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1、专题5 DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定课时过关能力提升基础巩固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:C2.DNA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DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。答案:
2、B3.DNA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DNAB.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:B4.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:B5.某同学用洋葱进
3、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DNAC.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:A6.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
4、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:B7.(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
5、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:D8.“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
6、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)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、EA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
7、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
8、。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。答案:B2.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:C3.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DN
9、A在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl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:D4.在DNA的粗提取实验过程中,有两次DNA沉淀析出,
10、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:C5.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
11、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。答案:C6.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
12、%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、rC.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
13、7.回答下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的问题。右上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
14、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
15、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,
16、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
17、相比,相同实验材料在-20 条件下保存,DNA的提取量较多。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