20mol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是____________________________________________________________________________________________________。如果红色区带__________________，说明色谱柱制作成功。答案：(1)血红蛋白的释放样品的加入和洗脱相对分子质量的大小(2)杂蛋白(血浆蛋白)血浆蛋白白细胞和淋巴细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯(3)准确模拟生物体内的生理环境，保持体外的pH和体内的一致均匀一致的移动3．下图为细胞内DNA复制过程示意图，该过程在体外也可进行，以获得大量相同的DNA片段，该项技术称之为PCR技术，又称多聚酶链式反应，请分析回答：(1)PCR过程与细胞内DNA复制相比，主要有两点不同：________________________________________________________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(2)PCR技术过程的三个步骤：______、______、________________________________________________________________________。(3)假设PCR过程中，只用一条DNA片段作为模板，请计算30次循环后，反应物中大约有多少个这样的DNA片段？____________。(4)PCR技术能在几小时内将极微量的DNA片段特异性地扩增上百万倍，从而解决了样品中DNA含量低，难以分离的难题。试举两例，说明PCR技术的应用。________________________________________________________________________。答案：(1)PCR过程的引物是一小段单链DNA或RNA，而细胞内DNA复制的引物是RNAPCR过程是高温变性解旋，不需要解旋酶(2)变性复性延伸(3)230(4)刑侦案件；亲子鉴定；疑难疾病的诊断；基因序列分析等(任选两例)4．1970年，特明和巴尔的摩证实了RNA病毒能以RNA为模板合成DNA，并发现了催化此过程的酶。图为形成cDNA的过程和PCR扩增过程示意图。请据图回答：(1)催化①过程的酶是________。(2)③过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90℃～95℃时才能完成，说明DNA分子具有________性。(3)由图中信息分析可知，催化②⑤过程的酶都是________，两者在作用特性上的区别是________________。(4)江苏有一道凉菜——白斩鸡，鸡肉嫩而不韧、味美鲜香。其加工过程中添加了从木瓜中提取的酶制成的“嫩肉粉。”下列有关嫩肉粉的叙述中，正确的是()A．“嫩肉粉”可能是通过催化细胞间的纤维素水解而实现“嫩肉”的B．与高温蒸煮相比，“嫩肉粉”是通过降低反应活化能而实现“嫩肉”的C．“嫩肉粉”应在蒸煮鸡肉时加入，才能实现“嫩肉”D．“嫩肉粉”是一种化工产品，不利于人体健康，实际应用中能少则少、能无则无解析：由题图可知，RNA→DNA为逆转录过程，需要逆转录酶。②⑤都是DNA复制过程，需要DNA聚合酶。PCR扩增使用的某些酶具有耐高温的特性。答案：(1)逆转录酶(2)稳定(3)DNA聚合酶催化⑤过程的酶耐高温(4)B5．下面是某校某班同学在“生物技术实践”课中进行的实验，请回答：(1)在20世纪50年代，酶已经大规模地应用于各个生产领域，到了70年代又发明了固定化酶与固定化细胞技术。在实际生产中，固定化酶技术的优点是________________________________________________。与固定化酶技术相比，固定化细胞固定的是________。在制备固定化酵母细胞的实验中，常用的包埋材料是________。(2)某一同学运用PCR技术，准备对分离得到的大肠杆菌一个DNA分子进行体外扩增。他往扩增仪中加入模板DNA、四种脱氧核苷酸，此外还应加入________和________________________________________________________________________。DNA体外扩增过程包括了三个连续的步骤分别是变性、______和________。(3)还有同学将大肠杆菌破碎并提取得到大肠杆菌蛋白质，一同学利用琼脂糖凝胶电泳技术将得到的蛋白质进行分离，在电泳过程中，影响蛋白质迁移速度的因素包括蛋白质分子的________、________以及分子的形状等。而另一位同学则利用凝胶过滤法分离蛋白质(下图)，他在操作中加样的正确顺序是________。待蛋白质接近色柱底端时，用试管连续收集流出液。先收集到的蛋白质与后收集到的蛋白质的区别是________。答案：(1)酶既能与反应物接触，又容易与产物分离，固定在载体上的酶能反复利用多酶系统(一系列、多种酶)海藻酸钠(2)DNA聚合酶引物复性延伸(3)带电性质分子大小④①②③先收集到的蛋白质分子量大、后收集到的分子量小6．在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析，PCR技术能快速扩增DNA片段，在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝，有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题。(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ，并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。(3)若将作为原料的四种脱氧核苷酸用32P标记，请分析循环一次后生成的DNA分子的特点：__________________，循环n次后生成的DNA分子中不含放射性的单链占总单链的比例为________。(4)PCR反应过程的前提条件是________，PCR技术利用了DNA的________原理解决了这个问题。(5)在对样品DNA分析过程中发现，DNA掺杂着一些组蛋白，要去除这些组蛋白可加入的物质是________。解析：（1）DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链，所以引物就提供了3′端，子链延伸方向为5′→3′，引物Ⅰ与b链部分碱基互补，引物Ⅱ则与a链部分碱基互补，且连接到a链的3′端，故引物Ⅱ的结构为5′—G—A—OH，HO—A—G—5′。复性结果为：3′—C—C……A—G—5′(2)经过一次循环后，产生的两个DNA分子分别含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。(3)由于作为原料的四种脱氧核苷酸被32P标记，所以新合成的子链均含有放射性，一次循环后的两个DNA分子各有一条链含32P，若复制n次，产生子链共2n·2，其中只有DNA母链不含32P，则其所占比例为2/(2n·2)＝1/2n。(4)DNA复制是以两条母链为模板，按照碱基互补配对原则进行的。因此，首先要解旋，使两条母链的碱基暴露出来，才能按照碱基互补配对原则把相应的碱基一个个地连接起来。只有解旋后，再以母链为模板合成一小段引物，引物才起作用。DNA分子在80℃～100℃的温度范围内变性，双链解开成单链，当温度慢慢降低时，又能重新结合形成双链。(5)本题考查了DNA中杂质蛋白质的去除，利用酶的专一性，应加入蛋白酶。答案：(1)5′—G—A—OHHO—A—G—5′(2)3′—C—C……A—G—5′3′—C—C……A—G—5′3′—C—C……A—G—5′→3′—C—C……A—G—5′→(3)每个DNA分子各有一条链含32P1/2n(4)DNA解旋热变性(5)蛋白酶[来源于：星火益佰高考资源网()]