- DNA的粗提取与鉴定
- 共151题
真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离．生物兴趣小组的同学为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究．
（1）分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间______的差异角度开展研究：
a、取鸡血细胞悬液lOml，加蒸馏水20ml，同时用玻璃棒______（填“轻轻搅拌”或填“快速搅拌”）．过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中．
b、沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻棒沿一个方向______（填“轻轻搅拌”或填“快速搅拌”），同时不断收集析出的物质．
如图是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线，据图分析：
c、如果只要收集纤维蛋白，可采取的措施是______．
d、DNA在饱和度约为______的硫酸铵溶液中溶解度最小，与此同时析出的物质还有______．
（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法有______．
正确答案
解：（1）分析曲线图可知，不同物质在不同浓度的硫酸铵中的析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异角度开展研究：
a、取鸡血细胞悬液lOml，加蒸馏水20ml，此时可以用玻璃棒快速搅拌，以加速血细胞的破裂．
b、沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，为了防止将DNA的絮状物搅碎，此时应用玻棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质．
c、图中看出，纤维蛋白的溶解度最低，硫酸铵浓度在20%之前已经开始析出，说明溶解度开始减小；在浓度为30%时析出最快，说明此时的溶解度最低，并且超过30%后球蛋白也将逐渐析出，因此如果只要收集纤维蛋白，可以在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物．
d、图中看出，DNA在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中溶解度最小，与此同时析出的物质还有球蛋白，只是球蛋白析出量较少．
（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有专一性，可以用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液，此时蛋白质可以水解，因此可以分离DNA和蛋白质；又由于DNA和蛋白质对高温的耐受性不同，蛋白质容易将溶有DNA与蛋白质的溶液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温一段时间．
故答案为：
（1）溶解度
a、快速搅拌
b、轻轻搅拌
c、在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物
d、50% 球蛋白
（2）将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，收集再次析出物；用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液；将溶有DNA与蛋白质的溶液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温一段时间
解析
解：（1）分析曲线图可知，不同物质在不同浓度的硫酸铵中的析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异角度开展研究：
a、取鸡血细胞悬液lOml，加蒸馏水20ml，此时可以用玻璃棒快速搅拌，以加速血细胞的破裂．
b、沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，为了防止将DNA的絮状物搅碎，此时应用玻棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质．
c、图中看出，纤维蛋白的溶解度最低，硫酸铵浓度在20%之前已经开始析出，说明溶解度开始减小；在浓度为30%时析出最快，说明此时的溶解度最低，并且超过30%后球蛋白也将逐渐析出，因此如果只要收集纤维蛋白，可以在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物．
d、图中看出，DNA在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中溶解度最小，与此同时析出的物质还有球蛋白，只是球蛋白析出量较少．
（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有专一性，可以用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液，此时蛋白质可以水解，因此可以分离DNA和蛋白质；又由于DNA和蛋白质对高温的耐受性不同，蛋白质容易将溶有DNA与蛋白质的溶液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温一段时间．
故答案为：
（1）溶解度
a、快速搅拌
b、轻轻搅拌
c、在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物
d、50% 球蛋白
（2）将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，收集再次析出物；用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液；将溶有DNA与蛋白质的溶液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温一段时间
科研人员以金定鸭、长乐灰鹅和象洞鸡的全血为实验材料，比较苯酚一氯仿抽提法（方法A）和盐析法（方法B）提取血液中DNA的效率．图中EDTA具有破坏细胞膜、抑制DNA酶活性的作用，SDS具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性和抑制DNA酶活性的作用．提取过程和结果如下：
实验结果：
请回答：
（1）本实验不选择哺乳动物血液为实验材料的原因是______．
（2）步骤①中，若只用蛋白酶K消化处理．对实验结果的影响是______．
（3）步骤③中．破碎细胞常用的方法是______．步骤⑤加人蒸馏水的目的是______．
（4）苯酚和氯仿-异戊醇不溶或微溶于水，密度均大于水，步骤②⑦所依据的原理是______．
（5）对于长乐灰鵝、象洞鸡来说，较适宜的DNA提取方法分别是______、______．
（6）实验结果表明，不同方法提取的DNA中，影响DNA纯度的主要物质是______．相同体积的不同鸟类的血液DNA提取量有明显差异，其原因可能是______．
正确答案
解：（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体，DNA含量较少，不适宜作为提取DNA的实验材料．
（2）步骤①中，若只用蛋白酶消化处理，没有加入EDTA和SDS抑制DNA酶活性，则DNA的提取量减少，纯度降低．
（3）步骤③中．血细胞液中加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使得血细胞吸水胀破；步骤⑤加入蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度（2mol/L→0.14mol/L），析出DNA．
（4）步骤②⑦所依据的原理是DNA不溶于苯酚、氯仿-异戊醇，蛋白质等杂质溶于苯酚、氯仿-异戊醇，提取杂质较少的DNA．
（5）根据表格中纯度和浓度比较，长乐灰鵝DNA提取方法是苯酚一氯仿抽提法（方法A）较适宜；象洞鸡是盐析法（方法B）．
（6）实验结果表明，不同方法提取的DNA中，影响DNA纯度的主要物质是RNA；不同鸟类血液中血细胞的密度不同，则相同体积的不同鸟类的血液DNA提取量有明显差异．
故答案为：
（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体
（2）DNA的提取量减少，纯度降低
（3）血细胞液中加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌 降低NaCl溶液的浓度，析出DNA
（4）DNA不溶于苯酚、氯仿-异戊醇，蛋白质等杂质溶于苯酚、氯仿-异戊醇
（5）苯酚一氯仿抽提法（方法A） 盐析法（方法B）
（6）RNA 不同鸟类血液中血细胞的密度不同（或不同鸟类血细胞中DNA含量不同）
解析
解：（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体，DNA含量较少，不适宜作为提取DNA的实验材料．
（2）步骤①中，若只用蛋白酶消化处理，没有加入EDTA和SDS抑制DNA酶活性，则DNA的提取量减少，纯度降低．
（3）步骤③中．血细胞液中加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌，使得血细胞吸水胀破；步骤⑤加入蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度（2mol/L→0.14mol/L），析出DNA．
（4）步骤②⑦所依据的原理是DNA不溶于苯酚、氯仿-异戊醇，蛋白质等杂质溶于苯酚、氯仿-异戊醇，提取杂质较少的DNA．
（5）根据表格中纯度和浓度比较，长乐灰鵝DNA提取方法是苯酚一氯仿抽提法（方法A）较适宜；象洞鸡是盐析法（方法B）．
（6）实验结果表明，不同方法提取的DNA中，影响DNA纯度的主要物质是RNA；不同鸟类血液中血细胞的密度不同，则相同体积的不同鸟类的血液DNA提取量有明显差异．
故答案为：
（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体
（2）DNA的提取量减少，纯度降低
（3）血细胞液中加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌 降低NaCl溶液的浓度，析出DNA
（4）DNA不溶于苯酚、氯仿-异戊醇，蛋白质等杂质溶于苯酚、氯仿-异戊醇
（5）苯酚一氯仿抽提法（方法A） 盐析法（方法B）
（6）RNA 不同鸟类血液中血细胞的密度不同（或不同鸟类血细胞中DNA含量不同）
自1973年博耶和科恩成功地使外源基因在原核细胞中表达开始，基因工程正式问世了，人们对DNA的关注也越来越多．分析并回答下列问题：
（1）从生物组织中提取DNA时，若要获取含有DNA的滤液，需破碎细胞；若为鸡的成熟红细胞，可以加入一定量的蒸馏水，原因是细胞______而涨破；若为植物细胞可以加入一定量的洗涤剂．
（2）利用DNA和RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，可以将它们分离．如DNA的溶解度在NaCl溶液浓度为______时最小，可以使DNA与其他杂质初步分离．
（3）为了纯化提取的DNA，可以用95%的酒精去除滤液中的杂质．其原理是DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精溶液，可以推测溶于酒精中的物质可能有______．
（4）一般DNA的鉴定试剂为______，沸水浴后溶液中有DNA则颜色为______．
正确答案
解：（1）根据渗透原理，常采用吸水膨胀的方法使动物细胞涨破．
（2）DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最低．
（3）DNA不溶于酒精，而蛋白质、脂质等杂质溶于酒精．
（4）在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈蓝色．
故答案为：
（1）吸水膨胀
（2）0.14mol/L
（3）蛋白质、脂质
（4）二苯胺 蓝色
解析
解：（1）根据渗透原理，常采用吸水膨胀的方法使动物细胞涨破．
（2）DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同，当NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最低．
（3）DNA不溶于酒精，而蛋白质、脂质等杂质溶于酒精．
（4）在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈蓝色．
故答案为：
（1）吸水膨胀
（2）0.14mol/L
（3）蛋白质、脂质
（4）二苯胺 蓝色
萝卜贮藏根组织细胞中是否存在蛋白质和DNA？某生物小组对此进行研究，他们从网上查阅资料得知：①蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出；②在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色；③DNA溶于10%NaCl溶液但在95%酒精中呈白色絮状沉淀，析出．
实验材料：白萝卜．
实验用具：粉碎机、烧杯、漏斗、试管、滤纸、玻棒、镊子、载玻片、天平、纱布．
药品及试剂：蒸馏水、NaCl、95%酒精、甲基绿染液（遇DNA呈蓝绿色）、双缩脲试剂、蛋白质标准样品．
请你根据所提供的条件参与实验设计并完成实验．
（一）材料处理：称取50g______冼净切块，加水30ml，粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤．
（二）提取：
（1）向经纱布过滤得到的滤液中加入______，直至沉淀析出．经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1ml蒸馏水，振荡，用于鉴定______．
（2）除去蛋白质的滤液中，加入______，用玻棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于鉴定______．
（三）鉴定及结果：
（1）在用于蛋白质鉴定的试验试管中，加入双缩脲试剂，产生呈色反应，同时将和1ml蒸馏水放入另一试管，加入双缩脲试剂产生呈色反应．观察到两试管中颜色基本一致，说明______．
（2）在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加甲基绿染液，白色絮状沉淀呈现蓝绿色，说明______．
（3）通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明______．
（四）讨论：
（1）蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用是______．
（2）DNA主要来自萝卜贮藏根组织细胞的______．
正确答案
解：（一）材料处理：根据实验的目的，应该称取50g萝卜冼净切块，加水30ml，粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用．
（二）提取：
（1）由实验原理知，蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出，因此可以向经纱布过滤得到的滤液中加入10%NaCl，直至沉淀析出蛋白质．经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1ml蒸馏水，振荡，用于蛋白质鉴定．
（2）由实验原理知，除去蛋白质的滤液中，加入95%酒精，用玻棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，即为DNA，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于DNA鉴定．
（三）鉴定及结果：
（1）由实验原理知，在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色，因此在用于蛋白质鉴定的试验试管中，加入双缩腺试剂，产生呈紫色反应，同时将蛋白质标准样品和1ml蒸馏水放入另一试管，加入双缩腺试剂呈紫色反应．观察到两试管中颜色基本一致，说明试验试管中有蛋白质存在．
（2）由实验原理知，甲基绿染液使DNA呈现蓝绿色反应，因此在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加甲基绿染液，DNA呈现蓝绿色，说明该白色絮状沉淀为DNA．
（3）结论：通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在．
（四）讨论：
（1）蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用有：是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分．
（2）真核细胞的DNA主要存在于细胞核中．
故答案为：
一、白萝卜
二、提取 1.10%NaCl 蛋白质 2.95%酒精 DNA
三、鉴定及结果 1．蛋白质标准样品试验试管中有蛋白质存在 2．该白色絮状沉淀为DNA 3．有蛋白质和DNA的存在
四、讨论 1．是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分．（写出其中一点即可） 2．细胞核（或染色质）
解析
解：（一）材料处理：根据实验的目的，应该称取50g萝卜冼净切块，加水30ml，粉碎机粉碎，将匀浆经纱布过滤于烧杯中，收集滤液备用．
（二）提取：
（1）由实验原理知，蛋白质在10%NaCl溶液中可沉淀析出，因此可以向经纱布过滤得到的滤液中加入10%NaCl，直至沉淀析出蛋白质．经滤纸过滤，将滤纸上的沉淀物放入试管中，加入1ml蒸馏水，振荡，用于蛋白质鉴定．
（2）由实验原理知，除去蛋白质的滤液中，加入95%酒精，用玻棒轻轻搅拌，见有白色絮状沉淀产生，即为DNA，经滤纸过滤，用镊子将滤纸上的絮状沉淀置于载玻片，用于DNA鉴定．
（三）鉴定及结果：
（1）由实验原理知，在蛋白质溶液中，加入双缩脲试剂，溶液呈现特有的颜色，因此在用于蛋白质鉴定的试验试管中，加入双缩腺试剂，产生呈紫色反应，同时将蛋白质标准样品和1ml蒸馏水放入另一试管，加入双缩腺试剂呈紫色反应．观察到两试管中颜色基本一致，说明试验试管中有蛋白质存在．
（2）由实验原理知，甲基绿染液使DNA呈现蓝绿色反应，因此在用于DNA鉴定的载玻片上，滴加甲基绿染液，DNA呈现蓝绿色，说明该白色絮状沉淀为DNA．
（3）结论：通过对白萝卜贮藏根匀浆液的检测，说明有蛋白质和DNA的存在．
（四）讨论：
（1）蛋白质在萝卜贮藏根组织细胞中所起的作用有：是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分．
（2）真核细胞的DNA主要存在于细胞核中．
故答案为：
一、白萝卜
二、提取 1.10%NaCl 蛋白质 2.95%酒精 DNA
三、鉴定及结果 1．蛋白质标准样品试验试管中有蛋白质存在 2．该白色絮状沉淀为DNA 3．有蛋白质和DNA的存在
四、讨论 1．是细胞膜等生物膜的结构成分，酶等功能蛋白质的组成成分，也是糊粉粒等贮存蛋白质的成分．（写出其中一点即可） 2．细胞核（或染色质）
如图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤，请据图分析回答：
（1）鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为______．从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是______．
（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取______进行下一步实验．
（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是______．
（4）图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，其目的是______．
正确答案
解：（1）根据DNA粗提取实验中材料选择的原则，鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得（以及鸡血细胞极易吸水胀破），因此鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料．要从鸡血细胞中释放出核物质，需要向鸡血细胞中加入蒸馏水，让红细胞吸水涨破，并搅拌加速红细胞的破裂．
（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，此时DNA溶解在氯化钠溶液中，因此过滤后取滤液进行下一步实验．
（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是溶解DNA分子．
（4）图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可以溶于酒精，因此可以提取杂交更少DNA（或去除脂溶性杂质）．
故答案为：
（1）鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得（以及鸡血细胞极易吸水胀破） 向鸡血细胞中加入蒸馏水，并搅拌
（2）滤液
（3）溶解DNA分子
（4）提取杂交更少DNA（或去除脂溶性杂质）
解析
解：（1）根据DNA粗提取实验中材料选择的原则，鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得（以及鸡血细胞极易吸水胀破），因此鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料．要从鸡血细胞中释放出核物质，需要向鸡血细胞中加入蒸馏水，让红细胞吸水涨破，并搅拌加速红细胞的破裂．
（2）图a表示释放核物质后进行过滤的过程，此时DNA溶解在氯化钠溶液中，因此过滤后取滤液进行下一步实验．
（3）图b表示的相关操作过程中，加入2mol/LNaCl溶液的作用是溶解DNA分子．
（4）图c表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可以溶于酒精，因此可以提取杂交更少DNA（或去除脂溶性杂质）．
故答案为：
（1）鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得（以及鸡血细胞极易吸水胀破） 向鸡血细胞中加入蒸馏水，并搅拌
（2）滤液
（3）溶解DNA分子
（4）提取杂交更少DNA（或去除脂溶性杂质）
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