Question

圓褐固氮菌是自生固氮菌，為經(jīng)濟有效地提高農(nóng)作物產(chǎn)量，人們一直在努力研究、尋找固氮基因。對基因的研究常常因研究樣品中DNA含量太低而難以進行，PCR技術有效地解決了這個問題。如今對基因的深入研究使人類跨入了蛋白組研究時代，從復雜的細胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質是該研究要做的基本工作之一。

（1）某同學在做微生物實驗時，不小心把圓褐固氮菌樣品和酵母菌樣品混在一起，已知青霉素會影響固氮菌的生長繁殖，但不影響真菌的生長繁殖。請?zhí)羁胀瓿煞蛛x這兩種菌的主要實驗步驟：

①分別配置                的培養(yǎng)基和             的培養(yǎng)基，分別分成兩份，依次標上A、a、B、b備用；

②分別向A、B培養(yǎng)基接種             ；

③把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d—4d；

④從A、B培養(yǎng)基上生長的       中挑取生長良好的菌株，分別接種到        中；

⑤                                  。

（2）用基因工程技術從經(jīng)過分離、提純的圓褐固氮菌中獲取固氮基因，然后進行PCR擴增。下列表1和表2分別表示用PCR擴增固氮基因的反應體系及反應條件。

PCR反應體系	50ul
緩沖液	5ul
脫氧核苷酸	1ul
引物A	0.5ul
引物B	0.5ul
DNA聚合酶	0.5U
模板DNA	1-2ul
加去離子水補足至50 ul

反應條件
	溫度	時間
變  性	95℃	30s
復  性	55℃	30s
延  伸	72℃	1min
30個循環(huán)后	適宜	5-10min
保  溫	4℃	2h

①從上表中可得出，PCR技術與DNA復制相比較，主要區(qū)別之一是               。

此外，從反應條件看，所使用的DNA聚合酶應具有__________的特點。每次循環(huán)都需要2種引物的主要原因是_______________           ________________。

②下圖為第1輪循環(huán)產(chǎn)生的產(chǎn)物。請繪出以a鏈和b鏈為模板經(jīng)PCR擴增的產(chǎn)物。

（3）在對固氮基因產(chǎn)物的生產(chǎn)研究中，需要從復雜的細胞混合物中提取、分離高純度的蛋白質。下圖表示蛋白質提取和分離實驗涉及的相關原理。

①圖甲表示相對分子質量不同的蛋白質通過凝膠色譜法分離的過程。試管中收集到的液體最先出現(xiàn)的是相對分子質量較大的蛋白質，原因是                            。

②圖乙所示實驗模擬電泳現(xiàn)象，U型管左側的顏色逐漸變深，原因是            。

Answer 1

共15分。除說明外，每空1分。

（1）①無氮（或不含氮和青霉素）     加青霉素（或加青霉素和氮）       

②混有兩種菌的樣品     ④菌落；a、b培養(yǎng)基  

⑤把接種后的培養(yǎng)基放在恒溫箱中3d—4d    

（2）①不需要ATP（或需要加入引物，或不需要解旋酶，或不需要DNA連接酶）；

耐高溫；    DNA聚合酶只能從3′端延伸DNA鏈

②見下圖(2分，畫對1個給1分)

（3）①蛋白質相對分子量較大，被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過。

②Fe(OH)₃膠體帶正電荷，在電場作用下，向陰極移動。