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1、专题专题和蛋白质技术和蛋白质技术 课题课题 1 DNA 的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 基础巩固 1 下列各项中不宜选作 DNA 提取的材料的是( ) A.洋葱表皮细胞 B.鲜豌豆种子 C.人的成熟红细胞 D.鸡血细胞液 解析:作为提取DNA 的材料的首要条件是DNA含量丰富,而哺乳动物成熟的红细 胞无细胞核,所以不宜选作实验材料。 答案:C 2DNA 粗提取的实验中,若选择的实验材料为植物细胞,破碎细胞时要加入一 定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂的目的是( ) A.利于 DNA 的溶解 B.瓦解细胞膜 C.分离 DNA 和蛋白质 D.溶解蛋白质 解析:洗涤剂是一种离子去污剂,能瓦解细胞膜,有利于
2、 DNA 的释放;食盐的主要成 分是 NaCl,有利于 DNA 的溶解。 答案:B 3DNA 粗提取的实验中,在破碎血细胞时,要加入 20 mL 的蒸馏水,其作用是 ( ) A.溶解 DNA B.使血细胞破裂,DNA 释放 C.稀释血液,防止凝固 D.有利于搅拌 解析:一般用低渗溶液,如蒸馏水,使细胞过度吸水而破裂,从而使细胞中的 DNA 释 放出来。 答案:B 4 在除去杂质时将滤液放在 6075 的恒温水浴箱中保温 1015 min,这样做 的目的是( ) A.使 DNA 变性 B.使蛋白质变性 C.使 DNA 和蛋白质变性 D.分解蛋白质 解析:大多数蛋白质不能忍受 6080 的高温,而
3、 DNA 在 80 以上才变性。在 6075 的恒温水浴箱中保温 1015 min,目的是使蛋白质变性,然后分离得到 DNA。 答案:B 5 某同学用洋葱进行 DNA 粗提取和鉴定实验,下列操作错误的是( ) A.加入洗涤剂后,进行充分的研磨 B.用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的 DNA C.加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌 D.加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热 解析:提取洋葱的 DNA 时,在切碎的洋葱中加入一定量的洗涤剂和食盐,进行充分 的搅拌和研磨,A 项错误;蛋白酶能够分解研磨液中的蛋白质以纯化 DNA,B 项正 确;加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌,以防止因 DNA 断裂而不能形成絮状沉淀,C 项 正
4、确;加入二苯胺试剂并摇匀后,沸水浴加热 5 min,以观察颜色是否变蓝,D 项正 确。 答案:A 6 在提取 DNA 的过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是( ) A.不易破碎B.减少 DNA 的损失 C.增加 DNA 的含量D.容易刷洗 解析:DNA 易吸附在玻璃上,造成 DNA 量的损失。 答案:B 7(2018 江苏高考)关于还原糖、蛋白质和 DNA 的鉴定实验,下列叙述正确的是 ( ) A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色 B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色 C.提取 DNA 时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并
5、弃去滤 液 D.将 DNA 粗提物溶解在 2 mol/L NaCl 溶液中,加入二苯胺试剂,沸水浴后液体由 无色变成蓝色 解析:甘蔗富含蔗糖,蔗糖无还原性,双缩脲试剂用于鉴定蛋白质,温水浴后不会发 生颜色变化,A 项错误;大豆种子富含蛋白质,斐林试剂用于鉴定还原糖,两者混合 不会发生题述颜色变化,B 项错误;在切碎的洋葱中加入适量的洗涤剂和食盐,食盐 用于溶解DNA,过滤后应保留滤液,弃去黏稠物,C项错误;DNA粗提物溶于2mol/L NaCl 溶液,加入二苯胺试剂,沸水浴加热,可观察到蓝色,D 项正确。 答案:D 8“DNA 的粗提取与鉴定”实验中,A、B、C、D、E 五个小组除下表中所列处
6、理 方法不同外,其他操作步骤均相同且正确,但实验结果却不同。 组别 实验 材料 提取核物质时加 入的溶液 去除杂质时加入的溶液 DNA 鉴 定时加 入的试剂 A鸡血蒸馏水体积分数为 95%的酒精(25 )二苯胺 B菜花蒸馏水体积分数为 95%的酒精(冷却)双缩脲 C 人血 浆 蒸馏水体积分数为 95%的酒精(冷却)二苯胺 D 人血 细胞 物质的量浓度 为 2 mol/L 的 NaCl 溶液 物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液 双缩脲 E鸡血蒸馏水 体积分数为 95%的酒精溶液(冷 却) 二苯胺 (1)实验材料选择错误的组别是 ,其原因是 。 (2)实验步骤(不包括实验材料
7、)均正确,但得不到 DNA 的组别是 。 (3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是 ;其中,蓝色较淡的是 ,其原因 是 。 (4)B 组实验不成功的最主要原因是 。 答案:(1)C、D 人的血浆中没有细胞结构,人成熟的红细胞中没有细胞核,选用这 些材料提取不到 DNA 或提取的 DNA 很少 (2)C (3)A、 E A 冷却的酒精溶液对 DNA 的凝集效果较佳,该组使用的是 25 的酒 精溶液 (4)菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏,得不到 DNA(应采用研磨的方法) 能力提升 1 在利用鸡血进行“DNA 的粗提取与鉴定”的实验中,下列相关叙述正确的是 ( ) A.用蒸馏水将 NaCl 溶液的物质的量
8、浓度调至 0.14 mol/L,滤去析出物 B.调节 NaCl 溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质 C.将丝状物溶解在物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCl 溶液中,加入二苯胺试剂即呈 蓝色 D.用菜花替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同 解析:当 NaCl 溶液的物质的量浓度为 0.14 mol/L 时,DNA 溶解度最小,析出物中含 有大量的 DNA。将丝状 DNA 溶解在物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCl 溶液中, 加入二苯胺试剂并沸水浴加热后呈蓝色。用菜花替代鸡血作实验材料,实验操作 步骤不完全相同,处理菜花时,要加入洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨。
9、答案:B 2玻璃棒搅拌出的较纯净的DNA的颜色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)显现的颜 色分别是( ) A.黄色、紫色B.白色、砖红色 C.白色、蓝色D.蓝色、砖红色 解析:DNA 在体积分数为 95%的冷酒精中析出时的颜色为白色,DNA 遇二苯胺(沸 水浴)显现的颜色为蓝色。 答案:C 3 下列有关“DNA 的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是( ) A.利用 DNA 能溶于酒精溶液,而蛋白质不溶于酒精溶液,可将 DNA 与蛋白质分离 B.利用高温能使 DNA 变性,却对蛋白质没有任何影响的特性,可将 DNA 与蛋白质 分离 C.利用 DNA 在物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl
10、 溶液中溶解度最大的特点,可 将 DNA 与蛋白质分离 D.在 DNA 滤液中加入嫩肉粉,通过木瓜蛋白酶的作用,可将 DNA 与蛋白质分离 解析:DNA 不溶于酒精,而蛋白质等杂质溶于酒精,A 项错误。 蛋白质比 DNA 对温 度的耐受性更差,因此更容易变性,B 项错误。DNA 在物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中溶解度最小,而蛋白质在该浓度的 NaCl 溶液中溶解度较大,因此可 将 DNA 与蛋白质分离,C 项错误。 嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白质水解, 而 对 DNA 没有影响,因此,可将 DNA 与蛋白质分离,D 项正确。 答案:D 4 在 DNA 的粗提取实
11、验过程中,有两次 DNA 沉淀析出,其依据的原理是( ) DNA 在物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中溶解度最低 DNA 在冷 却的体积分数为 95%的酒精中能沉淀析出 A.两次都是 B.两次都是 C.第一次是,第二次是 D.第一次是,第二次是 解析:第一次沉淀析出是用浓 NaCl 溶液溶解核内 DNA 之后,加蒸馏水稀释 NaCl 溶液的物质的量浓度至0.14 mol/L,使DNA溶解度最低而析出;第二次沉淀析出是 用冷酒精溶液使 DNA 凝集并溶解非 DNA 物质,达到提纯 DNA 的目的。 答案:C 5 下列关于 DNA 粗提取和鉴定实验的操作及原理的叙述,正确的
12、是( ) A.用蒸馏水使家兔的红细胞涨破以获取含 DNA 的滤液 B.向菜花组织中加入蒸馏水并搅拌可释放核 DNA C.控制 NaCl 溶液的浓度可以实现去除杂质的目的 D.DNA 在酒精溶液中析出时,用玻璃棒轻缓搅拌可使析出的 DNA 量减少 解析:DNA 主要位于细胞核,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,因此家兔的红细 胞不能作为提取 DNA 的材料。菜花细胞为植物细胞,有细胞壁保护,加蒸馏水不 会吸水涨破。由于 DNA 和蛋白质等物质在 NaCl 溶液中的溶解度不同,因此可以 通过控制 NaCl 溶液的浓度来去除杂质。DNA 在酒精溶液中析出时,用玻璃棒轻 缓搅拌,以便获得较完整的 DNA
13、。 答案:C 6 将粗提取的 DNA 丝状物分别加入物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液、 物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCl 溶液、冷却的体积分数为 95%的酒精溶液中, 然后用放有纱布的漏斗过滤,分别得到滤液 P、 Q、 R 以及存留在纱布上的黏稠物 p、 q、r,其中由于含 DNA 少可以丢弃的是( ) A.P、Q、RB.p、q、r C.P、q、RD.p、Q、r 解析:将粗提取的 DNA 丝状物加入物质的量浓度为 0.14 mol/L 的 NaCl 溶液 中,DNA 析出,过滤后 DNA 存在于纱布上(p),杂质存在于滤液(P)中;DNA 丝状物加 入物质的
14、量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中,DNA溶解,过滤后DNA存在于滤液(Q) 中,杂质(q)存在于纱布上;DNA 丝状物加入冷却的体积分数为 95%的酒精溶液 中,DNA 析出,过滤后 DNA 存在于纱布上(r),杂质存在于滤液(R)中。 答案:C 7 回答下列有关“DNA 的粗提取与鉴定”实验的问题。下图为该实验过程中的 一些重要操作示意图。 (1)正确的操作顺序是 。(请用字母和箭头表示) (2)上图 C、E 步骤都加入蒸馏水,但其目的不同,分别是 和 。 (3)上图 A 步骤中所用酒精必须是经过 的,该步骤的目的 是 。 (4)为鉴定 A 步骤中所得到的丝状物的主要成分为 DNA,可
15、滴加 试剂 后沸水浴,如果出现 则证明该丝状物的主要成分为 DNA。 解析:(1)图中A步骤为往含DNA的浓NaCl溶液中加入体积分数为95%的酒精溶 液,目的是提取较纯净的 DNA。B 步骤为单层纱布过滤,目的是获得含 DNA 的滤 液。C 步骤为往鸡血细胞液中添加蒸馏水,目的是破碎细胞,释放核物质。D 步骤 为往物质的量浓度为 2 mol/L NaCl 溶液中加入 DNA 丝状物,目的是溶解 DNA。 E 步骤为往含 DNA 的浓 NaCl 溶液中加入蒸馏水,目的是降低 NaCl 溶液的浓度,析 出 DNA。根据 DNA 粗提取的实验流程:破碎细胞(释放 DNA)过滤溶解核内 DNA过滤析
16、出 DNA过滤DNA 再溶解提取含杂质较少的 DNA。可以 判断正确的操作顺序为 CBEDA。(2)C 步骤为往鸡血细胞液中添加蒸馏 水,目的是破碎细胞,释放核物质。E 步骤为往含 DNA 的浓 NaCl 溶液中加入蒸馏 水,目的是降低 NaCl 溶液的浓度,析出 DNA。 (3)A 步骤为往含 DNA 的浓 NaCl 溶 液中加入体积分数为 95%的酒精溶液,目的是提取较纯净的 DNA。因为 DNA 在 冷却的酒精溶液中溶解度更低,因此需要将酒精溶液充分预冷后使用。(4)鉴定 DNA 可以利用二苯胺试剂,DNA 与该试剂在沸水浴的条件下变蓝色。 答案:(1)CBEDA (2)加速细胞的破裂
17、降低 NaCl 溶液的浓度,使 DNA 析出 (3)充分预冷 提取含杂质较少(或较纯净)的 DNA (4)二苯胺 蓝色 8 某生物兴趣小组开展 DNA 粗提取的相关探究活动,具体步骤如下。 材料处理:称取新鲜的菜花、 辣椒和蒜黄各 2 份,每份 10 g。 剪碎后分成 2 组,一组 置于 20 ,另一组置于-20 条件下,分别保存 24 h。 DNA 粗提取: 第一步,将上述材料分别放入研钵中,各加入 15 mL 研磨液,充分研磨,用两层纱布 过滤,取滤液备用; 第二步,先向 6 只小烧杯中分别注入 10 mL 滤液,再加入 20 mL 体积分数为 95%的 冷酒精溶液,然后用玻璃棒缓缓地向一
18、个方向搅拌,使絮状物缠绕在玻璃棒上; 第三步,取 6 支试管,分别加入等量的物质的量浓度为 2 mol/L 的 NaCl 溶液溶解上 述絮状物。 DNA 检测:在上述试管中各加入 4 mL 二苯胺试剂,混合均匀后,置于沸水中加热 5 min,待试管冷却后比较溶液的颜色深浅,结果如下表: 材料保存温度/菜花辣椒蒜黄 20+ -20+ (注:“+”越多表示蓝色越深) 分析上述实验过程,回答下列问题。 (1)该探究性实验课题名称是 。 (2)第二步中“缓缓地”搅拌,这是为了防止 。 (3)根据实验结果,得出结论并分析。 结论 1:与 20 相比,相同实验材料在-20 条件下保存,DNA 的提取量较多
19、。 结论 2: 。 针对结论 1,请提出合理的解释: 。 (4)氯仿密度大于水,能使蛋白质变性沉淀,与水和 DNA 均不相溶,且对 DNA 影响 极小。 为了进一步提高 DNA 纯度,依据氯仿的特性,在 DNA 粗提取第三步的基础 上继续操作的步骤是 ,然后用体积分数为 95%的冷 酒精溶液使 DNA 析出。 解析:(1)分析表格可知,实验目的在于探究材料和保存温度对DNA提取量的影响。 (2)DNA 分子为链状,很容易断裂,所以应缓缓地向一个方向搅拌。(3)分析表格可 看出,同种材料在-20 时 DNA 提取量较多,不同材料在同种温度下保存时,蒜黄 的 DNA 提取量最多。低温下酶活性较低,DNA 降解慢。(4)根据题意,可用氯仿将 DNA 溶液中的蛋白质析出,进一步提高 DNA 的纯度。 答案:(1)探究不同材料和不同保存温度对 DNA 提取量的影响 (2)DNA 断裂 (3)等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄中提取的 DNA 量最多 低温抑制了相关酶的活性,DNA 降解速度慢 (4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合,静置一段时间,吸取上清液