高考生物酶的应用和生物技术在其他方面的应用特训(2)
高考生物酶的应用和生物技术在其他方面的应用特训
(2)防止血液的凝固
(3)①将样品中相对分子质量较小的杂质蛋白除去
②透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内
(4)通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去
(5)哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，没有线粒体等由膜构成的细胞器，这样提取的细胞膜相对较纯
7.(12分)(2014•连云港模拟)在遗传病治疗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：
a链5′—G—G……T—C—3′ 5′—G—G—OH(引物Ⅰ)
b链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DNA的________原理解决了这个问题。
(5)在对样品DNA进行分析的过程中发现，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。
(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各有一条链含32P，若复制n次，共产生DNA单链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的原则把相应的碱基一个个地连接起来。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)利用酶的专一性，应加入蛋白酶，可除去DNA中掺杂的蛋白质。
【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)每个DNA分子各有一条链含32P 1/2n
(4)DNA解旋 热变性 (5)蛋白酶
8.(14分)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下。
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入10 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的质量浓度为2 mol/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。
材料保存温度 花菜 辣椒 蒜黄
20℃ ++ + +++
-20℃ +++ ++ ++++
注：“+”越多表示蓝色越深
分析上述实验过程，回答下面的问题。
(1) 该探究性实验的课题名称是：___________________________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20℃相比，相同实验材料在-20℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
【解析】 本题主要考查DNA粗提取的相关知识，意在考查实验与探究能力。如果DNA断裂，就不容易被提取出来;温度主要是通过影响酶的活性来影响生理过程;粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白质，可以通过氯仿的特殊功能来去除蛋白质，提高DNA纯度。
【答案】 (1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA断裂
(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多 ②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
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