高中生物 专题5 课题1 dna的粗提取与鉴定练习 新人教版选修1

课题1DNA的粗提取与鉴定一、DNA的粗提取和鉴定1DNA的粗提取(1)基本思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。(2)方法和原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。DNA不溶于酒精，但是某些蛋白质则可溶于其中。蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受6080_的高温而发生变性，而DNA在80_以上才会变性。洗涤剂能瓦解细胞膜，但对DNA无影响。2DNA的鉴定在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。二、实验设计1选取实验材料选用DNA含量较高的生物组织，成功的可能性更大。2破碎细胞，获取含DNA的滤液动物细胞的破碎比较容易，例如，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。如果是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜。3去除滤液中杂质(1)方案一：通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。(2)方案二：直接向滤液中加入嫩肉粉，反应1015 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。(3)方案三：将滤液放在6075_的恒温水浴箱中保温1015 min，注意严格控制温度范围，使蛋白质沉淀析出而DNA分子还未变性，可以将DNA与蛋白质分离。4DNA的进一步提纯利用DNA不溶于冷却的4.95%酒精这一原理，可从滤液中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为白色丝状物。5DNA的析出与鉴定(1)DNA的析出：DNA的析出用的是与滤液体积相等的、冷却的酒精溶液。(2)DNA鉴定：鉴定DNA时在试管中先加入物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液5 mL。两支试管中其中一支加入DNA丝状物，各加入二苯胺4_mL。在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。三、操作提示(1)以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止血液凝固。(2)加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。(3)鉴定DNA用的染色剂二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。一、选择题1由于鸡血没有找到，某同学尝试用猪的血液来代替，但结果没有成功，其最可能的原因是(B)A操作方法不对 B猪血含DNA过少CNaCl溶液浓度太高 D加二苯胺过少解析：猪的血液中主要是红细胞，但猪的成熟红细胞中无细胞核，所以猪血细胞中DNA含量低。2DNA在下列浓度的NaCl溶液中，溶解度最低的是(C)A2 molL1 B0.015 molL1C0.14 molL1 D5 molL13DNA的粗提取与鉴定实验，与下列哪项原理无关(B)ADNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中，溶解度最低BDNA易被龙胆紫溶液染成紫色CDNA溶液中加入二苯胺试剂，加热后产生蓝色D加入95%的冷酒精，DNA会从溶液中析出解析：DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。DNA鉴定选用的试剂为二苯胺试剂，加热后(沸水浴)产生蓝色。加入95%的冷却的酒精，由于DNA不溶于酒精，DNA会从溶液中析出。4在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是(B)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：用蒸馏水将NaCl溶液物质的量浓度调至0.14 mol/L，使DNA析出；调节NaCl溶液的物质的量浓度为2 mol/L，过滤可除去不溶的杂质，木瓜蛋白酶能够分解蛋白质；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色；如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂瓦解细胞膜。5在DNA析出与鉴定实验中加入酒精的目的是(B)A溶解DNAB除去DNA中所含的杂质C析出蛋白质D稀释溶液，降低浓度解析：DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液而蛋白质可溶，从而把蛋白质和DNA分开。6下列叙述中错误的是(A)A改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出B在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色C加盐和加酒都能抑制微生物的生长D密封瓶口前最好将瓶口通过火焰以防杂菌污染解析：当NaCl溶液的浓度低于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低；当NaCl溶液的浓度高于0.14 mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度升高；NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低；因此，改变NaCl溶液的浓度可以使其析出。7下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是(C)A洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少解析：洗涤剂可瓦解植物细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误；常温下菜花匀浆中某些酶如DNA水解酶，其活性较高，会影响DNA的提取，C项正确；用玻棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，但不影响DNA的提取量，D项错误。8下列操作中，对DNA的提取量影响最小的是(B)A使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA等核物质B搅拌时，要使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌C在“析出DNA黏稠物”时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中黏稠物不再增加D在用酒精沉淀DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却解析：DNA存在于细胞核中，B选项中的操作对DNA几乎没有影响，而其他3项的操作对象直接是DNA，自然相比起来 B的影响最小。9DNA粗提取的实验材料中有三次过滤：(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；(2)过滤含黏稠物的0.14 mol/L NaCl溶液；(3)过滤溶解有DNA的2 mol/L NaCl溶液。以上三次过滤分别为了获得(A)A含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液B含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液C含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNAD含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤得相继处理，方能得到较纯的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，成丝状黏稠物，可经过滤留在纱布上。10若从植物细胞中提取DNA，发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其不可能的原因是(A)A植物细胞中DNA含量低B研磨不充分C过滤不充分D95%冷酒精的量过少解析：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少；过滤不充分，也会导致提取的DNA量过少；若用于沉淀DNA的酒精量过少，也会导致DNA的沉淀量少。DNA量过少，则实验效果就差。二、非选择题11下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验装置：(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的_。(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是_，通过图B所示的步骤取得滤液，再在溶液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是_；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是_。解析：图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。图A通过添加蒸馏水，使血细胞大量吸水而致最终破裂，并释放出胞内物。图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)，再在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液使DNA的溶解度增加。图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量)，可使溶液的NaCl浓度降至较低，由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，浓度再变小则DNA溶解度将增大)，使DNA低渗析出，经过滤等手段可以收集到DNA。答案：(1)DNA(2)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于浓NaCl溶液使DNA析出12实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作： 试管序号 A B 1 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 不加 加入提取的DNA丝状物并搅拌 3 加4 mL二苯胺，混匀 加4 mL二苯胺，混匀 4 沸水浴5 min 沸水浴5 min实验现象 实验结论 (1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？_。(3)在沸水浴中加热的目的是_，同时说明DNA对高温有较强的_。(4)A试管在实验中的作用是_。(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与_有关。解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5 min，这样可加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。答案：(1)溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会逐渐变成蓝色(2)溶液颜色基本不变(不呈浅蓝色)(3)加快颜色反应速度耐受性(4)对照(5)加入试管中的DNA(丝状物)的多少13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。剪碎后分成两组，一组置于20 ，另一组置于20 条件下保存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沿一个方向搅拌，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2 mol/L 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颜色的深浅，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)该探究性实验课题的名称是_。(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少_。(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。结论2：_。针对结论1，请提出合理的解释：_。解析：(1)据题意，该探究实验的自变量是实验材料的种类和温度，因变量是DNA提取量，则该探究性实验课题的名称是探究不同材料和不同保存温度对D