2019-2020年高中生物 專題檢測 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（含解析）新人教版選修1.doc

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2019-2020年高中生物 專題檢測 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù)（含解析）新人教版選修1 考查知識點及角度 難度及題號 基礎(chǔ) 中檔 稍難 DNA的粗提取與鑒定 1、2、6、13 多聚酶鏈式反應(yīng)擴增DNA 3、4 5、14 血紅蛋白的提取和分離 7、8、9、10 11、12 15 (　　)。 A．聚合酶鏈式反應(yīng)，是用DNA聚合酶在體外擴增DNA片段的技術(shù) B．在用PCR技術(shù)擴增DNA時，DNA的復(fù)制過程與細胞內(nèi)DNA的復(fù)制類似 C．PCR反應(yīng)需在一定的緩沖溶液中進行，只需提供：DNA模板以及四種脫氧核苷酸 D．PCR一般經(jīng)歷三十多次循環(huán)，每次循環(huán)分為變性、復(fù)性和延伸 解析　PCR反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中進行，需提供DNA模板，分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物，四種脫氧核苷酸，耐熱的DNA聚合酶，同時通過控制溫度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進行。 答案　C 4．PCR利用了DNA熱變性的原理，PCR儀實際上也是一種能自動調(diào)控溫度的儀器，對PCR過程中“溫度的控制”的說法錯誤的是 (　　)。 A．酶促反應(yīng)需要高的溫度，是為了確保模板是單鏈 B．延伸的溫度必須大于退火溫度，而小于變性溫度 C．DNA聚合酶不能熱變性，要用耐高溫的聚合酶 D．DNA解旋酶不能熱變性，為了確保模板是單鏈 解析　PCR是體外DNA擴增，DNA雙鏈的解開不需要解旋酶，靠高溫使其變性，雙螺旋結(jié)構(gòu)解體，雙鏈分開。在復(fù)性后，在耐高溫的DNA聚合酶的作用下根據(jù)堿基互補配對原則合成新的DNA，因此延伸的溫度要大于復(fù)性溫度小于變性溫度。 答案　D 5．下圖表示DNA變性和復(fù)性過程，相關(guān)說法正確的是 (　　)。 A．向右的過程為加熱(80～100 ℃)變性的過程 B．向左的過程是DNA雙鏈迅速致冷復(fù)性 C．變性與在生物體內(nèi)解旋過程的條件、實質(zhì)都相同 D．圖中DNA片段共有4個游離的磷酸基、4個3′端 解析　變性后的DNA在緩慢降溫后才會復(fù)性；變性與在生物體內(nèi)解旋過程的條件不同、實質(zhì)相同；任一DNA片段都有兩個游離的磷酸基(5′端)和兩個3′端。 答案　A 6．下列關(guān)于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的有 (　　)。 A．提取細胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水脹破細胞 B．用不同濃度NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除蛋白質(zhì) C．蛋白質(zhì)提取和分離過程中進行透析可去除溶液中的DNA D．蛋白質(zhì)可以用電泳的方法進行分離純化，但DNA不可用該方法純化 解析　DNA也可用電泳法分離純化；透析只能除去小分子雜質(zhì)。 答案　B 7．下列有關(guān)蛋白質(zhì)的提取和分離的操作，其中排序正確的是 (　　)。 A．樣品處理、凝膠色譜操作、SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳 B．樣品處理、凝膠色譜操作、純化 C．樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定 D．樣品處理、純化、粗分離、純度鑒定 解析　蛋白質(zhì)的提取和分離分為樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定四步。A中凝膠色譜操作及SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳為實驗操作過程中的技術(shù)。 答案　C 8．下列對在凝膠柱上加入樣品和洗脫的操作不正確的是 (　　)。 A．加樣前要使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液下降到與凝膠面平齊 B．讓吸管管口沿管壁環(huán)繞移動，貼壁加樣至色譜柱頂端，不要破壞凝膠面 C．打開下端出口，待樣品完全進入凝膠層后直接連接緩沖液洗脫瓶開始洗脫 D．待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時，每5 mL收集一管，連續(xù)收集流出液 解析　待樣品完全進入凝膠層后，關(guān)閉下端出口，小心加入緩沖液到適當高度，連接緩沖液洗脫瓶，打開下端出口，進行洗脫。 答案　C 9．在蛋白質(zhì)的提取和分離中，下列對樣品處理過程的分析正確的是 (　　)。 A．洗滌紅細胞的目的是去除血漿中的葡萄糖、無機鹽 B．洗滌時離心速度過小，時間過短，白細胞等會沉淀，達不到分離的結(jié)果 C．洗滌過程選用質(zhì)量分數(shù)0.1%的NaCl溶液(生理鹽水) D．透析的目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì) 解析　洗滌紅細胞的目的是去除血漿中除血紅蛋白以外的雜蛋白；洗滌時離心速度過大，時間過長，白細胞等會沉淀，達不到分離的效果；洗滌過程選用質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)。 答案　D 10．下列是有關(guān)血紅蛋白提取和分離的相關(guān)操作，其中正確的是 (　　)。 A．可采集豬血作為實驗材料 B．用蒸餾水重復(fù)洗滌紅細胞 C．血紅蛋白釋放后應(yīng)低速短時間離心 D．洗脫液接近色譜柱底端時開始收集流出液 解析　為防止細胞吸水漲破，洗滌時要用生理鹽水；釋放出血紅蛋白后，以2 000 r/min進行高速離心；在分離時，要等到紅色蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時開始收集流出液。 答案　A 11．(xx廣州模擬)蛋白質(zhì)的分離與純化技術(shù)是蛋白質(zhì)研究的重要技術(shù)。下列有關(guān)敘述不正確的是 (　　)。 A．根據(jù)蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜的特性，可將樣品中各種不同的蛋白質(zhì)分離 B．根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)的差異及分子大小等，可通過電泳分離蛋白質(zhì) C．根據(jù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小，可通過凝膠色譜法分離蛋白質(zhì) D．根據(jù)蛋白質(zhì)的分子大小、密度不同，可通過離心沉降法分離蛋白質(zhì) 解析　蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜，而溶液中的小分子物質(zhì)則可以透過半透膜，因此可以將蛋白質(zhì)和溶液中的小分子物質(zhì)分離。 答案　A 12．凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時使用的凝膠是交聯(lián)葡聚糖凝膠(SephadexG—75)，其中G、75的含義分別是 (　　)。 A．G表示凝膠的使用量，75表示加75 g水 B．G表示凝膠的交聯(lián)程度，75表示需加熱75 ℃ C．G表示凝膠的交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍，75表示每克凝膠膨脹時吸水7.5 g D．G表示凝膠的膨脹體積，75表示每克凝膠膨脹后體積可達75 cm3 解析　G表示凝膠交聯(lián)程度、膨脹程度及分離范圍，75表示凝膠得水值，即每克凝膠膨脹時吸水7.5 g。 答案　C 二、非選擇題(3小題，共40分) 13．(13分)DNA在NaCl溶液中的溶解度有二重性，隨著NaCl溶液濃度的變化而變化。 (1)下列NaCl溶液中能使DNA析出最徹底的一種是________；溶解度最高的一種是________。 A．質(zhì)量濃度為0.14 mol/L 　　B．質(zhì)量濃度為2 mol/L C．質(zhì)量濃度為0.15 mol/L 　　D．質(zhì)量濃度為0.3 mol/L (2)DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些物質(zhì)卻可以溶于酒精溶液，利用這一原理可以________，可以推測溶于酒精中的物質(zhì)可能有______________________________________________________________。 (3)利用DNA遇________變藍色的特性，將該物質(zhì)作為鑒定________的試劑。其實驗過程要點是向盛有________的試管中加入4 mL的________?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜赺_______5 min，待試管________，觀察試管中溶液顏色的變化，這個實驗也說明DNA耐________溫。 解析　根據(jù)實驗原理可知DNA在質(zhì)量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在質(zhì)量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中，溶解度最高。DNA存在于染色體上，為了把DNA和其他物質(zhì)分開，利用DNA不溶于酒精而細胞中的某些物質(zhì)溶于酒精的方法，除去雜質(zhì)。利用DNA遇二苯胺(沸水浴)被染成藍色的特性，可以鑒定提取的DNA。 答案　(1)A　B　(2)除去雜質(zhì)　某些脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類或其他大分子物質(zhì)　(3)二苯胺　DNA　DNA　二苯胺試劑 沸水浴中加熱　冷卻后　高 14．(11分)PCR(多聚酶鏈式反應(yīng))技術(shù)是一項在生物體外復(fù)制特定的DNA片段的核酸合成技術(shù)，下圖表示合成過程，請據(jù)圖分析回答下面的問題。 (1)A過程高溫使DNA變性解旋，對該過程的原理敘述正確的是______。 A．該過程用到耐高溫的解旋酶破壞氫鍵 B．該過程用到限制酶破壞磷酸二酯鍵 C．該過程不需要解旋酶的作用 D．該過程與人體細胞的過程完全相同 (2)C過程要用到的酶是耐高溫的________。這種酶在高溫下仍保持活性，因此在PCR擴增時可以________加入，________(需要/不需要)添加。PCR反應(yīng)除提供酶外，還需要滿足的基本條件有：________________________。 (3)如果把模板DNA的兩條鏈用15N標記，游離的脫氧核苷酸不做標記，控制“94 ℃—55 ℃—72 ℃”溫度循環(huán)3次，則在形成的子代DNA中含有15N標記的DNA占________。 解析　(1)高溫所起的作用類似于解旋酶，使雙鏈DNA變?yōu)閱捂湣?2)C過程中PCR技術(shù)的延伸階段，當系統(tǒng)溫度上升到72 ℃左右，溶液中的四種脫氧核苷酸在耐高溫的DNA聚合酶的作用下合成新的DNA鏈。這種DNA聚合酶在高溫下不變性，所以一次性加入即可。(3)PCR技術(shù)遵循半保留復(fù)制的特點。經(jīng)過三次循環(huán)，共產(chǎn)生23個DNA分子，其中有2個DNA分子含有15N標記。 答案　(1)C　(2)DNA聚合酶　一次　不需要　DNA模板、兩種引物、四種脫氧核苷酸，通過控制溫度和酸堿度使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進行　(3)25% 15．(16分)(2011高考信息卷)紅細胞含有大量血紅蛋白，紅細胞的功能主要是由血紅蛋白完成的，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白。根據(jù)材料回答下列問題。 (1)實驗前取新鮮血液，要在采血器中預(yù)先加入檸檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。加入檸檬酸鈉的目的是____________________。 (2)在對樣品進行處理時，主要包括________、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。其中透析技術(shù)的原理是________________________。 (3)同學甲利用瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)將得到的蛋白質(zhì)進行分離，在電泳過程中，影響蛋白質(zhì)遷移速率的因素包括蛋白質(zhì)分子的________、________以及分子的形狀等。 (4)同學乙利用凝膠色譜法進行血紅蛋白分離(如圖一)，他在操作中加樣的正確順序是________，在執(zhí)行圖一中②所示操作時，色譜柱下端連接的尼龍管應(yīng)該________(打開或關(guān)閉) 圖一　加樣示意圖 圖二　　　　　　　　圖三 (5)圖二、圖三分別是同學甲、乙利用同一種樣品分離得到的結(jié)果，則圖三中與圖二中蛋白質(zhì)P對應(yīng)的是________。 解析　(1)加入檸檬酸鈉的目的是防止血液凝固。(2)對樣品的處理包括紅細胞的洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液、透析等步驟。其中透析的原理是小分子可以自由進出透析袋(半透膜)，而大分子不能通過。(3)電泳時，影響蛋白質(zhì)遷移速率的因素有蛋白質(zhì)分子大小、帶電性質(zhì)及分子的形狀等。(4)正確的加樣順序可依據(jù)樣品在色譜柱及凝膠層中的滲入量進行分析，可以得出是④①②③；同時進行②所示環(huán)繞加樣時，應(yīng)關(guān)閉下出口。(5)SDS凝膠電泳裝置是垂直的裝置，此種電泳方法主要取決于蛋白質(zhì)分子量的大小，與電荷無關(guān)，同時加樣在“－”極，通電后，樣品蛋白質(zhì)向“＋”極移動，分子量相對小的，移動距離大，因此從圖二的電泳結(jié)果分析，P比N、M移向“＋”距離大，說明P的分子量相對比較小，因此洗脫出來的時間比較長，符合圖三中的丙。 答案　(1)防止血液凝固　(2)紅細胞的洗滌　小分子可以自由進出透析袋(半透膜)，而大分子不能通過　(3)大小　帶電性質(zhì)　(4)④①②③　關(guān)閉　(5)丙 B卷 (時間：45分鐘　滿分：100分) 考查知識點及角度 難度及題號 基礎(chǔ) 中檔 稍難 DNA的粗提取與鑒定 1、2、3、4 7 多聚酶鏈式反應(yīng)擴增DNA 5、6 13 15 血紅蛋白的提取和分離 8、9、10、11、12 14 一、選擇題(12小題，每小題5分，共60分) 1．下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是 (　　)。 A．利用DNA溶于酒精，而蛋白質(zhì)不溶于酒精，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 B．利用高溫能使蛋白質(zhì)變性，卻對DNA沒有影響的特性，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 C．在溶有DNA的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的氯化鈉溶液中緩緩加入蒸餾水，輕輕攪拌后過濾，取濾液進行以后的實驗 D．在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 解析　利用DNA不溶于酒精，而蛋白質(zhì)溶于酒精，可將DNA和蛋白質(zhì)分開。溫度過高也會影響DNA的特性，如PCR技術(shù)。在物質(zhì)的量濃度為0.2 mol/L的氯化鈉溶液中DNA溶解度最大，但加入蒸餾水后，DNA溶解度降低，DNA析出，過濾后應(yīng)取其黏稠物進行以后的實驗。蛋白酶能分解蛋白質(zhì)，而不能分解DNA。 答案　D 2．若從植物細胞中提取DNA，發(fā)現(xiàn)實驗效果不好，如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時不顯示顏色反應(yīng)等。其可能的原因是 (　　)。 ①植物細胞中DNA含量低　②研磨不充分?、圻^濾不充分 ④體積分數(shù)為95%冷酒精的量過大 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 導析　細胞釋放DNA析出DNADNA 解析　研磨不充分會使細胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少；過濾不充分，也會導致提取的DNA量過少；若用于沉淀DNA的酒精量過少，也會導致DNA的沉淀量少，影響實驗效果。 答案　D 3．在提取DNA的過程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是 (　　)。 A．不易破碎 B．減少DNA的損失 C．增加DNA的含量 D．容易涮洗 解析　DNA容易吸附在玻璃容器上，所以在提取過程中為了減少DNA的損失，最好使用塑料燒杯和試管盛放雞血細胞液。 答案　B 4．從雞血細胞濾液中提取DNA所用的提取液是 (　　)。 A．NaCl溶液 B．酒精 C．二苯胺 D．檸檬酸鈉 解析　本題考查各試劑在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中的作用：NaCl溶液：溶解、析出DNA；酒精：溶解蛋白質(zhì)，提純DNA；二苯胺：鑒定DNA；檸檬酸鈉：防止血液凝固。 答案　A 5．PCR反應(yīng)的最大特點是具有較大擴增能力與極高的靈敏性，但令人頭痛的問題是易污染，極其微量的污染即可造成假陽性的產(chǎn)生。下列防止污染的辦法中不包括的是 (　　)。 A．將樣品的處理、配制PCR反應(yīng)液、PCR循環(huán)擴增及PCR產(chǎn)物的鑒定等步驟分區(qū)或分室進行 B．吸樣槍吸樣要慢，吸樣時盡量一次性完成，槍頭小套、小離心管應(yīng)一次性使用，以免交叉污染 C．所有PCR試劑都應(yīng)放置于大瓶分裝，以減少重復(fù)加樣次數(shù)，避免污染機會 D．PCR試劑、PCR反應(yīng)液應(yīng)與樣品及PCR產(chǎn)物分開保存，不應(yīng)放于同一冰盒或同一冰箱 解析　所有的PCR試劑都應(yīng)放置于小瓶分裝，一次性用完，避免因多次使用造成污染。 答案　C 6．在PCR實驗操作中，下列說法不正確的是 (　　)。 A．在微量離心管中添加各種試劑時，只需一個槍頭 B．離心管的蓋子一定要蓋嚴，防止液體外溢 C．用手輕彈離心管壁的目的是使反應(yīng)液充分混合 D．離心的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部，提高反應(yīng)效果 導析　PCR操作步驟：準備―→移液―→混合―→離心―→反應(yīng)。 解析　在微量離心管中添加各種試劑時，每吸取一種試劑后，移液器上的槍頭必須更換，確保實驗的準確性；離心管的蓋子一定要蓋嚴，防止實驗中脫落或液體外溢；離心10 s的目的是使反應(yīng)液集中在離心管底部，提高反應(yīng)效果。 答案　A 7．(2011江蘇南京一模)下列關(guān)于DNA和血紅蛋白的提取與分離的敘述中，錯誤的是 (　　)。 A．可用蒸餾水漲破細胞的方法從豬紅細胞中提取到DNA和蛋白質(zhì) B．用不同濃度的NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA可去除部分雜質(zhì) C．透析法分離蛋白質(zhì)的依據(jù)是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性 D．進一步分離與純化血紅蛋白可用凝膠色譜法、離心法、電泳法等 解析　提取DNA的方法是利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同。利用這一特點，選擇適當?shù)柠}溶液，就能使DNA充分溶解，使雜質(zhì)沉淀，或相反。提取蛋白質(zhì)的方法有透析法。進一步分離DNA和蛋白質(zhì)可利用DNA不溶于酒精，而蛋白質(zhì)溶解于酒精這一原理。哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和其他膜結(jié)構(gòu)，而DNA的提取實驗需要獲取較多DNA，因此一般不用哺乳動物的血(包括豬血)做實驗，所以蒸餾水漲破細胞的方法不適用于豬血提取DNA。 答案　A 8．下列有關(guān)蛋白質(zhì)提取和分離的敘述中，錯誤的是 (　　)。 A．透析法分離蛋白質(zhì)的原理是利用蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性 B．采用透析法使蛋白質(zhì)與其他小分子化合物分離開來 C．離心沉降法通過控制離心速率使分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)分離 D．蛋白質(zhì)在電場中可以向與其自身所帶電荷相同的電極移動 解析　蛋白質(zhì)在電場中應(yīng)向與其自身所帶電荷相反的電極移動。 答案　D 9．根據(jù)血清蛋白醋酸纖維素薄膜電泳圖譜示意圖分析，所帶負電荷最多的球蛋白是 (　　)。 A．α1—球蛋白 B．α2—球蛋白 C．β—球蛋白 D．γ—球蛋白 解析　根據(jù)電泳的原理進行分析。帶電粒子在電場中向與其電性相反的電極泳動的現(xiàn)象稱為電泳，因此，移動越慢的，所帶負電荷就越少(點樣是在負極)。 答案　A 10．釋放血紅蛋白時，下列有關(guān)紅細胞膜破裂的原因中，不包括的是 (　　)。 A．紅細胞吸水膨脹 B．磁力攪拌器的充分攪拌 C．血紅蛋白的變性 D．甲苯對細胞膜的溶解 解析　紅細胞洗滌去除血漿蛋白后，再加入一定量的蒸餾水，利用滲透作用原理，使紅細胞吸水漲破。同時，加入甲苯有助于對膜的溶解。B項可以加速膜的破裂。 答案　C 11．細胞破碎后，各種蛋白質(zhì)就會被釋放出來，再根據(jù)蛋白質(zhì)的不同特性進行提取。下列關(guān)于蛋白質(zhì)提取的措施中，不正確的是 (　　)。 A．酸性蛋白質(zhì)可用稀堿性溶液提取 B．水溶性蛋白質(zhì)可用透析液(中性緩沖液)提取 C．脂溶性蛋白質(zhì)可用有機溶劑提取 D．堿性蛋白質(zhì)可用強酸性溶液提取 解析　提取蛋白質(zhì)的基本原理是根據(jù)蛋白質(zhì)的物理性質(zhì)，加入不同的試劑，使蛋白質(zhì)溶于試劑中而提取蛋白質(zhì)。強酸、強堿都會使蛋白質(zhì)變性而沉淀。 答案　D 12．凝膠柱的制作常用玻璃管，在選擇玻璃管時應(yīng)該考慮的因素有 (　　)。 ①玻璃管的高度?、诓ＡЧ艿闹睆健、蹣悠返捏w積?、芫彌_溶液的pH A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①③④ 解析　影響分離度的主要因素是層析柱的柱高，但在選擇玻璃管時，也要考慮玻璃管的直徑，保證柱高與直徑的比為5∶1～10∶1。樣品的體積也要考慮，緩沖溶液的pH不影響選擇玻璃管。 答案　A 二、非選擇題(3小題，共40分) 13．(10分)在遺傳病及刑偵破案中常需要對樣品DNA進行分析，PCR技術(shù)能快速擴增DNA片段，在幾個小時內(nèi)復(fù)制出上百萬份的DNA拷貝，有效地解決了因為樣品中DNA含量太低而難以對樣品進行分析研究的問題。據(jù)圖回答相關(guān)問題。 (1)在相應(yīng)的橫線上寫出引物Ⅱ，并在復(fù)性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。 (2)在相應(yīng)的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。 (3)若將作為原料的4中脫氧核苷酸用32P標記，請分析循環(huán)一次后生成的DNA分子的特點：________，循環(huán)n次后生成的DNA分子中不含放射性的單鏈占總單鏈的比例為________。 (4)PCR反應(yīng)過程的前提條件是________________，PCR技術(shù)利用了DNA的________原理解決了這個問題。 (5)在對樣品DNA分析過程中發(fā)現(xiàn)，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白，加入的物質(zhì)是________。 解析　引物的作用是提供DNA聚合酶的起點3′端；DNA體外擴增同細胞內(nèi)DNA復(fù)制一樣都是半保留復(fù)制，DNA分子的兩條母鏈分別作為模板，合成新的DNA鏈。 答案　(1)5′－G－A－OH　HO－A－G－5′ (2) 或 (3)每個DNA分子各有一條鏈含32P　1/2n (4)DNA解旋　熱變性　(5)蛋白酶 14．(18分)紅細胞含有大量血紅蛋白，血紅蛋白的主要功能是攜帶O2或CO2，我們可以選用豬、牛、羊或其他脊椎動物的血液進行實驗，來提取和分離血紅蛋白，請回答下列有關(guān)問題。 (1)實驗前取新鮮的血液，要切記在采血容器中預(yù)先加入檬酸鈉，取血回來，馬上進行離心，收集血紅蛋白溶液。 ①加入檸檬酸鈉的目的是____________________________________________ ②以上所述的過程即是樣品處理，它包括_____________________________ ________、________、收集血紅蛋白溶液。 (2)洗滌紅細胞的目的是___________________________________________。 (3)你如何知道紅細胞已洗滌干凈？ ________________________________________________________。 (4)分離紅細胞時的離心速度及離心時間分別是 _____________________________________________________________。 (5)若離心速度過高和時間過長結(jié)果會怎樣？ __________________________________________________________。 (6)將收集的血紅蛋白溶液放在透析袋中進行透析，即樣品的粗分離。 ①透析的目的是_____________________________________。 ②透析的原理是_______________________________________________。 (7)然后通過凝膠色譜法將樣品進一步純化，最后經(jīng)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。 樣品純化的目的是______________________________________________。 解析　人或哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核和細胞器，雜質(zhì)相對較少，提取血紅蛋白相對較容易，而其他動物如鳥類、兩棲類等動物紅細胞中含細胞核及大量的細胞器不易提取血紅蛋白。為防止血液凝固，在采血容器中要預(yù)先加入抗凝血劑檸檬酸鈉。樣品的處理包括紅細胞洗滌、血紅蛋白的釋放、分離血紅蛋白溶液。洗滌紅細胞的目的是去除雜質(zhì)蛋白，以利于后續(xù)步驟分離純化。重復(fù)洗滌三次，直至上清液中沒有黃色，表明紅細胞已洗滌干凈。采集的血樣要及時分離紅細胞，分離時采取低速短時間離心，如500 r/min 離心2 min。若離心速度過高和時間過長會使白細胞和淋巴細胞一起沉淀，得不到純凈紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白提取的純度。 答案　(1)①防止血液凝固　②紅細胞的洗滌　血紅蛋白的釋放　(2)去除血漿蛋白　(3)離心后的上清液沒有黃色 (4)低速500 r/min；短時間如2 min　(5)離心速度過高和時間過長會使白細胞等一同沉淀，得不到純凈的紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度　(6)①去除分子量較小的雜質(zhì)②透析袋能使小分子自由進出，而大分子則保留在袋內(nèi)　(7)通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去 15．(12分)材料：飼料原料中的磷元素有相當一部分存在于植酸中，豬禽等動物由于缺乏有關(guān)酶，無法有效利用植酸，造成磷源浪費，而且植酸隨糞便排出后易造成環(huán)境有機磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成為目前重要的飼料添加劑之一。 (1)商品化植酸酶主要來自微生物。在產(chǎn)酶菌株篩選過程中，常在基本培養(yǎng)基中添加不溶于水的植酸鈣制成固體平板，植酸鈣被植酸酶分解后可在平板上產(chǎn)生____________，可根據(jù)其大小選擇目的菌株，所得菌株需要進一步測定植酸酶活性?；钚詼y定可以植酸鈉作為底物，活性可用一定條件下單位時間內(nèi)____________表示。 (2)利用上述所得菌株制備植酸酶的流程(如下圖)。 發(fā)酵液→→→→→→純酶 　 　　↓　　　　　　　↓ 　　　菌體去除　　　透析液(Ⅰ)去除 Ⅰ中的主要成分為________；Ⅱ中包含植酸酶等多種蛋白質(zhì)。請寫出一種純化得到植酸酶的方法及其依據(jù)。 (3)為制備基因工程菌，可用PCR等技術(shù)從上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR反應(yīng)包含多次循環(huán)，每次循環(huán)包括三步：______________________。反應(yīng)過程中打開模板DNA雙鏈的方法是____________________。 (4)除植酸酶外，微生物還應(yīng)用在__________________的生產(chǎn)中。 解析　(1)選擇目的菌株，可采用選擇培養(yǎng)基來操作。通過在培養(yǎng)基中添加特定成分，使其他微生物死亡或不能呈現(xiàn)特定現(xiàn)象來篩選。含有植酸酶基因的菌株可產(chǎn)生植酸酶分解培養(yǎng)基中的植酸鈣，產(chǎn)生透明圈。 (2)題干中的生產(chǎn)流程為酶純化的過程。含酶的發(fā)酵液通過透析，即以半透膜過濾發(fā)酵液，使一些小分子物質(zhì)被過濾掉，再通過電泳法或凝膠色譜法分離純化混合的酶液，獲取純的植酸酶。 答案　(1)透明圈　植酸鈉的消耗量(醇和磷酸的生成量) (2)小分子雜質(zhì)　凝膠色譜法：根據(jù)不同蛋白質(zhì)之間分子大小、吸附性質(zhì)等差別進行純化。(或電泳法：根據(jù)蛋白質(zhì)之間電荷、分子大小等差異進行純化。) (3)變性、復(fù)性和延伸　加熱 (4)蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶