电泳要考了，给你点干货

2019年考试说明，指出选择学习选修一的学生，与去年相比，需要多学习很多内容，其中就包括电泳。（2019年生物学考试说明：选修一有重大变化）下面就通过几个题目来学习下。在学习基因工程时，经常会遇到这类题目，如下：

例一：

现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图l。用酶B单独酶切，结果如图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是 （     ）

很多同学表示做这个题目时，看不懂图123，明明是三段为什么说酶H只有一个切点？明明2000bp大些为什么那么短？难道有什么玄机吗？实际上要看懂这个图需要学习下电泳。

琼脂糖凝胶电泳

电泳(electrophoresis)是带电物质在电场中向着与其电荷相反的电极移动的现象。各种生物大分子在一定的pH条件下，可以解离成带电荷的离子，在电场中会向相反的电极移动。在分析核酸、蛋白质等生物大分子时，电泳是一个非常有效的手段。含有电解液的凝胶在电场中，其中的电离子会发生移动，此时移动的速度可因电离子大小、形态及电荷量的不同而有差异。利用移动速度差异，就可以区别各种大小不同的分子。

琼脂糖凝胶电泳是分子生物学实验室中分离鉴定核酸的常规方法。核酸是两性电解质，其等电点为pH2-2.5，在常规的电泳缓冲液中(pH约8.5)，核酸分子带负电荷，在电场中向正极移动。线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中移动，因而迁移得越慢。

下面看小编的实验：

点样孔在负极（黑色的），点样，通电，DNA往正极（红色的）跑。跑胶开始，出现了一条带↑DNA带负电，往正极跑。（从左向右）

出现两条带了，由于有两种染色剂，染色剂可以直观看出对应大小的DNA所跑的位置.（指示剂不是给DNA染色，只是和相应的DNA大小相同，所以可以显示出相当于DNA跑的位置，因为DNA在自然光下看不见）↑

DNA在紫外光下呈现出亮光。结果：从下往上第一条带是无DNA的空带，所以无荧光，第6和第7条带是小编的实验结果，2.3季4.5徐8.9.10.蒋11（最后）标准。很不错。↑

例一解释：

下面咱们来解释下例一的图123：

从上面的分析很容知道这个图的2000bp和1000bp指的是2000bp和1000bp大小的DNA所在的位置，由于分子越大跑的越慢，所以图示点样孔应在图的上侧，即负极在上侧，DNA从上侧往下侧跑。由图1可知H酶将3000bp的线性DNA切成两段，即一个切点，由图2可知B酶将3000bp的线性DNA切成三段，即由两个切点。由图3可知，用酶H和1酶B同时酶切，结果得400bp、600bp、1400bp三种大小的DNA片段，400+600+1400=2400bp，而该DNA分子有3000bp，所以可以断定还有一个600bp的DNA片段。（因为相同大小的DNA所跑的位置一样，所以两段600bp的DNA在相同的位置）

再与选项对比，只有A符合题意。

在看几个题：

例二：

在DNA 测序工作中，需要将某些限制性内切酶的限制位点在 DNA上定位，使其成为 DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制酶 HindⅢ，BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。  

据此构建这两种限制性内切酶在该DNA分子上的“限制酶图谱”如乙图，请判断正确的标示是（    ）

A.  2.8         B.  Hind Ⅲ        C.   0.3      D.    BamHⅠ

答案：C

例三：

现有一长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是的（   ）

答案：D

例四：

基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC— ，限制酶II的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断下列操作正确的是（    ）

A．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割

B．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割

C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割

D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割

答案：A

另一类似的题目：

例五：

细菌蛋白质在极端环境条件下可通过肽链之间的二硫键维持稳定。已知不同的多肽产物可因分子量不同而以电泳方式分离。下列左图是一个分析细菌蛋白的电泳结果图，“-”代表没加还原剂，“+”代表加有还原剂，还原剂可打断二硫键，“M”代表已知分子量的蛋白质，右侧数字代表蛋白质或多肽的相对分子量。根据左侧结果，下列哪个图案最能代表该细菌原本的多肽结构（注意：“一”代表二硫键）（    ）

解析：本题是有关多肽结构的判断。从左图可以看出该多肽的分子量大约是130，打断二硫键后的片段中，较小的片段分子量大约是30，较大的片段分子量大约是70。由此可以判断打断二硫键后的片段中有两个较小的片段、一个较大的片段（分子大小相同的分子电泳时跑在相同的位置），所以选项B是正确的。

答案：B

来个与遗传结合的：

例六：

下图1是某家族中甲病（显性基因为A，隐性基因为a）和乙病（显性基因为B，隐性基因为b）两种遗传病的系谱图。控制甲乙两种遗传病的基因分别位于两对同源染色体上。经DNA分子结构分析，发现乙病基因与其相对应的正常基因相比，乙病基因缺失了某限制酶的切点。图2表示甲、乙、丙3人的乙病基因或相对应正常基因的核酸分子杂交诊断结果示意图。据图回答下列问题。

（1）从系谱图上可以看出甲病的遗传特点是___________；若Ⅱ7和Ⅱ8再生一个患甲病子女的概率为_____________。

（2）已知对Ⅱ3和Ⅲ13进行核酸分子杂交诊断，Ⅱ3电泳结果与图2中甲相同，Ⅲ13电泳结果与图2中乙相同，则由此可以判断乙病的遗传方式是___________，9号个体的基因型是___________。

（3）若Ⅱ8进行核酸分子杂交诊断，其电泳结果与乙相同。则Ⅲ9和Ⅲ12结婚，生育的子女患病的概率为___________。

（4）目前已发现的人类遗传病有数千种，其中的多基因遗传病常表现出___________等特点。

答案：

(1)代代相传(发病率高)　　3/4

(2)常染色体隐性　aaBB或aaBb

(3)25／36

(4)易受环境因素的影响，群体中的发病率比较高，家旗聚集现象(答对其中两点得1分)

解释：

正常基因有3个某限制酶切点，经酶切后产生两个DNA片段，突变基因只有两个某限制酶切点，经酶切后产生一个DNA片段。

甲电泳后有三种DNA片段，说明甲代表杂合子；乙电泳后有两中DNA片段，说明乙代表正常基因的纯合子；丙电泳后只有一种DNA片段，说明丙代表突变基因的纯合子。

例七：

如图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片，其中图甲的碱基序列已经解读，其顺序是： GGTTATGCGT。图乙的碱基序列为：(　　)

A．GGTTATGCGT     B．CCAATACGCA       C．GATGCGTTCG      D．GCTTGCGTAG

答案：C

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