- DNA的粗提取与鉴定
- 共151题
(2015秋•安徽月考)某实验小组以洋葱组织为实验材料,进行DNA粗提取和鉴定的实验,实验主要过程如图,回答下列问题:
(1)步骤一中需加入一定量的洗涤剂和______对洋葱组织进行处理,加入前者是为了瓦解细胞膜结构,加入后者的目的是______.将搅拌和研磨后的物质进行过滤,即可得到含有DNA的滤液.
(2)步骤二是DNA纯化过程中的关键步骤,可以采用以下几种不同的方法:①滤液中NaCl浓度在0.14mol/L时可分离出DNA,若要再次提纯,需要将其溶解在mol/L的NaCl溶液中;
②通常会向DNA粗提取物中加入嫩肉粉,其目的是______;
③将得到的DNA粗提取物放在60~75℃水浴中保温10~15min,蛋白质被破坏,但仍能得到纯度较高的DNA,说明了DNA______.
(3)步骤三中向滤液中加入DNA体积分数为95%的酒精的目的是______,依据的原理是______.得到纯净的DNA后,可利用DNA与______在沸水浴条件下发生显色反应,来对其进行鉴定.
正确答案
(1)如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂(瓦解细胞膜)和食盐(溶解DNA),进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液.
(2)②嫩肉粉含有蛋白酶,故在溶有DNA的滤液中加入嫩肉粉,可分解其中的杂质蛋白;
③大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性.说明了DNA对高温具有耐受性.
(3)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精.利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离.在沸水浴条件下,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.
故答案为:
(1)食盐 溶解DNA
(2)②分解溶有DNA的滤液中的杂质蛋白
③对高温具有耐受性
(3)将DNA与蛋白质进一步的分离 DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精 二苯胺
解析
(1)如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如,提取洋葱的DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂(瓦解细胞膜)和食盐(溶解DNA),进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液.
(2)②嫩肉粉含有蛋白酶,故在溶有DNA的滤液中加入嫩肉粉,可分解其中的杂质蛋白;
③大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性.说明了DNA对高温具有耐受性.
(3)DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精.利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步的分离.在沸水浴条件下,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.
故答案为:
(1)食盐 溶解DNA
(2)②分解溶有DNA的滤液中的杂质蛋白
③对高温具有耐受性
(3)将DNA与蛋白质进一步的分离 DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精 二苯胺
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10g.剪碎后分成两组,一组置于20℃,另一组置于-20℃条件下保存24h.
DNA粗提取:
第一步:将上述材料分别放入研钵中,各加入15mL 研磨液,充分研磨.用纱布过滤,取滤液备用.
第二步:将滤液放在60〜75℃的恒温水浴箱中保温10〜15min,然后将溶液过滤.
第三步:先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液,再加入20mL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.
第四步:取6支试管,分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物.
DNA检测:在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂,混合均匀后,置于沸水中加热5min,待试管冷却后比较溶液颜色的深浅,结果如表:
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)第二步操作目的是______.
(3)第三步中“缓缓地“搅拌,这是为了减少______.
(4)根据实验结果,得出结论并分析.
①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:______.
②针对结论1,请提出合理的解释:______.
(5)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.为了进一歩提高DNA纯度,依据氯仿的特性,在DNA粗提取第四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.
正确答案
解:(1)由表格可知该实验的变量是不同材料和不同保存温度,因此该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响.
(2)第二步操作目的是去除滤液中的杂质.
(3)第二步中”缓缓地”搅拌,为了减少DNA断裂.
(4)①根据实验结果可知:等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多.
②因为低温抑制了相关酶的活性,使DNA降解速度减慢,所以与20℃相比,相同实验材料在-20℃条件下保存,DNA的提取量较多.
(5)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,所以为了进一步提高DNA纯度,可将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混和,静置一段时问,吸取上清液.然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出.
故答案为:
(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)去除滤液中的杂质
(3)DNA断裂
(4)①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②低温抑制了相关酶的活性,DNA降解速度慢
(5)将第四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
解析
解:(1)由表格可知该实验的变量是不同材料和不同保存温度,因此该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响.
(2)第二步操作目的是去除滤液中的杂质.
(3)第二步中”缓缓地”搅拌,为了减少DNA断裂.
(4)①根据实验结果可知:等质量的不同实验材料,在相同的保存温度下,从蒜黄提取的DNA量最多.
②因为低温抑制了相关酶的活性,使DNA降解速度减慢,所以与20℃相比,相同实验材料在-20℃条件下保存,DNA的提取量较多.
(5)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,所以为了进一步提高DNA纯度,可将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混和,静置一段时问,吸取上清液.然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出.
故答案为:
(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)去除滤液中的杂质
(3)DNA断裂
(4)①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②低温抑制了相关酶的活性,DNA降解速度慢
(5)将第四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
某生物兴趣小组在学习了DNA的粗提取和鉴定实验后,尝试开展RNA的粗提取和鉴定实验.通过查阅资料,制订了以下的实验方案:
【实验课题】酵母RNA的提取和鉴定
【实验目的】1.从酵母中提取RNA;2.鉴定RNA.
【实验原理】微生物是工业上大量生产RNA的原料,其中以酵母尤为理想,因为酵母核酸中主要是RNA,DNA很少,菌体易收集,RNA易分离.RNA不溶于乙醇和无水乙醚.RNA热稳定性较蛋白质强.利用稀碱法(稀碱能使细胞壁溶解)或高盐法(高浓度的盐改变细胞膜的通透性)来释放RNA.RNA水解液(加硫酸、加热)+苔黑酚-FeCl3试剂加热直到沸腾1分钟,会呈现墨绿色.
【实验材料】干酵母粉、离心机、烧杯、试管、玻璃棒等;0.2%氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、乙酸、10%硫酸溶液、苔黑酚-FeCl3试剂等.
【实验步骤】
①称6克干酵母
②加0.2%氢氧化钠45mL,沸水加热20分钟,搅拌,后加乙酸7滴
③离心10分钟后取上清液
④边搅拌边缓慢加95%乙醇并静置10分钟
⑤离心后先用95%乙醇洗两次,再用无水乙醚洗两次
⑥获得RNA粗制品
⑦RNA鉴定
请根据实验方案,思考并回答下列问题:
(1)酵母菌细胞中的RNA主要分布在______中.酵母菌也是便于用来研究细胞呼吸不同方式的好材料,理由是______.
(2)实验步骤⑤中,离心后取______(填“上清液”或“沉淀物”)用乙醇、无水乙醚进行洗涤.
(3)RNA提取过程要注意温度的控制,在20~70℃的温度范围内停留的时间不能太长,其原因是______;
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的,一是______,二是______,以便获得更多更纯净的RNA.
(5)若用花椰菜来提取DNA,可用______瓦解细胞膜,然后充分研磨,实验中研磨速度要______.
正确答案
解:(1)酵母菌中含有RNA的结构有细胞核、核糖体(蛋白质和RNA构成)、线粒体、细胞质基质(RNA主要存在于细胞质中).酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型,所以是用来研究细胞呼吸不同方式的好材料.
(2)因为RNA不溶于乙醇和无水乙醚,所以实验步骤⑤中,离心后取沉淀物(RNA)用乙醇、无水乙醚进行洗涤.
(3)分解核酸的酶在20~70℃温度范围内活性高,会使RNA降解,所以RNA提取过程中不能在此温度范围内停留的时间不能太长.
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴进行,因为高温会使杂质蛋白质变性,同时使核酸水解酶失活,减少RNA的分解,这样会获得更多、更纯净的RNA.
(5)用植物细胞取DNA时需要研磨,但是研磨要缓慢;还需要进入洗涤剂以瓦解细胞膜.
故答案为:
(1)细胞质 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型
(2)沉淀物
(3)分解核酸的酶在此温度范围内活性高,会使RNA降解
(4)使杂质蛋白质变性 使核酸水解酶失活,减少RNA的分解
(5)洗涤剂 缓慢
解析
解:(1)酵母菌中含有RNA的结构有细胞核、核糖体(蛋白质和RNA构成)、线粒体、细胞质基质(RNA主要存在于细胞质中).酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型,所以是用来研究细胞呼吸不同方式的好材料.
(2)因为RNA不溶于乙醇和无水乙醚,所以实验步骤⑤中,离心后取沉淀物(RNA)用乙醇、无水乙醚进行洗涤.
(3)分解核酸的酶在20~70℃温度范围内活性高,会使RNA降解,所以RNA提取过程中不能在此温度范围内停留的时间不能太长.
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴进行,因为高温会使杂质蛋白质变性,同时使核酸水解酶失活,减少RNA的分解,这样会获得更多、更纯净的RNA.
(5)用植物细胞取DNA时需要研磨,但是研磨要缓慢;还需要进入洗涤剂以瓦解细胞膜.
故答案为:
(1)细胞质 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型
(2)沉淀物
(3)分解核酸的酶在此温度范围内活性高,会使RNA降解
(4)使杂质蛋白质变性 使核酸水解酶失活,减少RNA的分解
(5)洗涤剂 缓慢
“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,而且正确,但实验结果却不同.
(1)实验材料选择错误的组别是______,其原因是______.
(2)B组实验不成功的最主要原因是______.
(3)沸水浴后试管颜色变蓝的组别是______;蓝色较淡的是______,其原因是______.
正确答案
解:(1)人的血浆中没有细胞结构,成熟的红细胞没有细胞核,在这些材料中是不能得到DNA或得到的很少.
(2)菜花细胞外有细胞壁起保护作用,在蒸馏水中不会破裂,所以不能得到DNA.
(3)冷酒精对DNA有较好的凝集效果,而该组中用的是25℃酒精,所以沸水浴后试管颜色变蓝的组别是A、E;蓝色较淡的是A.
故答案为:
(1)C、D 人的血浆中没有细胞结构,成熟的红细胞中没有细胞核,选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少
(2)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)
(3)A、E A 冷却的酒精对DNA的凝集效果较佳,该组使用的是25℃的酒精
解析
解:(1)人的血浆中没有细胞结构,成熟的红细胞没有细胞核,在这些材料中是不能得到DNA或得到的很少.
(2)菜花细胞外有细胞壁起保护作用,在蒸馏水中不会破裂,所以不能得到DNA.
(3)冷酒精对DNA有较好的凝集效果,而该组中用的是25℃酒精,所以沸水浴后试管颜色变蓝的组别是A、E;蓝色较淡的是A.
故答案为:
(1)C、D 人的血浆中没有细胞结构,成熟的红细胞中没有细胞核,选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少
(2)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)
(3)A、E A 冷却的酒精对DNA的凝集效果较佳,该组使用的是25℃的酒精
在进行DNA粗提取实验时,为得到含DNA的黏稠物,某同学进行了如下操作:
①在新鲜鸡血中加入适量的柠檬酸钠,经离心后,除去血浆留下血细胞备用.
②取5~10mL血细胞放入50mL的塑料烧杯中,并立即注入20mL0.14mol/L的氯化钠溶液,快速搅拌5min后经滤纸过滤,取其滤液.
③滤液中加入40mL2mol/L的氯化钠溶液,并用玻璃棒沿一个方向快速搅拌1min.
④上述溶液中缓慢加入蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌,直到溶液中出现丝状物为止,再进行过滤而得到DNA的黏稠物.
实验结果是:所得含DNA的黏稠物极少,导致下一步实验无法进行.
(1)请指出并改正上述实验操作中的三处错误:
ⅰ:______;
ⅱ:______;
ⅲ:______.
(2)步骤④中加入蒸馏水使DNA析出的原理是______.
(3)要进一步提取DNA时,加入冷却的酒精的其作用是______.
正确答案
解:(1)根据实验过程分析可知上述实验操作中的三处错误:
ⅰ:②中“0.14mol/L的氯化钠溶液”改为“蒸馏水”
ⅱ:滤纸过滤改为纱布过滤
ⅲ:“直到溶液中出现丝状物为止”改为“直到溶液中出现丝状物不再增加为止”
(2)步骤④中加入蒸馏水的目的是使氯化钠溶液浓度降低为为0.14mol/L,DNA溶解度最小,从而使DNA析出.
(3)冷却的酒精的作用是溶解杂质析出DNA.
故答案为:
(1)ⅰ:②中“0.14mol/L的氯化钠溶液”改为“蒸馏水”
ⅱ:滤纸过滤改为纱布过滤
ⅲ:“直到溶液中出现丝状物为止”改为“直到溶液中出现丝状物不再增加为止”
(2)加入蒸馏水使氯化钠溶液浓度为0.14mol/L时DNA溶解度小,使DNA析出
(3)溶解杂质析出DNA
解析
解:(1)根据实验过程分析可知上述实验操作中的三处错误:
ⅰ:②中“0.14mol/L的氯化钠溶液”改为“蒸馏水”
ⅱ:滤纸过滤改为纱布过滤
ⅲ:“直到溶液中出现丝状物为止”改为“直到溶液中出现丝状物不再增加为止”
(2)步骤④中加入蒸馏水的目的是使氯化钠溶液浓度降低为为0.14mol/L,DNA溶解度最小,从而使DNA析出.
(3)冷却的酒精的作用是溶解杂质析出DNA.
故答案为:
(1)ⅰ:②中“0.14mol/L的氯化钠溶液”改为“蒸馏水”
ⅱ:滤纸过滤改为纱布过滤
ⅲ:“直到溶液中出现丝状物为止”改为“直到溶液中出现丝状物不再增加为止”
(2)加入蒸馏水使氯化钠溶液浓度为0.14mol/L时DNA溶解度小,使DNA析出
(3)溶解杂质析出DNA
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