2018-2019學(xué)年高中生物 專題5 課題1 DNA的粗提取與鑒定教學(xué)案（含解析）新人教版選修1 .doc

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DNA的粗提取與鑒定 　　1.DNA在0.14 mol/ L NaCl溶液中溶解度最低。 2．DNA不溶于酒精，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可利用酒精將DNA和蛋白質(zhì)分開。 3．DNA對蛋白酶、高溫和洗滌劑有耐受性。 4．在加熱條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。 5．哺乳動物成熟的紅細(xì)胞不含細(xì)胞核，不能作為提取DNA的實驗材料。若選取肝臟細(xì)胞或植物細(xì)胞，則必須充分研磨。 6．雞血中加入檸檬酸鈉可防止血液凝固。 7．用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩且沿同一個方向進(jìn)行，以免加劇DNA分子的斷裂。 一、實驗原理 1．提取思路：利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。 2．提取原理 (1)DNA的溶解性： ①DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，利用這一特點，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離的目的。 ②DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則可溶于其中。 (2)DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性： ①蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但對DNA沒有影響。 ②大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60～80 ℃的高溫，發(fā)生變性，而DNA在80_℃以上才會變性。 ③洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對DNA沒有影響。 3．鑒定原理：DNA＋二苯胺沸水浴,藍(lán)色。 二、實驗操作 1．實驗材料的選取 選用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大。 2．破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液 (1)動物細(xì)胞的破碎(以雞血為例)：在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可。 (2)植物細(xì)胞的破碎(以洋蔥為例)：先將洋蔥切碎，然后加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分地攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。 3．去除濾液中的雜質(zhì) (1)方案一：通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)。 (2)方案二：直接在濾液中加入嫩肉粉，反應(yīng)10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)。 (3)方案三：將濾液放在60～75_℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，使蛋白質(zhì)變性而與DNA分離。 4．DNA的析出 在濾液中加入與濾液體積相等的、冷卻的酒精溶液，靜置2～3 min，溶液中會出現(xiàn)白色絲狀物，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物。 5．DNA的鑒定 將呈白色絲狀的DNA溶解于5 mL物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺試劑，沸水中加熱5 min，冷卻后觀察溶液的顏色，注意要同時設(shè)置對照實驗。 三、操作提示 1．以血液為實驗材料時，每100 mL血液中需要加入3 g 檸檬酸鈉，防止血液凝固。 2．加入洗滌劑后，動作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。 3．鑒定DNA用的二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會影響鑒定的效果。 1．下圖中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關(guān)系的是(　　) 解析：選C　DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變化而變化，在NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時DNA溶解度最小。 2.在DNA粗提取與鑒定實驗中，除去雜質(zhì)時將濾液放在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min的目的是(　　) A．使DNA變性　　　　　　 B．使蛋白質(zhì)變性 C．使DNA和蛋白質(zhì)變性 D．分解蛋白質(zhì) 解析：選B　大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60～80 ℃的高溫，而DNA在80 ℃以上才會變性。在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，目的是使蛋白質(zhì)變性，然后分離得到DNA。 3．在制備雞血細(xì)胞液的過程中，加入檸檬酸鈉的目的是(　　) A．防止凝血 B．加快DNA析出 C．加快DNA溶解 D．加速凝血 解析：選A　檸檬酸鈉是抗凝血物質(zhì)，防止凝血，有利于雞血細(xì)胞液的制備。 1．DNA與蛋白質(zhì)在NaCl溶液中的溶解度 項目 溶解規(guī)律 2 mol/L的NaCl溶液 0.14 mol/L的NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) 部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 總結(jié) ①DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同；②選擇適當(dāng)?shù)柠}溶液就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的 [名師點撥]　高溫和鹽溶液對DNA和蛋白質(zhì)的影響不同 (1)鹽析過程中DNA的空間結(jié)構(gòu)不變，沒有變性，只是溶解度在不同鹽濃度下不同，因此改變鹽濃度，可重新使DNA溶解。 (2)高溫使DNA和蛋白質(zhì)變性時破壞的鍵不同。DNA變性時，氫鍵被破壞；降溫時DNA能復(fù)性，是可逆過程。而蛋白質(zhì)變性時往往是二硫鍵被破壞，因此蛋白質(zhì)變性是不可逆的。 2．DNA提取與鑒定的原理和方法 基本原理 方法 目的 DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同 溶于NaCl溶液 中并稀釋 ①NaCl溶液為2 mol/L時，DNA溶解，而部分蛋白質(zhì)發(fā)生鹽析生成沉淀，通過過濾可除去部分蛋白質(zhì)及不溶于NaCl溶液的雜質(zhì)；②當(dāng)NaCl溶液稀釋至0.14 mol/L時，DNA析出，過濾可除去溶于NaCl溶液的部分蛋白質(zhì)和其他雜質(zhì) DNA不被蛋白酶所水解 加入嫩肉粉 嫩肉粉中含木瓜蛋白酶，分解蛋白質(zhì) DNA不溶于酒精溶液 加入冷卻酒精(95%) DNA析出，除去溶于酒精的蛋白質(zhì) DNA可被二苯胺染成藍(lán)色 加入二苯胺， 并沸水浴加熱 鑒定DNA [題組沖關(guān)] 1．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，實驗原理是DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同。DNA的溶解和析出與圖中所示曲線的對應(yīng)點符合的是(　　) A．a(chǎn)點濃度最適合析出DNA B．b點濃度最適合析出DNA C．c點濃度最適合溶解DNA D．d點濃度最適合析出DNA 解析：選B　用高濃度的NaCl溶液溶解DNA，能除去在高鹽溶液中不能溶解的雜質(zhì)，用低濃度的NaCl溶液使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)，因此，反復(fù)溶解、析出DNA能除去與DNA溶解度不同的雜質(zhì)。從題圖可以看出，DNA在濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中(b點)的溶解度最小，因此最適合析出DNA，但是隨著NaCl溶液濃度的增大或減小，溶解度均逐漸增大。 2．下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實驗原理的敘述，正確的是(　　) A．DNA在NaCl溶液中的溶解度隨NaCl溶液濃度的升高而減小 B．利用DNA不溶于酒精的性質(zhì)，可除去細(xì)胞中溶于酒精的物質(zhì)而得到較純的DNA C．DNA是大分子有機物，易溶于水也溶于某些有機溶劑 D．在沸水浴中，DNA遇二苯胺會出現(xiàn)紫色反應(yīng) 解析：選B　隨NaCl溶液濃度的升高，DNA的溶解度先降低后增大。DNA不溶于酒精等有機溶劑。在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺后呈現(xiàn)藍(lán)色。 1．實驗材料的選取 不同生物組織中DNA的含量不同，在選取材料時，應(yīng)依據(jù)“DNA含量高、材料易得、便于提取”的原則，如雞血、菜花、洋蔥等。 若選取雞血作為實驗材料，可在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時用玻璃棒攪拌，使血細(xì)胞吸水破裂，釋放核物質(zhì)，過濾后收集濾液。若選取植物細(xì)胞，應(yīng)加入一定量的洗滌劑和食鹽，并進(jìn)行充分地攪拌和研磨，過濾后收集研磨液。 2．提取DNA的實驗步驟 步驟 實驗操作 目的 制備雞血細(xì)胞液　 每100 mL血液中加入3 g檸檬酸鈉，然后靜置或離心，除去上清液 防止血液凝固，使血細(xì)胞與血漿分離 提取細(xì)胞核物質(zhì)　 在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，并充分?jǐn)嚢?，過濾后收集濾液 使細(xì)胞因過度吸水而破裂，釋放核物質(zhì) 溶解DNA 向上述濾液中加入NaCl，使NaCl溶液物質(zhì)的量濃度為2 mol/L，并用玻璃棒沿一個方向攪拌，然后過濾 溶解DNA，過濾除去不溶的雜質(zhì) 析出DNA 向上述濾液中緩緩加入蒸餾水并輕輕攪拌，至白色絲狀黏稠物不再增加時停止加水，然后用多層紗布過濾 使NaCl溶液的濃度降至0.14 mol/L，析出DNA，過濾除去溶于該濃度的NaCl溶液的雜質(zhì) DNA的再溶解 將紗布上的黏稠物放入2 mol/L的NaCl溶液中，攪拌至完全溶解，然后過濾 溶解DNA，過濾除去雜質(zhì) 提取較純凈的DNA 向上述濾液中加入等體積的體積分?jǐn)?shù)為95%的冷卻酒精溶液，待出現(xiàn)絲狀物時用玻璃棒沿一個方向攪拌，將絲狀物卷起 除去溶于酒精的雜質(zhì)，獲得較純凈的DNA 3．DNA的鑒定 　　試管 序號　　 A B 1 加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 加DNA絲狀物溶解 － 3 加4 mL二苯胺混勻 4 沸水浴5 min 實驗現(xiàn)象 變藍(lán) 不變色 實驗結(jié)論 DNA在沸水浴條件下，遇二苯胺會變成藍(lán)色 4．實驗操作分析 (1)實驗中有2次加入蒸餾水，第一次加入的目的是使雞血細(xì)胞吸水漲破，第二次加入的目的是稀釋NaCl溶液至0.14 mol/L，從而析出DNA。 (2)實驗中有3次加入NaCl，作用均為溶解DNA。 (3)實驗中有4次過濾： 第一次過濾 第二次過濾 第三次過濾 第四次過濾 濾液中 含DNA的核物質(zhì) DNA 溶于0.14 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) DNA 紗布上 細(xì)胞膜、核膜等殘片 不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) DNA 不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) 過濾前加入的物質(zhì) 蒸餾水 NaCl溶液 蒸餾水 NaCl溶液 過濾目的 去除細(xì)胞膜、核膜等雜質(zhì) 去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) 去除溶于0.14 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) 去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) [名師點撥]　DNA的粗提取與鑒定中的注意事項 (1)過濾含DNA的黏稠物時不能用濾紙代替紗布，否則會因DNA被吸附到濾紙上，而導(dǎo)致DNA大量損失。 (2)用玻璃棒攪拌時，動作要緩慢且沿同一方向進(jìn)行，目的是防止DNA被破壞。 (3)盛放雞血細(xì)胞液的容器最好是塑料器具，因為DNA易被玻璃制品吸附，影響最終的DNA提取量。最后提取DNA用于鑒定時，可用玻璃棒將DNA卷出。 (4)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺會變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果。 (5)鑒定DNA還可使用甲基綠染液，甲基綠染液可將DNA染成綠色。 [題組沖關(guān)] 3．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，操作正確的是(　　) A．取制備好的雞血細(xì)胞液5～10 mL注入燒杯中，迅速加入濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液20 mL，同時用玻璃棒沿同一方向快速攪拌5 min，可使雞血細(xì)胞破裂，釋放出DNA B．整個DNA提取過程中，兩次加蒸餾水的目的都是為了降低溶液中NaCl的濃度，使DNA分子的溶解度達(dá)到最低，析出DNA分子 C．整個DNA提取操作中，兩次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的都是使DNA盡可能多地溶解在NaCl溶液中 D．DNA鑒定操作中，只要向溶有DNA的NaCl溶液中加入4 mL的二苯胺試劑，即可出現(xiàn)藍(lán)色 解析：選C　取制備好的雞血細(xì)胞液注入燒杯中，迅速加入蒸餾水并用玻璃棒沿同一方向攪拌，使雞血細(xì)胞破裂，將DNA釋放出來。整個DNA提取過程中，兩次使用蒸餾水，第一次是使雞血細(xì)胞吸水漲破，釋放DNA；第二次是用來稀釋NaCl溶液，使DNA析出。在DNA鑒定操作中，DNA遇二苯胺試劑呈藍(lán)色需在沸水浴條件下完成。 4．如圖為“DNA的粗提取與鑒定”的實驗裝置，請回答問題： (1)本實驗材料選用雞血細(xì)胞液，而不是雞全血，主要原因是雞血細(xì)胞液中________含量較高。 (2)圖A中加入蒸餾水的目的是________________________________________________。 (3)通過圖B所示步驟取得濾液后，再向濾液中加入NaCl，使NaCl溶液物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的目的是________________________________________________。 (4)圖C所示加入蒸餾水的目的是__________________________________________。 (5)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可用________試劑進(jìn)行檢測，在沸水浴條件下，可以看到顏色反應(yīng)呈________色。 解析：(1)雞血細(xì)胞核內(nèi)DNA含量豐富，材料易得；雞全血包括血漿，而雞血細(xì)胞液為雞全血除去血漿后剩下的部分，其中DNA含量更高，更易提取。(2)如圖A所示，向雞血細(xì)胞液中加入蒸餾水，細(xì)胞會因吸水漲破而釋放出核物質(zhì)DNA。(3)如圖B所示，向濾液中加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液后，DNA溶解而蛋白質(zhì)析出。(4)如圖C所示，向DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水，使NaCl溶液濃度降低，從而使DNA溶解度降低而析出。(5)在沸水浴條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈藍(lán)色。 答案：(1)DNA　(2)使血細(xì)胞吸水漲破，釋放出核物質(zhì)DNA　(3)使DNA溶解于NaCl溶液中　(4)使DNA因溶解度下降而析出　(5)二苯胺　藍(lán) [隨堂基礎(chǔ)鞏固]　 1．在混合物中提取DNA分子的基本思路是(　　) A．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的差異 B．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的共性 C．根據(jù)各種大分子在細(xì)胞內(nèi)的功能 D．根據(jù)各種大分子的結(jié)構(gòu)和在細(xì)胞內(nèi)的位置 解析：選A　提取生物大分子的基本思路是：選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。DNA分子的粗提取是利用DNA與蛋白質(zhì)等其他成分在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異進(jìn)行分離的。 2．下列不宜選作DNA粗提取材料的是(　　) A．洋蔥表皮細(xì)胞　　　　　　 B．鮮豌豆種子 C．人成熟的紅細(xì)胞 D．豬肝 解析：選C　用于DNA粗提取的材料應(yīng)具備的條件是細(xì)胞中要含有DNA，且DNA的含量要豐富，A、B、D三項都符合要求。人成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核，不含DNA，所以不宜選作實驗材料。 3．向溶有DNA的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中不斷加入蒸餾水，在這個過程中DNA和雜質(zhì)蛋白質(zhì)等的溶解度變化情況分別是(　　) A．減小、減小 B．增大、增大 C．先減小后增大、增大 D．減小、增大 解析：選C　DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最?。坏鞍踪|(zhì)的溶解度隨NaCl溶液濃度的降低而逐漸增大。 4．(江蘇高考)下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是(　　) A．酵母和菜花均可作為提取DNA的材料 B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸餾水 C．向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢瑁梢姴０羯嫌邪咨鯛钗? D．DNA溶液加入二苯胺試劑沸水浴加熱，冷卻后變藍(lán) 解析：選C　原則上含DNA的生物材料都可用來提取DNA，只是選用DNA含量高的生物組織，成功的可能性更大；DNA在2 mol/L NaCl溶液和蒸餾水中溶解度都較大；向雞血細(xì)胞液中加蒸餾水?dāng)嚢?，雞血細(xì)胞會吸水破裂，但在蒸餾水中不會析出DNA；DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱，待冷卻后溶液變藍(lán)。 5．在DNA粗提取與鑒定實驗中，若選擇的實驗材料為植物細(xì)胞，破碎細(xì)胞時要加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑和食鹽的目的分別是(　　) ①利于DNA的溶解　②分離DNA和蛋白質(zhì)?、弁呓饧?xì)胞膜?、苋芙獾鞍踪|(zhì) A．①③ B．③② C．④① D．③① 解析：選D　食鹽的主要成分是NaCl，DNA在一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液中易溶解，加入洗滌劑的目的是瓦解細(xì)胞膜。 6．在蛋白質(zhì)和DNA的混合液中，要想得到較純的DNA，可采用的方法有(　　) ①向混合液中加入足量的蒸餾水 ②向混合液中加入DNA水解酶 ③向混合液中加入冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液 ④向混合液中加入蛋白酶 A．①② B．③④ C．①③ D．②④ 解析選B　DNA分子在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在冷的酒精溶液中可析出，據(jù)此可將DNA和蛋白質(zhì)分離；蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解成可溶性的多肽，從而將蛋白質(zhì)與DNA分離。 7．如圖為DNA粗提取實驗過程中的一些重要步驟，據(jù)圖回答： (1)正確的操作順序是_______________________________________________。 (2)圖中步驟C、E都加入蒸餾水，但加入的目的不同，分別是________________和________________________________________________________________________。 (3)圖中步驟A中所用的酒精必須經(jīng)過___________________________________才能使用，該步驟的目的是____________________________________________。 解析：DNA粗提取的過程：雞血細(xì)胞加蒸餾水,漲破后過濾―→用2 mol/L的NaCl溶液溶解―→過濾除去不溶雜質(zhì)加蒸餾水,析出含DNA的黏稠物―→過濾―→黏稠物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中―→過濾―→95%的酒精中進(jìn)一步提純。根據(jù)圖示及以上分析，正確的操作順序為C→B→E→D→A。 答案：(1)C→B→E→D→A　(2)加速血細(xì)胞的破裂　降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出　(3)充分預(yù)冷處理　提取含雜質(zhì)較少(或較純凈)的DNA [課時跟蹤檢測]　 一、選擇題 1．下列關(guān)于DNA的粗提取與鑒定實驗的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．可以選擇DNA含量較高的生物組織為材料，如雞的血細(xì)胞 B．DNA不溶于酒精，且在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中析出 C．可以利用嫩肉粉把雜質(zhì)多糖和RNA去除 D．洗滌劑可以瓦解細(xì)胞膜，從而獲得含有DNA的濾液 解析：選C　雞血細(xì)胞中含有DNA，可作為提取DNA的生物材料，不可選用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞；DNA不溶于酒精，且NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時DNA溶解度最小，兩者均可將DNA大量析出；嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，可將蛋白質(zhì)水解，從而除去蛋白質(zhì)；洗滌劑可以瓦解細(xì)胞膜，從而獲得含有DNA的濾液。 2．“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，提取雞血細(xì)胞的核物質(zhì)和析出含DNA的黏稠物這兩步中都用到了蒸餾水，其作用分別是(　　) A．防止雞血細(xì)胞失水皺縮和稀釋NaCl溶液至0.14 mol/L使DNA析出 B．防止雞血細(xì)胞失水皺縮和溶解DNA C．使雞血細(xì)胞吸水漲破和稀釋NaCl溶液至0.14 mol/L使DNA析出 D．使雞血細(xì)胞吸水漲破和溶解DNA 解析：選C　第一次加蒸餾水的目的是使雞血細(xì)胞漲破，釋放出核DNA，第二次加蒸餾水的目的是將NaCl溶液濃度降低到0.14 mol/L，使DNA析出。 3．某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實驗，操作錯誤的是(　　) A．加入洗滌劑后用力進(jìn)行快速、充分地研磨 B．用蛋白酶純化過濾后的研磨液中的DNA C．加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D．加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 解析：選A　加入洗滌劑后，攪拌動作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作；用蛋白酶分解過濾后的研磨液中的蛋白質(zhì)，可純化過濾后研磨液中的DNA；加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌的目的是保證DNA分子不斷裂，保持其完整性；加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱才能出現(xiàn)顏色反應(yīng)。 4．若從植物細(xì)胞中提取DNA，發(fā)現(xiàn)實驗效果不好，如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時顏色反應(yīng)不明顯等。其可能的原因是(　　) ①植物細(xì)胞中不含DNA　②研磨不充分?、圻^濾不充分?、芾渚凭牧窟^大 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 解析：選D　研磨不充分會使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少；過濾不充分也會導(dǎo)致提取的DNA量過少；若用于沉淀DNA的酒精量過少，也會導(dǎo)致DNA的沉淀量少，從而影響實驗效果。 5．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，如果實驗材料是植物細(xì)胞，需要進(jìn)行研磨并攪拌。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．在切碎的植物材料中加入一定量的洗滌劑和蒸餾水，充分研磨后過濾獲取濾液 B．加入洗滌劑是為了瓦解細(xì)胞膜和核膜 C．要快速攪拌產(chǎn)生泡沫以加速細(xì)胞膜的溶解 D．先加入洗滌劑，攪拌和研磨后再加入食鹽 解析：選B　提取植物材料中的DNA時，需在切碎的組織中加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑的目的是瓦解細(xì)胞膜和核膜，以利于DNA的釋放，同時要進(jìn)行充分地攪拌和研磨，使DNA完全釋放。攪拌時應(yīng)輕緩、柔和，避免產(chǎn)生大量泡沫，不利于后續(xù)操作。 6．下表是關(guān)于DNA的粗提取與鑒定實驗中所使用的材料、操作及其作用的表述，正確的是(　　) 選項 試劑 操作 作用 A 檸檬酸鈉溶液 與雞血混合 有利于血液凝固 B 蒸餾水 與雞血細(xì)胞混合 保持細(xì)胞形狀 C 蒸餾水 加入溶解有DNA的NaCl溶液中 析出DNA絲狀物 D 冷卻的酒精 加入過濾后的NaCl溶液中 產(chǎn)生特定的顏色反應(yīng) 解析：選C　在DNA的粗提取與鑒定實驗中，檸檬酸鈉可以防止血液凝固；雞血中加入蒸餾水可以使細(xì)胞膜和核膜破裂；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，有利于DNA析出；DNA不溶于酒精，而蛋白質(zhì)溶于冷卻的酒精可以獲得較純的DNA，DNA遇二苯胺(沸水浴加熱)呈藍(lán)色。 7．DNA粗提取與鑒定實驗中有以下過濾：①過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細(xì)胞液；②過濾含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；③過濾溶解有DNA的2 mol/L的NaCl溶液，以上過濾分別為了獲得(　　) A．含核物質(zhì)的濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 B．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、含DNA的濾液 C．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、紗布上的DNA D．含較純的DNA濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 解析：選A　用蒸餾水稀釋雞血細(xì)胞液，使血細(xì)胞的細(xì)胞膜、核膜破裂，釋放出核物質(zhì)，此時過濾只能得到含DNA和其他物質(zhì)如蛋白質(zhì)的濾液，這種濾液必須經(jīng)過實驗中其他步驟的相繼處理，方能得到較純的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，呈絲狀黏稠物，經(jīng)過濾留在紗布上。 8．下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實驗”的敘述，正確的是(　　) A．洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜并增大DNA在NaCl溶液中的溶解度 B．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍(lán) C．常溫下菜花勻漿中有些酶類會影響DNA的提取 D．用玻璃棒緩慢攪拌濾液會導(dǎo)致DNA獲得量減少 解析：選C　洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜，但對DNA在NaCl溶液中的溶解度無影響；DNA絲狀物需先溶解在適宜濃度的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑，混合均勻后沸水浴加熱，待冷卻后觀察到溶液變藍(lán)；常溫下菜花勻漿中有些水解酶可能會使DNA水解而影響DNA的提?。挥貌ＡО舫粋€方向緩慢攪拌可減輕對DNA分子的破壞，有利于DNA分子的提取。 9．下列與析出DNA黏稠物有關(guān)的敘述，錯誤的是(　　) A．操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B．在操作時，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C．加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出 D．當(dāng)絲狀黏稠物不再增加時，NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度約等于0.14 mol/L 解析：選C　向含有DNA的溶液中加入蒸餾水后，NaCl溶液的濃度會變小，當(dāng)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L時，DNA溶解度最小，而此時蛋白質(zhì)溶解在NaCl溶液中。 10．在利用雞血進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實驗中，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14 mol/L，濾去析出物 B．調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶，可去除部分雜質(zhì) C．將絲狀物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色 D．用菜花替代雞血作為實驗材料，其實驗操作步驟相同 解析：選B　用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14 mol/L后，過濾并收集析出物；利用二苯胺試劑鑒定DNA時，需沸水浴加熱幾分鐘，才呈藍(lán)色；用菜花替代雞血作為實驗材料，需加入洗滌劑和食鹽，并對材料進(jìn)行研磨。調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度改變不同物質(zhì)在其中的溶解度，加入木瓜蛋白酶分解蛋白質(zhì)都可以去除部分雜質(zhì)。 二、非選擇題 11．如圖是“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實驗步驟。請據(jù)圖分析回答： (1)雞血細(xì)胞是進(jìn)行該實驗較好的實驗材料，這是因為________________________。從雞血細(xì)胞中釋放出核物質(zhì)的處理方法是_____________________________________________。 (2)圖A表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程，過濾后取__________(填“濾液”或“析出物”)進(jìn)行下一步實驗；圖B表示的相關(guān)操作過程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是____________；圖C表示在濾液中加入冷卻的95%的酒精，其目的是________________________________________________________________________。 (3)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。 (4)圖D中a試管為對照組，b試管為實驗組。 ①a試管現(xiàn)象________________________；b試管現(xiàn)象________________。 ②在沸水中加熱的目的是________________，同時說明DNA對高溫有較強的________。 ③a試管在實驗中的作用是________。 ④b試管中溶液顏色的變化程度主要與________________________有關(guān)。 解析：圖A表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程，紗布上的過濾物主要是細(xì)胞膜、核膜的碎片等雜質(zhì)，而DNA主要存在于下面的濾液中，所以過濾后應(yīng)取濾液進(jìn)行下一步實驗。DNA不溶于冷酒精，而其他一些物質(zhì)可以溶于冷酒精，從而可進(jìn)一步提純DNA。甲基綠為比較常用的細(xì)胞核染色劑，染色后細(xì)胞核中染色體呈綠色，可以用來鑒定DNA。 答案：(1)雞血細(xì)胞核中DNA含量豐富，材料易得　向雞血細(xì)胞溶液中加入蒸餾水，并攪拌　(2)濾液　溶解DNA分子　提取雜質(zhì)更少的DNA(或去除脂溶性雜質(zhì))　(3)甲基綠　(4)①溶液不變藍(lán)　溶液變藍(lán)　②加快顏色反應(yīng)速度　耐受性?、蹖φ铡、芗尤隓NA(絲狀物)的多少 12．如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗的相關(guān)操作。 (1)圖中實驗材料A可以是______________等，研磨前加入的B應(yīng)該是____________。 (2)通過上述所示步驟得到濾液C后， 再向濾液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________________，再過濾得到濾液D，向濾液D中加入蒸餾水的目的是____________________________。 (3)在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2 mL的4種溶液中，經(jīng)攪拌后過濾，獲得下表所示的4種濾液，含DNA最少的是濾液________。 1 研磨液中 攪拌研磨后過濾 濾液E 2 2 mol/L的NaCl 溶液中 攪拌后過濾 濾液F 3 0.14 mol/L的NaCl 溶液中 攪拌后過濾 濾液G 4 冷卻的95%的酒精 溶液中 攪拌后過濾 濾液H (4)DNA鑒定的原理是_______________________________________________。 解析：選用洋蔥、菜花等植物材料提取DNA時，要在切碎的材料中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨；DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度較高，而在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小。向濾液中加入2 mol/L 的NaCl溶液可以使DNA溶解，過濾除去不溶的雜質(zhì)。向濾液中加入蒸餾水可降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出，除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)；DNA不溶于冷酒精，可利用這一原理進(jìn)一步提純DNA；鑒定DNA 的原理是在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。 答案：(1)洋蔥、菜花　洗滌劑和食鹽　(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出　(3)H (4)在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色 13．臨床上常利用血液中的DNA進(jìn)行身份鑒定、基因診斷等，但血液中DNA含量少、不易提取。為了從血液中獲取更多的DNA，科研人員以大鼠血液為材料，嘗試比較兩種提取DNA的方法，主要操作如下： 實驗結(jié)果(表中OD260反映溶液中核酸的濃度，OD280反映溶液中蛋白質(zhì)或氨基酸的濃度，理論上，純DNA溶液的OD260/OD280為1.8)： 提取 方法 OD260 OD280 OD260/OD280 DNA含量 (μg/mL血液) 方法A 0.304 0.188 1.62 38 方法B 0.612 0.420 1.46 76.5 試回答下列問題： (1)補全相關(guān)實驗步驟：①________________________，②________________。 (2)實驗中利用異丙醇溶液純化DNA的原理是_____________________________________________________。 (3)與用雞血作實驗材料相比，從哺乳動物的血液中提取的DNA總是很少，這是因為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)兩種方法中，OD260/OD280均低于1.8，主要原因是______________________________； 其中方法A的OD260/OD280更接近1.8，原因是______________________________。 (5)根據(jù)實驗結(jié)果，從人血液中提取DNA時應(yīng)優(yōu)先選擇方法________(填“A”或“B”)。 解析：(1)DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度最大，①應(yīng)取上清液；DNA不溶于酒精，細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，②為沉淀物。(2)實驗中利用異丙醇溶液純化DNA的原理是DNA不溶于異丙醇，有些雜質(zhì)溶于異丙醇。(3)與用雞血作實驗材料相比，從哺乳動物的血液中提取的DNA總是很少，這是因為哺乳動物血液中紅細(xì)胞無細(xì)胞核，只有白細(xì)胞內(nèi)有DNA。(4)兩種方法中OD260/OD280均低于1.8，主要原因是溶液中混有較多的蛋白質(zhì)；其中方法A的OD260/OD280更接近1.8，原因是蛋白酶K能催化部分蛋白質(zhì)的水解。(5)根據(jù)實驗結(jié)果，由于B方法獲得的DNA含量較多，故從人血液中提取DNA時應(yīng)優(yōu)先選擇方法B。 答案：(1)上清液　沉淀物　(2)DNA不溶于異丙醇，而有些雜質(zhì)能溶解　(3)哺乳動物血液中只有白細(xì)胞內(nèi)有DNA(或哺乳動物紅細(xì)胞中無細(xì)胞核)　(4)溶液中混有較多的蛋白質(zhì)　蛋白酶K能催化部分蛋白質(zhì)的水解　(5)B