第二编第三部分第十二章第3节
一、阅读下面的文字，完成1～3题。
化学奖：给蛋白质打上标记
□ 史 军
蛋白质是组成生命的物质基础。人类梦想破解蛋白质如何在生物体中运作，从而使发育、代谢等生命活动正常进行。然而，它没有颜色，在普通的观察中几乎“来无影，去 无踪”。虽然有些染色手段可以让某些蛋白现身，但这样做的前提是先破坏生物体。我们还是无法得知这些蛋白在活生物体中的运作情况。荧光蛋白标记技术的出现和发展解决了这一难题，大大推进了对生命的认识。2008年的诺贝尔化学奖颁给了在该领域作出突出贡献的美籍华裔科学家钱永健、美国生物学家马丁·沙尔菲和日本有机化学家兼海洋生物学家下村修，他们在绿色荧光蛋白研究的道路上踏出了关键的三步。
踏出第一步的是下村修。1962年，他从一种水母中发现了绿色荧光蛋白。在后续研究中，他发现绿色荧光蛋白中包含一个发光团，被紫外光和蓝光激发后，会吸收光中的能量并储存起来；随后，发光团会处理这些能量，并以绿色荧光的形式将这些能量释放。这样，荧光蛋白就成为良好的标记细胞位置和活动的指示灯。
在绿色荧光蛋白发现前，人们标记蛋白质的方法都不尽如人意。首先，运用的普通染料会对生物细胞活动产生影响；其次，很难把这些染料准确注入细微的细胞结构中。荧光蛋白在很大程度上避免了这些问题。1988年，马丁·沙尔菲在学术会议上第一次听说绿色荧光蛋白。当时他正在对线虫进行研究，线虫全身只有959个细胞， 1/3的基因与人类基因相关，是一种非常实用的模式生物。沙尔菲意识到，利用绿色荧光蛋白可以标记出线虫体内不同细胞的活动。
沙尔菲的想法是，将绿色荧光蛋白的基因连接到不同的蛋白质基因上 ，在这些蛋白出现时就可以被检测到，从而确定不同蛋白质在生物体内表达的时间和部位，并进一步确定它们的功能。要实现这一想法，首先要在水母的基因组中找到与绿色荧光蛋白对应的基因。当时，美国伍兹霍尔海洋研究所的普瑞舍正在克隆相应的基因。在与普瑞舍联系之后，沙尔菲拿到了梦寐以求的基因。他让研究生尝试将这段基因导入大肠杆菌。约一个月后，他们得到了在紫外光照 射下发出绿色荧光的大肠杆菌。之前，科学家猜测生物体发光是多个蛋白和发光引子相互作用的结果，沙尔菲的实验明确了单一的绿色荧光蛋白就可以发光。这种神奇的标记作为一种重要的蛋白质指示工具进入了生物学研究领域。
天然绿色荧光蛋白发光强度不高，颜色单一。在不同蛋白同时表达时，就无法及时准确反映出不同蛋白质的 动向。钱永健的工作弥补了这一缺陷，大大拓展了绿色荧光蛋白的应用范围。他最初的工作是探索在绿色荧光蛋白中发光团是如何组成和行使功能的。他的研究表明发光需要有氧参与，并揭示了发光过程的机理。随后，他开始运用DNA技术着手设计新的荧光蛋白，最终造出能够吸收和发出不同颜色光的荧光蛋白，并且让这些蛋白发光更久、更强烈。这使科学家能在实验中进一步区分同一生物个体内不同的蛋白的表达时间和部位。
瑞典皇家科学院将绿色荧光蛋白的发现和改造与显微镜的发明相提并论，它已成为当代生物科学研究中最重要的工具之一。
1．下列对本文的理解和分析，不正确的一项是
( )
A．在绿色荧光蛋白发现前，科学家曾采用把染料注入细胞结构的方法来标记蛋白质。
B．美国伍兹霍尔海洋研究所的普瑞舍为沙尔菲的实验提供的基因是通过克隆获得的。
C．下村修没有运用绿色荧光蛋白来标记其他蛋白，他的贡献不如沙尔菲和钱永键。
D．荧光蛋白标记技术对生物科学研究的重要作用，可以和显微镜相提并论。
【解析】 C．原文无此信息。三位科学家“在绿色荧光蛋白研究的道路上踏出了关键的三步”，而且没有前面的基础，就没有后续研究进一步发展。
【答案】 C
2．下村修、马丁·沙尔菲、钱永健三位科学家在绿色荧光蛋白研究领域分别取得了什么成果？
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【答案】 下村修：发现绿色荧光蛋白并弄清了它发光的原因；马丁·沙尔菲：造出能发出绿色荧光的大肠杆菌，证明单一的绿色荧光蛋白可以发光；
钱永健：揭示了绿色荧光蛋白发光过程的机理，造出发光强度高、颜色不同的荧光蛋白。
3．简要说明什么是荧光蛋白标记技术以及它对生物科学研究的意义。
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【答案】 荧光蛋白标记技术：把荧光蛋白的基因连接到其他蛋白质的基因上，使这些蛋白能够发光，当它们在生物体中运作时就可以被检测到。
意义：是一种重要的蛋白质指示工具，可以帮助人们了解蛋白质在活生物体中的运作情况，大大推进对生命的认识。
二、阅读下面的文字，完成4～6题。
极速蓝光
随着多媒体技术的不断发展，现在的视频节目分辨率做得越来越高，让我们在欣赏到更清晰的影视节目的同时，也使得需要存储的数据量大大增加。传统DVD光盘的容量已经无法满足要求。蓝光以及蓝光 光盘适时的出现，解决了这一问题。
新一代蓝光DVD存储技术采用全新的蓝色激光波段进行工作，并因此而得名。蓝光利用波长较短的蓝紫色激光读取和写入数据。通常来说，波长越短的激光，能够在单位面积上记录或读取越多的信息，因此，蓝光使高密度光存储技术的突破步伐迈得更大。对于光存储产品来说，蓝光提供了一个跳跃式发展的机会。
蓝光为什么可以读写密度更大的光盘呢？这要从激光谈起：读写用的激光，精确到极限，能读出这种激光波长一半长度的点。蓝光光盘使用波长约405纳米的蓝紫色激光，能够读写200纳米左右的点，而数码光盘(DVD)和普通(CD)光盘则分别使用波长约6 50纳米的红色激光和波长约780纳米的近红外激光，只能够读写325纳米和390纳米的点，所以同样的一张光盘，能读写的点多了，记录的信息自然也就多了。
蓝光光盘的直径为12厘米，和CD、DVD光盘的尺寸一样。目前，一张单层蓝光光盘能够存储25GB的文件，足够刻录一部2小时的高清晰电影。双层更可以达到46～54GB的容量。同时，蓝光允许4.59MB/s的记录速度。是现在DVD的1～2 倍。蓝光光盘拥有一个异常坚固的层面，可以保护光盘里面重要的记录层，保证蓝光产品的存储质量和数据安全。
在技术上，蓝光刻录机系统可以兼容此前出现的各种 光盘产品。蓝光产品的巨大容量为高清电影、游戏和大容量数据存储带来了可能和方便，将在很大程度上促进高清娱乐的发展。目前，蓝光技术得到了世界上170多家大的游戏公司、电影公司、消费电子和家用电脑制造商的支持。
不仅如此，日立、三星、LG等业界的巨头还于2004年10月4日联合成立了蓝光联盟BDA，负责蓝光光盘标准制定及促进版权保护技术的完成。如今，BDA的成员已经达到90多个，在创造蓝光光盘发展机会方面作出很大贡献，促成了蓝光光盘的成功。(选自《百科知识》2008年第8期，有删改)
4．下列理解符合原文意思的一项是
( )
A．蓝光光盘和分别使用红色激光、近红外激光的CD、DVD光盘的尺寸一样，而记录的信息量和速度却是CD、DVD光盘的1～2倍。
B．蓝光光盘采用双层结构，不仅增大了容量，而且具备了一个异常坚固的层面，保护里面重要的记录层，保证存储质量和数据安全。
C．通常来说，读写光盘使用的激光波长越短，读写的点就越小，精确度就越高，读写 的密度就越大，光盘存储的信息量也就越大。
D．蓝光联盟成功研制出蓝光光盘，负责制定了蓝光光盘标准，完成了相关的版权保护技术，为蓝光光盘提供了跳跃式发展的机会。
【解析】 A项，应为“分别使用近红外激光、红色激光的CD、DVD光盘”，文中只说蓝光光盘的记录速度 是DVD光盘的1～2倍；B项，“蓝光光盘采用双层结构，不仅增大了容量，而且具备了一个异常坚固的层面”错；D项，“蓝光联盟成功研制出蓝光光盘”“为蓝光光盘提供了跳跃式发展的机会”错。
【答案】 C
5．标题中“极速”一词有哪些含义？
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【答案】 ①“蓝光使高密度光存储技术的突破步伐迈得更大”或“对于光存储产品来说，蓝光提供了一个跳跃式发展的机会”；②“蓝光能够达到的记录速度非常快”或“蓝光允许4.59MB/s的记录速度，是现在DVD的1～2倍”。
6．蓝光产品为什么能够“在很大程度上促进高清娱乐的发展”？请简要概括其自身原因。
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【答案】 ①光盘容量大；②记录速度快；③存储质量高；④数据安全；⑤蓝光刻录机系统可以兼容此前出现的各种光盘。
