Question

圆褐固氮菌是自生固氮菌，为经济有效地提高农作物产量，人们一直在努力研究、寻找固氮基因。对基因的研究常常因研究样品中DNA含量太低而难以进行，PCR技术有效地解决了这个问题。如今对基因的深入研究使人类跨入了蛋白组研究时代，从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是该研究要做的基本工作之一。

（1）某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌样品和酵母菌样品混在一起，已知青霉素会影响固氮菌的生长繁殖，但不影响真菌的生长繁殖。请填空完成分离这两种菌的主要实验步骤：

①分别配置                的培养基和             的培养基，分别分成两份，依次标上A、a、B、b备用；

②分别向A、B培养基接种             ；

③把接种后的培养基放在恒温箱中3d—4d；

④从A、B培养基上生长的       中挑取生长良好的菌株，分别接种到        中；

⑤                                  。

（2）用基因工程技术从经过分离、提纯的圆褐固氮菌中获取固氮基因，然后进行PCR扩增。下列表1和表2分别表示用PCR扩增固氮基因的反应体系及反应条件。

PCR反应体系	50ul
缓冲液	5ul
脱氧核苷酸	1ul
引物A	0.5ul
引物B	0.5ul
DNA聚合酶	0.5U
模板DNA	1-2ul
加去离子水补足至50 ul

反应条件
	温度	时间
变  性	95℃	30s
复  性	55℃	30s
延  伸	72℃	1min
30个循环后	适宜	5-10min
保  温	4℃	2h

①从上表中可得出，PCR技术与DNA复制相比较，主要区别之一是               。

此外，从反应条件看，所使用的DNA聚合酶应具有__________的特点。每次循环都需要2种引物的主要原因是_______________           ________________。

②下图为第1轮循环产生的产物。请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。

（3）在对固氮基因产物的生产研究中，需要从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质。下图表示蛋白质提取和分离实验涉及的相关原理。

①图甲表示相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶色谱法分离的过程。试管中收集到的液体最先出现的是相对分子质量较大的蛋白质，原因是                            。

②图乙所示实验模拟电泳现象，U型管左侧的颜色逐渐变深，原因是            。

Answer 1

共15分。除说明外，每空1分。

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

②混有两种菌的样品     ④菌落；a、b培养基  

⑤把接种后的培养基放在恒温箱中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连接酶）；

耐高温；    DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链

②见下图(2分，画对1个给1分)

（3）①蛋白质相对分子量较大，被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。

②Fe(OH)₃胶体带正电荷，在电场作用下，向阴极移动。