高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題1 DNA的粗提取與鑒定練習(xí) 新人教版選修1
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1、 課題1DNA的粗提取與鑒定 1.DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的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(shí)驗(yàn)材料。若選取肝臟細(xì)胞或植物細(xì)胞,則必須充分研磨。 6.實(shí)驗(yàn)中加入檸檬酸鈉的作用:作為抗凝劑,防止血液凝固。 DNA粗提取、分離與鑒定的原理 [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1.思路與方法 (1)思路:選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有
2、不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。 (2)方法: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DNA的原理 (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(diǎn),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,但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于其中,利用這一原理可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步分離。 (2)DNA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 ℃的高溫而發(fā)生變性,而DNA在80_℃
3、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.DNA的鑒定 DNA+二苯胺藍(lán)色 根據(jù)教材P54圖51“DNA在NaCl溶液中的溶解度曲線”,思考下列問題: (1)描述DNA在NaCl溶液中溶解度的變化情況。 提示:在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最小。在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時(shí),DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低;當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時(shí),DNA的溶解度又逐漸增大。 (2)如何通過控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出? 提示:用物質(zhì)的量濃度高于或低于0.14 mol/L
4、的NaCl溶液可溶解DNA,用物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液可析出DNA。 [跟隨名師解疑難] DNA的溶解度 溶解規(guī)律 2 mol/L NaCl溶液 0.14 mol/L NaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) NaCl溶液濃度從2 mol/L降低的過程中,蛋白質(zhì)溶解度逐漸增大 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。在NaCl溶液濃度低于0.14 mol/L時(shí),DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而逐漸降低;在0.14 mol/L時(shí),DNA溶解度最??;當(dāng)NaCl溶液濃度繼
5、續(xù)增加時(shí),DNA的溶解度又逐漸增大 ②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)到分離目的 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) [自讀教材夯基礎(chǔ)] 1.過程 2.操作提示 (1)以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí),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(shí),動作要輕緩,以免加劇DNA分子的斷裂絮狀,導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。 (3)二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,否則會影響鑒定效果。 1.可否選用哺乳動物成熟紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料?為什么? 提示:不可以
6、。因?yàn)椴溉閯游锍墒旒t細(xì)胞無細(xì)胞核。 2.提取洋蔥的DNA時(shí),需在切碎的洋蔥中加入一定量的洗滌劑和食鹽,并進(jìn)行充分的攪拌和研磨。請思考下列問題: (1)加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么? 提示:洗滌劑能溶解細(xì)胞膜,釋放出DNA;食鹽有利于DNA的溶解。 (2)如果研磨不充分,會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響? 提示:提取的DNA量少,導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物,用二苯胺試劑鑒定結(jié)果不明顯等。 3.提純時(shí),為什么要選用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精? 提示:冷酒精提純效果更好。 [跟隨名師解疑難] 1.實(shí)驗(yàn)材料的選取 (1)雞血適宜作為實(shí)驗(yàn)材料的兩個(gè)原因:一是因?yàn)殡u血細(xì)胞核中的DNA含量豐富,材
7、料易得;二是因?yàn)殡u血細(xì)胞易吸水漲破。 (2)材料的處理(以雞血為例): 2.實(shí)驗(yàn)過程中的幾點(diǎn)注意事項(xiàng) (1)兩次使用蒸餾水的作用:第一次用蒸餾水是使雞血細(xì)胞吸水漲破,提取核DNA;第二次用蒸餾水稀釋NaCl溶液,使DNA析出。 (2)實(shí)驗(yàn)中三次過濾操作的比較: 次數(shù) 過濾液 過濾后 紗布上 濾液中 1 加蒸餾水的細(xì)胞濾液 細(xì)胞膜、核膜、糖類、蛋白質(zhì)等 含雜質(zhì)的DNA 2 濃度為2 mol/L的NaCl溶液 不溶于2 mol/L NaCl溶液的雜質(zhì) 含雜質(zhì)較少的DNA 3 濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液 DNA 溶于0.14 mol/L
8、NaCl溶液的雜質(zhì) (3)用玻璃棒攪拌時(shí),動作要緩慢且沿同一方向進(jìn)行,目的是防止DNA被破壞。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中最好使用塑料燒杯和試管,可減少提取過程中DNA的損失。 3.結(jié)果分析及評價(jià) (1)現(xiàn)象是否明顯及可能原因: 若實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯,可能的原因是: ①材料中核物質(zhì)沒有充分釋放出來,如研磨不充分或蒸餾水的量不夠。 ②加入酒精后搖動或攪拌時(shí)過猛,DNA被破壞。 ③二苯胺最好現(xiàn)配現(xiàn)用,否則二苯胺變成淺藍(lán)色,影響鑒定效果。 ④析出含DNA的黏稠物時(shí),蒸餾水要沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢地加入,不能一次快速加入,否則會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ⑤實(shí)驗(yàn)中有多次攪拌,但是其目的及操作方法是不同的,要注意區(qū)分
9、,否則也會影響結(jié)果。 (2)分析DNA中的雜質(zhì): 本實(shí)驗(yàn)提取的DNA粗制品中有可能仍然含有核蛋白、多糖等雜質(zhì)。 DNA粗提取與鑒定的原理 [例1] 關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理不是( ) A.DNA在NaCl溶液中的溶解度,隨著NaCl溶液濃度的不同而不同 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(jī)物,不溶于水而溶于某些有機(jī)溶劑 D.在沸水中DNA遇二苯胺會出現(xiàn)藍(lán)色反應(yīng) [解析] 本實(shí)驗(yàn)依據(jù)的原理是A、B、D項(xiàng)三個(gè)方面。必須明確的是NaCl的濃度為0.14 mol/L時(shí),DNA的溶
10、解度最小,具體操作時(shí)用2 mol/L的NaCl溶液,再加水稀釋至黏稠物(主要是DNA)不再增多時(shí),此時(shí)該溶液濃度即為0.14 mol/L。C項(xiàng)是DNA的性質(zhì),不能作為該實(shí)驗(yàn)的原理。 [答案] C 歸納拓展 DNA鑒定的其他方法 (1)甲基綠染色法:DNA+甲基綠染液―→綠色。 (2)紫外燈照射法:用蒸餾水配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%的溴化乙啶(EB)溶液,將玻璃棒上纏繞的白色絮狀物抹到蠟紙上,再滴1滴EB溶液染色。將蠟紙放在紫外燈(260 nm)下照射(暗室中),可呈現(xiàn)橙紅色的熒光(DNA的紫外吸收高峰在260 nm處)。 (3)電泳法:此方法適合鑒定純度較高的DNA。 DNA粗
11、提取的實(shí)驗(yàn)分析 [例2] 某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動,具體步驟如下: 材料處理: 稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份,每份10 g。剪碎后分成兩組,一組置于20 ℃,另一組置于-20 ℃條件下保存24 h。 DNA粗提?。? 第一步:將上述材料分別放入研缽中,各加入15 mL研磨液,充分研磨。用兩層紗布過濾,取濾液備用。 第二步:先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液,再加入20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步:取6支試管,分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測:
12、 在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑,混合均勻后,置于沸水中加熱5 min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表: 材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ++ + +++ -20 ℃ +++ ++ ++++ 注:“+”越多表示藍(lán)色越深。 分析上述實(shí)驗(yàn)過程,回答下列問題: (1)該探究性實(shí)驗(yàn)的課題名稱是__________________________________________。 (2)第二步中“緩緩地”攪拌,這是為了減少__________________。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論并分析。 ①結(jié)論1:與20 ℃相比,相同實(shí)驗(yàn)材
13、料在-20 ℃條件下保存,DNA的提取量較多。 結(jié)論2:____________________________________________________________。 ②針對結(jié)論1,請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氯仿密度大于水,能使蛋白質(zhì)變性沉淀,與水和DNA均不相溶,且對DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度,依據(jù)氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基
14、礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是:__________________________________________________________________, 然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 [解析] 如果DNA斷裂,就不容易被提取出來;溫度主要是通過影響酶的活性來影響生理過程。粗提取得到的DNA中含有少量的蛋白質(zhì),可以通過氯仿的特殊功能來去除蛋白質(zhì),提高DNA純度。 [答案] (1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)DNA斷裂 (3)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料,在相同的保存溫度下,從蒜黃提取的DNA量最多 ②低溫抑制了相關(guān)酶的活性,DNA降解速度慢
15、 (4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合,靜置一段時(shí)間,吸取上清液 歸納拓展 實(shí)驗(yàn)過程中3次加氯化鈉溶液的作用 第一次加氯化鈉溶液后,必須充分晃動燒杯,使二者混合均勻,加速染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離,使DNA充分游離并溶解在氯化鈉溶液中。第二次加氯化鈉溶液也是為了DNA的再溶解,這時(shí)溶液中的蛋白質(zhì)含量已很少。第三次加氯化鈉溶液還是為溶解DNA。 [隨堂基礎(chǔ)鞏固] 1.下列關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)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?,可見玻棒上?/p>
16、白色絮狀物 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)。 2.在進(jìn)行DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)中,若選擇的是植物細(xì)胞,在破碎細(xì)胞時(shí),加入一定量的洗滌劑和食鹽,則加入洗滌劑與食鹽的目的分別是( ) ①有利于DNA溶解?、诜蛛xDNA和蛋白質(zhì) ③溶解蛋白質(zhì)?、苋芙饧?xì)胞膜 A.①②
17、 B.④① C.②③ D.④② 解析:選B 洗滌劑是一種離子去垢劑,可以溶解細(xì)胞膜,有利于細(xì)胞內(nèi)含物(DNA)的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,可以加速核蛋白解聚,游離出DNA分子,并使DNA分子充分溶解于NaCl溶液中。 3.與析出DNA黏稠物有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.操作時(shí)緩緩滴加蒸餾水,降低DNA的溶解度 B.在操作時(shí),用玻璃棒輕緩攪拌,以保證DNA分子完整 C.加蒸餾水可同時(shí)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(shí),此時(shí)NaCl溶液的濃度相當(dāng)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
18、度會變小,當(dāng)NaCl溶液的濃度為0.14 mol/L時(shí),DNA的溶解度最小而被析出,而蛋白質(zhì)的溶解度是增大的,不會析出。 4.在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)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(gè)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NaC
19、l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(gè)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。 5.下面為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的一些重要操作示意圖,據(jù)圖回答下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的問題: (1)正確的操作順序是_______________________________
20、___________________。 (2)上圖C、E步驟都加入蒸餾水,但其目的不同,分別是__________________和________________________________________________________________________。 (3)上圖A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過________才能使用,該步驟的目的是________________________________________________________________________。 (4)為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA,可滴加________試劑,沸水浴,如
21、果出現(xiàn)________,則該絲狀物的主要成分為DNA。 解析:熟記DNA提取和鑒定的步驟,并了解蒸餾水和酒精的作用是解答本題的關(guān)鍵。兩次加入蒸餾水的作用:第一次是使雞血細(xì)胞吸水漲破,DNA從細(xì)胞中釋放出來進(jìn)入濾液;第二次是使溶解于物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出,與雜質(zhì)分離。本題還涉及DNA的鑒定,DNA可在沸水浴條件下與二苯胺試劑作用,被染成藍(lán)色。 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)充分冷卻 提取含雜質(zhì)少的DNA (4)二苯胺 藍(lán)色 [課時(shí)跟蹤檢測] (滿分50分 時(shí)間25分鐘) 一、選擇題(
22、每小題3分,共24分) 1.在DNA的粗提取過程中,初步析出DNA和提取較純凈的DNA所用的藥品分別是( ) ①0.1 g/mL的檸檬酸鈉溶液?、?.00 mol/L的NaCl溶液?、?.14 mol/L的NaCl溶液?、荏w積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液 A.①③ B.②③ C.②④ D.③④ 解析:選D 在DNA的粗提取過程中,初步析出DNA時(shí)所用試劑為0.14 mol/L的NaCl溶液,此濃度下DNA的溶解度最低;由于DNA不溶于酒精,而某些蛋白質(zhì)可溶于酒精,因此可用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精獲取較純凈的DNA。 2.下列關(guān)于“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)
23、依據(jù)原理的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A.利用DNA不溶于酒精溶液,而蛋白質(zhì)能溶于酒精溶液,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 B.利用高溫能使蛋白質(zhì)變性,卻對DNA沒有影響的特性,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 C.利用DNA和蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 D.在DNA濾液中加入嫩肉粉,通過木瓜蛋白酶的作用,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 解析:選B 高溫能使蛋白質(zhì)、DNA變性,蛋白質(zhì)在60~80 ℃發(fā)生變性,而DNA在80 ℃以上才變性。 3.在利用雞血進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)中,下列相關(guān)敘述正確的是( ) A.用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14 mol
24、/L,濾去析出物 B.調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜酶,都可以去除部分雜質(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(shí)驗(yàn)材料,其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同 解析:選B 在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解度最低,DNA在析出物中,所以析出物不能丟棄;DNA鑒定時(shí)加入二苯胺試劑后還需經(jīng)沸水浴才能出現(xiàn)藍(lán)色;用菜花作為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。 4.若從植物細(xì)胞中提取DNA,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果不好,如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時(shí)不顯示顏色反應(yīng)等。其可能的原因是( ) ①植物細(xì)胞中DNA含量低?、谘心ゲ怀浞? ③過濾不充分
25、?、?5%冷酒精的量過大 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,都會影響實(shí)驗(yàn)效果。 5.用過濾的方法得到含DNA的氯化鈉溶液后,還要用酒精處理,才可以得到較純的DNA,這是因?yàn)? ) A.DNA易溶于酒精,而濾液中某些雜質(zhì)不易溶于酒精 B.DNA不易溶于酒精,而濾液中某些雜質(zhì)易溶于酒精 C.DNA和濾液中其他成分更易溶于酒精 D.DNA和濾液中其他成分都不溶于酒精 解析:選B
26、DNA不易溶于酒精,而濾液中某些雜質(zhì)易溶于酒精,利用這個(gè)特點(diǎn)可去除溶于酒精的雜質(zhì),得到較純的DNA。 6.在DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)過程中,對DNA提取量影響較小的是( ) A.使雞血細(xì)胞在蒸餾水中充分破裂,釋放出DNA等核物質(zhì) B.?dāng)嚢钑r(shí)要用玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪動 C.在析出DNA黏稠物時(shí),要緩緩加入蒸餾水,直至黏稠物不再增多 D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至可將混合液再放入冰箱中冷卻 解析:選B A項(xiàng)的做法是為了充分釋放出核中的DNA分子,使進(jìn)入濾液中的DNA盡量地多;C項(xiàng)是讓DNA充分沉淀,保證DNA的提取量;D項(xiàng)的道理同C項(xiàng)。而B項(xiàng)的操作并不能使DNA增多或減少,但是要注意它影
27、響DNA的長度。 7.將粗提取的DNA絲狀物分別加入0.14 mol/L NaCl溶液、2 mol/L NaCl溶液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中,然后用放有紗布的漏斗過濾,分別得到濾液P、Q、R以及存留在紗布上的黏稠物p、q、r,其中由于含DNA少可以丟棄的是( ) A.P、Q、R B.p、q、r C.P、q、R D.p、Q、r 解析:選C DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小,過濾后DNA在黏稠物p中,可以丟棄P;DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解過濾后,DNA在濾液中,可以丟棄q;DNA不溶于體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液,所以過濾后DNA在黏稠物r中,
28、可以丟棄R。 8.下表是關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中所使用的材料、操作及其作用的表述,正確的是( ) 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 與雞血混合 保持細(xì)胞形狀 C 蒸餾水 加入到溶解有 DNA的NaCl 溶液中 析出DNA絲狀物 D 冷卻的酒精 加入到過濾后 含DNA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(shí)驗(yàn)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0.14 mol/L
29、的NaCl溶液中溶解度最低,有利于DNA析出;DNA不溶于酒精,可以獲得較純的DNA;DNA遇二苯胺(沸水浴加熱)被染成藍(lán)色。 二、非選擇題(共26分) 9.(12分)實(shí)驗(yàn)中對DNA進(jìn)行鑒定時(shí),做如下操作: (1)根據(jù)下圖,完成表格空白處的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。 試管 步驟 A B 1 加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 不加 加入提取的DNA絲狀物并攪拌 3 加入4 mL二苯胺試劑,混勻 加入4 mL二苯胺試劑,混勻 4 沸水浴5 min 沸水浴5 min 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①____________ ②
30、__________ 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ③______________________ (2)對B試管,完成1、2、3的操作步驟后溶液顏色如何變化? ________________________________________________________________________。 (3)在沸水浴中加熱的目的是______________,同時(shí)說明DNA對高溫有較強(qiáng)的________。 (4)A試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是______________。 (5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與______________________________________________
31、__________________________ ________________有關(guān)。 解析:A、B兩試管形成對照,B試管中含DNA絲狀物,A試管中不含,起對照作用,其他條件均完全相同。本實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)反應(yīng)條件是沸水浴加熱5 min,目的是加快顏色反應(yīng)的速率;顏色的深淺程度主要取決于DNA的含量。 答案:(1)①溶液不變藍(lán)色?、谌芤褐饾u變藍(lán)色 ③DNA在沸水浴中遇二苯胺會顯藍(lán)色 (2)溶液顏色基本不變 (3)加快顏色反應(yīng)速率 耐受性 (4)對照 (5)加入試管中的DNA(絲狀物)的多少 10.(14分)真核生物細(xì)胞內(nèi),大量DNA和蛋白質(zhì)以及一些RNA等混雜在一起,難以分離。生物興趣
32、小組的同學(xué)為了獲得純度相對較高的DNA展開了實(shí)驗(yàn)探究。 (1)分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA和其他物質(zhì)理化性質(zhì)的不同而采取一定的方法,下圖是從各種物質(zhì)之間____________的差異角度開展研究: ①取雞血細(xì)胞懸液10 mL,加蒸餾水20 mL,同時(shí)用玻璃棒__________(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”)。過濾,取濾液,轉(zhuǎn)移到塑料材質(zhì)的大燒杯中。 ②沿大燒杯內(nèi)壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液,用玻棒沿一個(gè)方向______________(填“輕輕攪拌”或“快速攪拌”),同時(shí)不斷收集析出的物質(zhì)。 下圖是根據(jù)雞血中幾種物質(zhì)的析出情況繪制的曲線,據(jù)圖分析: ③如果只收集纖維蛋
33、白,可采取的措施是________________________________________。 ④DNA在飽和度約為________________的硫酸銨溶液中溶解度最小,與此同時(shí)析出的物質(zhì)還有______________________。 (2)如果要進(jìn)一步去掉其他雜質(zhì),盡可能提高獲得的DNA純度,可采取的兩種辦法有________________________________________________________________________ ____________________________________________________________
34、____________ ________________________________________________________________________。 解析:分析曲線圖可知,不同物質(zhì)在不同濃度的硫酸銨中析出的相對量有所差別,即分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA與其他物質(zhì)之間溶解度的差異角度開展研究:①此時(shí)應(yīng)快速攪拌,以加速血細(xì)胞的破裂。②為了防止DNA絮狀物的斷裂,此時(shí)應(yīng)用玻璃棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌,同時(shí)不斷收集析出物。③由圖中看出,硫酸溶液濃度為20%時(shí),纖維蛋白開始析出;在濃度為30%時(shí)析出最快,超過30%后球蛋白也開始析出,因此,如果只收集纖維蛋白,應(yīng)在硫酸銨溶液
35、濃度達(dá)到30%之前收集析出物。④由圖中看出,DNA在飽和度約為65%的硫酸銨溶液中的溶解度最小,與此同時(shí)析出的還有球蛋白和纖維蛋白,及少量的tRNA。 答案:(1)溶解度?、倏焖贁嚢琛、谳p輕攪拌 ③在硫酸銨濃度達(dá)到30%之前收集析出物 ④65% 球蛋白、纖維蛋白(tRNA) (2)將DNA與球蛋白的混合物加入到冷卻酒精中,收集再次析出物;用嫩肉粉(木瓜蛋白酶)處理溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液;將溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液放在60~75 ℃的恒溫水浴箱中保溫一段時(shí)間(答出兩點(diǎn)即可) 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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