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本文介绍了一种新型的古蛋白组学技术,该技术能利用蛋白质的特殊结构来分析化石中的氨基酸序列,从而更准确地鉴定和识别化石中的生物该技术不仅可以用于蛋白质考古,还可以用于古代文明的研究和研究新物种虽然目前的技术还处于初级阶段,但仍有许多问题等待解决

河南省2023-2024学年高一下学期6月质量检测语文试卷

学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

一、现代文阅读

阅读下面的文字,完成下题。

提到考古,可能大多数人脑海中浮现的是一群专家围在一堆骨头周围,通过简单拼凑、粗略测量,给我们提供关于遥远祖先的第一印象。但这只是表面的研究,即使是采用高分辨率的仪器对这些骨头进行扫描,研究人员也只能根据他们能看到的结构和形状来进行研究。而随着科技的进步,人们掌握了对古DNA的提取和测序之法,以惊人速度推动着考古发现的进展。数万年前乃至数十万年前的基因组可以被读取,这项成果曾帮我们证实了人类家谱的新成员——丹尼索瓦人的存在,并揭示了现代人类是如何与他们以及尼安德特人进行杂交繁殖的历史。但是,DNA是脆弱的,往往会因微生物污染和时间的推移而降解消失。即使是在理想的环境下,能留存下来的古DNA也不会超过100万年。如今,科学家发现,复杂折叠的蛋白质也可以应用于考古研究分析,它具有与骨骼化石一样历久弥坚的寿命,但比古DNA能保留更长的时间。因此,古蛋白质也成为我们解开过去秘密的一把钥匙。

20世纪30年代,考古学家曾试图通过鉴定蛋白质来确定木乃伊的血型,但收效甚微。几十年后,地球化学家发现构建蛋白质的氨基酸可以在化石中留存数百万年,但没有得到具体的应用。直到21世纪,古蛋白质组学才逐步确立了完整的研究领域。

2000年,研究人员利用一种名叫质谱法的方法来识别化石中的蛋白质,可以更加容易且完整地分析出氨基酸序列,今天的大部分研究都使用了这种方法的改进版本。与花费数年时间才能完成的昂贵的古DNA研究不同,这种方法效率非常高,大约24小时就能出结果,成本也相对较低。

质谱法,就是将蛋白质降解、分离后进行检测的方法。在质谱法中,首先需要从面包屑大小的化石样品中提取出蛋白质,且将蛋白质降解为小分子氨基酸,然后检测这些氨基酸的构成,最后研究人员进一步推测出蛋白质的结构,再与具体的物种联系起来。如今,质谱法已在蛋白质考古学中得到多次应用。例如,有的科学家利用该法,从一个有着12万年历史的巨型海狸头骨上测定出了其中的蛋白质;还有科学家利用此法对一些已灭绝的南美动物进行古蛋白质的测定,并将这些物种进行分类,解决了一直以来难以解释其归属的谜题。但质谱法并不完美,因为它在提取蛋白质时会破坏样品,这对珍贵的古生物遗骸来说是个硬伤。所以一般此法主要应用在那些本就已经碎那么有没有不会对样品造成损害的鉴定方法?答案是肯定的。接下来要介绍的这种方法在古蛋白质组学中片化的化石上。

也很有地位,像质谱法一样,这种名叫交叉免疫电泳法也是非常快速的,可在2到3天内得到结果,当然也比古DNA测序的成本更低。

2016年,由加拿大维多利亚大学考古学家艾普莉·诺埃尔领导的团队,使用该法分析了44件石器工具上的蛋白质残留物,这些工具发现于约旦东北部一处气候湿润的沼泽地遗址,有着25万年的历史。之所以选择对这些石器工具进行检测,是因为在沼泽地区很难找到骨骼化石的踪迹。尽管还没有确定是哪一种类的古人类曾经在此处生活,但研究发现,他们当时在这里宰杀了牛、马、鸭、犀牛和骆驼等动物。这种食物的多样性,表现出当时的人类已有相当的能力捕食不同的猎物了。

与质谱法不同的是,免疫电泳法不会对古生物化石或残留物造成破坏。研究人员只要使用富含抗体的血清(即免疫血清),就可针对特定的抗原(蛋白质)进行识别。比如只要我们知道犀牛身上的抗原,然后就可以利用相应的抗体去鉴定它,因为抗体和抗原的结合是特异性的。

遗憾的是,研究人员只能使用从现存物种中提取的免疫血清。如果一个物种没有留下任何后代,他们就无法通过这种方法鉴别它了。而且免疫电泳法也存在缺陷,因为蛋白质是由一系列氨基酸组成的,然后经过复杂的折叠才形成一个特定的蛋白质链。这种免疫学方法都是抗体通过氨基酸的折叠形状来识别蛋白质的。如果蛋白质的折叠结构被破坏,抗体就不能准确识别它们。

就像任何一个年轻的科学领域一样,蛋白质考古也有发展的“阵痛期”。使用质谱法的研究人员质疑免疫电泳法的准确性,而免疫电泳法的拥护者指出了质谱法的破坏性。不过,不同方法的支持者之间若能进行更大的合作将是所有人的胜利。在这个领域中,每个科学家都有自己的“锤子”,不管是质谱法还是免疫电泳法,甚至是古DNA测定法,总的来说,能够准确敲对钉子的就是好方法。也许在未来的某一天,随着研究人员突破了古代蛋白质分析的极限,可能会出现比这些都更具优势的方法。总之,这是一个新领域,有着蓬勃向上的发展空间。

(摘编自白昇《古蛋白质助力考古》)

1.下列对原文相关内容的理解和分析,不正确的一项是()

A.与古DNA相较而言,古蛋白质在化石中保留的时间更长,能够帮助人类解开过去秘密。

B

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