题目内容
5.(14分)随着人类基因组计划的进展和多种生物基因组测序工作的完成,人类跨人了后基因组和蛋白质组时代。对蛋白质进行研究时,首先要获得纯度较高的蛋白质。下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中,准备从猪的血液中初步提取血红蛋白,设计的“血红蛋白提取、分离流程图”:请回答下列有关问题:
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用__________反复冲洗、离心。向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌,可以破碎红细胞,破碎细胞的原理是_________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)血红蛋白粗分离阶
段,透析的目的是__________,若要尽快达到理想的透析效果,可以__________(写出一种方法)。
(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的______________________等的差异,而产生不同迁移速度,实现各种分子的分离。
(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳,观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。由图可知携带者有__________种血红蛋白,从分子遗传学的角度作出的解释是________________________________________________________________
(16分)细胞代谢是生物进行各项生命活动的基础。图甲为某植物细胞内有关代谢示意图,图乙为人体某组织细胞物质代谢示意图,其中A、B、C代表细胞结构,①、②、③、④代表物质。(1)图甲细胞与根尖分生区细胞结构不同的是_____________。若人体处于饥饿状态,图乙细胞多糖到葡萄糖分解过程会加强,则该细胞为______________。(2)图甲所示细胞可作为哪些生物实验的理想材料?____________图乙中红细胞可作为哪些生物实验的理想材料?____________A.观察DNA、RNA在细胞中的分布 B.血红蛋白的提取和分离C.制备细胞膜 D.观察叶绿体E.观察线粒体 F.观察细胞的有丝分裂(3)物质④的名称是________,它是细胞代谢重要的中间产物。图乙细胞中,④→氨基酸的反应过程需要转氨酶,某人抽血化验其转氨酶指标大大高于正常值,据图分析可能原因是该组织细胞在某种因素作用下,细胞膜的____________的功能丧失。在图甲细胞在无氧条件下,④会分解为_________。水是细胞代谢的重要原料,将3H标记的水注入图甲细胞内,在C结构中,水参与生物化学反应部位及最终产生含有3H的物质依次是__________。(4)在零上低温时,喜温植物细胞的细胞质流动缓慢或完全停止,造成该现象的原因是___________________________。在正常情况下,人体在低温的条件下,会通过____________调节,维持体温相对稳定,组织细胞代谢不会有影响。
回答下列与细胞有关的实验问题。(1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有________(填序号)。①观察叶绿体和线粒体②观察洋葱鳞片叶内表皮细胞中DNA的分布③观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原④红细胞中血红蛋白的提取和分离(2)按下面步骤进行质壁分离实验。步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片藓类小叶,盖上盖玻片。步骤二:从盖玻片一侧滴入0.3 g/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中。步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示。①图中A、B处的颜色分别是_________、__________。②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处的颜色分别是_________、__________。③如果将步骤二中浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片,放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后,为更准确地判断A处颜色,对显微镜的操作方法是_____ _____、____ ______。如果A处呈绿色,可能的原因是_____________________________________________ 。
回答下列有关实验问题。I. (1)下列4项实验中,需保持细胞生理活性的有 (填序号)。①观察叶绿体和原生质的流动②观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂 ③探究酵母菌的呼吸方式 ④红细胞中血红蛋白的提取和分离 (2)按下面步骤进行质壁分离实验。 步骤一:在洁净的载玻片中央加一滴清水,取一片藓类小叶,盖上盖玻片。步骤二:从盖玻片-N滴入0.39/mL的蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次,使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.39/mL的蔗糖溶液中。步骤三:在显微镜下观察,结果如图所示。①图中A、B处的颜色分别是 。②如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.39/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 。③如果将步骤二中浸润在0.39/mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片,放在80℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.39/mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后,为更准确地判断A处颜色,对显微镜的操作方法是 、 .如果A处呈绿色,可能的原因是 。II.下图甲表示从青蛙体内分离出一部分新鲜的腓肠肌及相连的部分神经组织,图中a为神经纤维与腓肠肌细胞的连接处。图乙是图甲中a部位的扩大图,其中Ach(乙酰胆碱)是一种兴奋型递质,当兴奋传到传出神经末梢时,Ach与Ach受体结合,引起肌肉收缩。(假设在实验过程中,适宜条件下肌肉和神经组织均能保持正常的结构和功能。)利用上述材料做了如下一些实验: 实验一:将2个微电极置于上图b、c两处神经细胞膜外,并与灵敏电流计正负两极相连;微电流间隙刺激e处,结果肌肉收缩,且电流计指针偏转。实验二:将一定浓度的阿托品溶液滴加在脊柱与c点之间的某处(d),重复实验一,结果与实验一相同;再将一定浓度的阿托品溶液滴加在神经肌肉连接处(a处),重复实验一,结果肌肉不收缩,但电流计指针偏转情况同实验一;高考++资源网实验三:将一定浓度的阿托品溶液滴加在脊柱内部处,重复实验一,结果肌肉不收缩,电流计指针不偏转。高考++资源网(1)预测实验一中每一次刺激后指针偏转情况是___________________________。(2)实验二说明阿托品溶液阻断兴奋在 ,而不影响兴奋在 。(3)实验三结果说明脊柱内部 。(4)当完成一次兴奋传递后,Ach立即被分解,若某种药物可以阻断的分解,则会导致 。(5)研究表示,不少重症肌无力者是由于受病毒感染后,机体产生抗体,它除了与病毒结合之外,还能与Ach受体结合,阻碍兴奋的传递,导致重症肌无力。这说明患者所感染的病毒表面有一种 与Ach受体相似。在免疫学上这种重症肌无力属于一种 病。
DNA和蛋白质是两种重要的生物大分子物质,它们在生物体的生命活动中发挥着重要的作用。请根据所学知识回答下列有关问题:
(1)关于DNA粗提取:
①DNA的粗提取过程中,需要去除DNA滤液中的杂质。可选择 溶液使DNA充分溶
解,使杂质沉淀。
②将以上处理过后的滤液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的 溶液,静置2-3分钟,溶液中就会出现 ,这就是粗提取的DNA。鉴定DNA时,可用 试剂,需用沸水浴加热5分钟,观察溶液是否会变为蓝色。
③若提取到的DNA含量过低,还可采用PCR技术进行扩增,PCR技术中用到的一种重要的酶是 。
(2)红细胞含有大量血红蛋白,常用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行提取和分离血红蛋白。
①血红蛋白的提取和分离一般可分四步:样品处理、 、 和纯度鉴定。
②实验前取新鲜的血液.取血后一般要在采血容器中预先加入柠檬酸钠,加入柠檬酸钠的目的是 。
③通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,该方法的原理是相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶内部的通道,通过凝胶柱的路程 ,移动速度 ;相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外移动,路程和移动速度刚好相反,相对分子质量不同的蛋白质分子因而得以分离。最后经 电泳进行纯度鉴定。