高考生物酶的應用和生物技術(shù)在其他方面的應用特訓(2)
高考生物酶的應用和生物技術(shù)在其他方面的應用特訓
(2)防止血液的凝固
(3)①將樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)蛋白除去
?、谕肝龃苁剐》肿幼杂蛇M出，而將大分子保留在袋內(nèi)
(4)通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去
(5)哺乳動物的成熟紅細胞沒有細胞核，沒有線粒體等由膜構(gòu)成的細胞器，這樣提取的細胞膜相對較純
7.(12分)(2014•連云港模擬)在遺傳病治療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：
a鏈5′—G—G……T—C—3′ 5′—G—G—OH(引物Ⅰ)
b鏈3′—C—C……A—G—5′ ________(引物Ⅱ)
95℃↓
5′—G—G……T—C—3′ 3′—C—C……A—G—5′
55℃↓
5′—G—G—OH
5′—G—G……T—C—3′ 3′—C—C……A—G—5′
72℃↓
________ ________
(1)在相應的橫線上寫出引物Ⅱ，并在復性這一步驟中將引物Ⅱ置于合適的位置。
(2)在相應的橫線上寫出循環(huán)一次后生成的DNA分子。
(3)若將作為原料的四種脫氧核苷酸用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反應過程的前提條件是________，PCR技術(shù)利用DNA的________原理解決了這個問題。
(5)在對樣品DNA進行分析的過程中發(fā)現(xiàn)，DNA摻雜著一些組蛋白，要去除這些組蛋白可加入的物質(zhì)是________________________________________。
【解析】 (1)DNA聚合酶不能從頭開始合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，所以引物就提供了3′端，子鏈延伸方向為5′→3′，引物Ⅰ與b鏈部分堿基互補，引物Ⅱ則與a鏈部分堿基互補，且連接到a鏈的3′端，故引物Ⅱ的結(jié)構(gòu)為5′—G—A—OH。
(2)經(jīng)過一次循環(huán)后，產(chǎn)生的兩個DNA分子分別含有引物Ⅰ和引物Ⅱ。
(3)由于作為原料的四種脫氧核苷酸被32P標記，所以新合成的子鏈均含有放射性，一次循環(huán)后的兩個DNA各有一條鏈含32P，若復制n次，共產(chǎn)生DNA單鏈2n×2，其中只有DNA母鏈不含32P，則其所占比例為2/(2n•2)=1/2n。
(4)DNA復制是以兩條母鏈為模板，按照堿基互補配對原則進行的。因此，首先要解旋，使兩條母鏈的堿基暴露出來，才能按照堿基互補配對的原則把相應的堿基一個個地連接起來。DNA分子在80℃～100℃的溫度范圍內(nèi)變性，雙鏈解開成單鏈，當溫度慢慢降低時，又能重新結(jié)合形成雙鏈。
(5)利用酶的專一性，應加入蛋白酶，可除去DNA中摻雜的蛋白質(zhì)。
【答案】 (1)
5′—G—A—OH
HO—A—G—5′ 5′—G—G—OH
5′—G—G……T—C—3′ 3′—C—C……A—G—5′
↓72℃
(2)
3′—C—C……A—G—5′ 5′—G—G……T—C—3′
5′—G—G……T—C—3′ 3′—C—C……A—G—5′
(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
8.(14分)某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下。
材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于-20℃條件下保存24 h。
DNA粗提?。?/p>
第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。
第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入10 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。
第三步：取6支試管，分別加入等量的質(zhì)量濃度為2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮狀物。
DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表。
材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃
20℃ ++ + +++
-20℃ +++ ++ ++++
注：“+”越多表示藍色越深
分析上述實驗過程，回答下面的問題。
(1) 該探究性實驗的課題名稱是：___________________________________________。
(2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。
(3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。
?、俳Y(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在-20℃條件下保存，DNA的提取量較多。
結(jié)論2：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
?、卺槍Y(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。
【解析】 本題主要考查DNA粗提取的相關(guān)知識，意在考查實驗與探究能力。如果DNA斷裂，就不容易被提取出來;溫度主要是通過影響酶的活性來影響生理過程;粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白質(zhì)，可以通過氯仿的特殊功能來去除蛋白質(zhì)，提高DNA純度。
【答案】 (1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響
(2)DNA斷裂
(3)①等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性，DNA降解速度慢
(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液
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