高中生物 專(zhuān)題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 5.1 DNA的粗提取與鑒定練習(xí) 新人教版選修1

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1、 課題1　DNA的粗提取與鑒定 基礎(chǔ)鞏固 1下列各項(xiàng)中不宜選作DNA提取材料的是(　　) A.洋蔥表皮細(xì)胞　　　 　　B.鮮豌豆種子 C.人的成熟紅細(xì)胞　 D.雞血細(xì)胞液 解析:作為DNA提取材料的首要條件是DNA含量豐富,而哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核,所以不宜選作實(shí)驗(yàn)材料。 答案:C 2若選擇的實(shí)驗(yàn)材料為植物細(xì)胞,破碎細(xì)胞時(shí)要加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑的目的是(　　) A.利于DNA的溶解 B.瓦解細(xì)胞膜 C.分離DNA和蛋白質(zhì) D.溶解蛋白質(zhì) 解析:洗滌劑是一種離子去污劑,能瓦解細(xì)胞膜,有利于DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。

2、 答案:B 3DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)中在破碎血細(xì)胞時(shí),要加入 20 mL 的蒸餾水,其作用是(　　) A.溶解DNA B.使血細(xì)胞破裂,DNA釋放 C.稀釋血液,防止凝固　 D.有利于攪拌 解析:一般用低滲溶液,如蒸餾水,使細(xì)胞過(guò)度吸水而破裂,從而使細(xì)胞中的DNA釋放出來(lái)。 答案:B 4在除去雜質(zhì)時(shí)將濾液放在60~75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10~15 min,這樣做的目的是(　　) A.使DNA變性 B.使蛋白質(zhì)變性 C.使DNA和蛋白質(zhì)變性 D.分解蛋白質(zhì) 解析:大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60~80 ℃的高溫,而DNA在80 ℃以上才變性。在60~75 ℃的恒溫水浴箱中保溫

3、10~15 min,目的是使蛋白質(zhì)變性,然后分離得到DNA。 答案:B 5某同學(xué)用洋蔥進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn),操作錯(cuò)誤的是(　　) A.加入洗滌劑后,進(jìn)行充分的研磨 B.用蛋白酶純化過(guò)濾后的研磨液中的DNA C.加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌 D.加二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 解析:提取洋蔥的DNA時(shí),加入一定量的洗滌劑和食鹽,進(jìn)行充分的攪拌和研磨,A項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白酶能夠分解研磨液中的蛋白質(zhì)以純化DNA,B項(xiàng)正確;加入酒精后用玻璃棒輕緩攪拌以防止因DNA斷裂而不能形成絮狀沉淀,C項(xiàng)正確;加入二苯胺試劑搖勻后沸水浴加熱 5 min,以觀察顏色是否變藍(lán),D項(xiàng)正確。 答案:A 6在提

4、取DNA的過(guò)程中,最好使用塑料試管和燒杯,目的是(　　) A.不易破碎 B.減少DNA的損失 C.增加DNA的含量 D.容易刷洗 解析:DNA易吸附在玻璃管上,造成DNA量的損失。 答案:B 7在DNA的粗提取過(guò)程中,初步析出DNA和提取較純凈的DNA所用的藥品的濃度及其名稱分別是(　　) ①物質(zhì)的量濃度為0.1 g/mL的檸檬酸鈉溶液?、谖镔|(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液?、畚镔|(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液　④體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液?、菸镔|(zhì)的量濃度為0.015 mol/L的NaCl溶液 A.①③⑤　 B.③④ C.②④ D.②③④ 解析:初步析出

5、DNA和提取純凈的DNA所用的藥品的濃度及其名稱分別是物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L 的NaCl溶液和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液。 答案:B 8“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中,A、B、C、D、E五個(gè)小組除下表中所列處理方法不同外,其他操作步驟均相同且正確,但實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻不同。 組別 實(shí)驗(yàn) 材料 提取核物質(zhì)時(shí)加入的溶液 去除雜質(zhì)時(shí)加入的溶液 DNA鑒 定時(shí)加 入的試劑 A 雞血 蒸餾水 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(25 ℃) 二苯胺 B 菜花 蒸餾水 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(冷卻) 雙縮脲 C 人血漿 蒸餾水 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精(冷卻) 二苯胺

6、 D 人血 細(xì)胞 2 mol/L的 氯化鈉 0.14 mol/L的氯化鈉 雙縮脲 E 雞血 蒸餾水 體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液(冷卻) 二苯胺 (1)實(shí)驗(yàn)材料選擇錯(cuò)誤的組別是　　　　　　　,其原因是　    　。  (2)實(shí)驗(yàn)步驟(不包括實(shí)驗(yàn)材料)均正確,但得不到DNA的組別是　　　。  (3)沸水浴中試管顏色變藍(lán)的組別是　　　　;藍(lán)色較淡的是　　　,其原因是　    　　　　。  (4)B組實(shí)驗(yàn)不成功的最主要原因是  　。  解析:(1)人的血漿中沒(méi)有

7、細(xì)胞結(jié)構(gòu),人成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核,在這些材料中不能得到DNA或得到的DNA很少。 (2)血細(xì)胞中有少量的白細(xì)胞,其中有DNA,所以只有C組人血漿中沒(méi)有DNA。 (3)冷卻的酒精溶液對(duì)DNA有較好的凝集效果,而A組中為25 ℃的酒精溶液。 (4)菜花細(xì)胞外有細(xì)胞壁起保護(hù)作用,在蒸餾水中不會(huì)破裂,所以不能得到DNA。 答案:(1)C、D　人的血漿中沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu),人成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核,選用這些材料得不到DNA或得到的DNA很少　(2)C　(3)A、E　A　冷卻的酒精溶液對(duì)DNA的凝集效果較佳,該組使用的是25 ℃的酒精溶液　(4)菜花細(xì)胞在蒸餾水中不能被破壞,得不到DNA(應(yīng)采用研磨

8、的方法) 能力提升 1在利用雞血進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)中,下列相關(guān)敘述正確的是(　　) A.用蒸餾水將NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度調(diào)至0.14 mol/L,濾去析出物 B.調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分雜質(zhì) C.將絲狀物溶解在物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色 D.用菜花替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料,其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同 解析:當(dāng)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L時(shí),DNA溶解度最小,析出物中含有大量的DNA。將絲狀DNA溶解在物質(zhì)的量濃度為2 mol/L 的NaCl溶液中,加入二苯胺試劑沸水浴加熱后呈藍(lán)色。用

9、菜花替代雞血作實(shí)驗(yàn)材料,實(shí)驗(yàn)操作步驟不完全相同,處理菜花時(shí),先加入洗滌劑和食鹽,進(jìn)行充分的攪拌和研磨。 答案:B 2玻璃棒攪拌出的較純凈的DNA的顏色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)顯現(xiàn)的顏色分別是(　　) A.黃色、紫色 B.白色、磚紅色 C.白色、藍(lán)色 D.藍(lán)色、磚紅色 解析:DNA在體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精中析出時(shí)的顏色為白色,DNA遇二苯胺(沸水浴)顯現(xiàn)的顏色為藍(lán)色。 答案:C 3下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(　　) A.利用DNA能溶于酒精溶液,而蛋白質(zhì)不溶于酒精溶液,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 B.利用高溫能使DNA變性,卻對(duì)蛋白質(zhì)沒(méi)有任何影響的特

10、性,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 C.利用DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最大的特點(diǎn),可將DNA與蛋白質(zhì)分離 D.在DNA濾液中加入嫩肉粉,通過(guò)木瓜蛋白酶的作用,可將DNA與蛋白質(zhì)分離 解析:DNA不溶于酒精,而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)溶于酒精,A項(xiàng)不正確。蛋白質(zhì)比DNA對(duì)溫度的耐受性更差,因此更容易變性,B項(xiàng)不正確。DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小,而蛋白質(zhì)在該濃度的NaCl溶液中溶解度較大,因此可將DNA與蛋白質(zhì)分離,C項(xiàng)不正確。嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白質(zhì)水解,而對(duì)DNA沒(méi)有影響,因此,可將DNA與蛋白質(zhì)分離,D項(xiàng)正確。 答

11、案:D 4在DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,有兩次DNA沉淀析出,其依據(jù)的原理是(　　) ①DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低?、贒NA在冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精中能沉淀析出 A.兩次都是① B.兩次都是② C.第一次是①,第二次是② D.第一次是②,第二次是① 解析:第一次沉淀析出是用濃NaCl溶液溶解核內(nèi)DNA之后,加蒸餾水稀釋NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度至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物質(zhì),達(dá)到提純DNA的目的。 答案:C 5從植物中提取DNA,發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果不好,如

12、果看不到絲狀物沉淀、用二苯胺鑒定時(shí)不顯示顏色等,其可能原因是(　　) ①植物細(xì)胞中DNA含量低?、谘心ゲ怀浞帧、圻^(guò)濾不充分?、荏w積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液的量過(guò)大 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 解析:若實(shí)驗(yàn)中看不到絲狀物沉淀、用二苯胺鑒定時(shí)不顯示顏色等,說(shuō)明DNA提取量少。不同植物,其細(xì)胞中DNA含量不同,但不一定都低。酒精溶液的作用是溶解雜質(zhì)而不是溶解DNA,因此酒精溶液用量過(guò)大,不會(huì)導(dǎo)致DNA含量減少。研磨不充分和過(guò)濾不充分,會(huì)導(dǎo)致DNA提取量減少。 答案:D ★6將粗提取的DNA絲狀物分別加入到物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液、物質(zhì)的量濃度為 2 m

13、ol/L 的NaCl溶液、冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中,然后用放有紗布的漏斗過(guò)濾,分別得到濾液P、Q、R以及存留在紗布上的黏稠物p、q、r,其中由于含DNA少可以丟棄的是(　　) A.P、Q、R B.p、q、r C.P、q、R D.p、Q、r 解析:將粗提取的DNA絲狀物加入物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L 的NaCl溶液中,DNA析出,過(guò)濾后DNA存在于紗布上(p),雜質(zhì)存在于濾液(P)中;加入物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中,DNA溶解,過(guò)濾后DNA存在于濾液(Q)中,雜質(zhì)(q)存在于紗布上;加入冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中,DNA析出,過(guò)濾后DNA存在于紗

14、布上(r),雜質(zhì)存在于濾液(R)中。 答案:C 7回答下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。下圖為該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些重要操作示意圖。 (1)正確的操作順序是　　　　　　　　　　　。(請(qǐng)用字母和箭頭表示)  (2)上圖C、E步驟都加入蒸餾水,但其目的不同,分別是　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)上圖A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過(guò)　　　　　　的,該步驟的目的是　  　。  (4)為鑒定A步驟中所得到的絲狀物的主要成分為DNA,可滴加　　　　　試劑后沸水浴,如果出現(xiàn)　　　　則證明該絲狀

15、物的主要成分為DNA。  解析:(1)圖中A步驟為往含DNA的濃NaCl溶液中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液,目的是提取較純凈的DNA。B步驟為單層紗布過(guò)濾,目的是獲得含DNA的濾液。C步驟為往雞血細(xì)胞液中添加蒸餾水,目的是破碎細(xì)胞,釋放核物質(zhì)。D步驟為往物質(zhì)的量濃度為2 mol/L NaCl溶液中加入DNA絲狀物,目的是溶解DNA。E步驟為往DNA濃NaCl溶液中加入蒸餾水,目的是降低NaCl溶液的濃度,析出DNA。根據(jù)DNA粗提取的實(shí)驗(yàn)流程:破碎細(xì)胞(釋放DNA)→過(guò)濾→溶解核內(nèi)DNA→過(guò)濾→析出DNA→過(guò)濾→DNA再溶解→提取含雜質(zhì)較少的DNA。可以判斷正確的操作順序?yàn)镃→B

16、→E→D→A。 (2)C步驟為往雞血細(xì)胞液中添加蒸餾水,目的是破碎細(xì)胞,釋放核物質(zhì)。E步驟為往含DNA的濃NaCl溶液中加入蒸餾水,目的是降低NaCl溶液的濃度,析出DNA。 (3)A步驟為往含DNA的濃NaCl溶液中加入體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液,目的是提取較純凈的DNA。因?yàn)镈NA在冷卻的酒精溶液中溶解度更低,因此需要將酒精溶液充分預(yù)冷后使用。 (4)鑒定DNA可以利用二苯胺試劑,DNA與該試劑在沸水浴的條件下變藍(lán)色。 答案:(1)C→B→E→D→A　(2)加速細(xì)胞的破裂　降低NaCl溶液的濃度,使DNA析出　(3)充分預(yù)冷　提取含雜質(zhì)較少(或較純凈)的DNA　(4)二苯胺　藍(lán)色

17、 ★8某生物興趣小組開(kāi)展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng),具體步驟如下。 材料處理:稱取新鮮的菜花、辣椒和蒜黃各2份,每份10 g。剪碎后分成兩組,一組置于20 ℃、另一組置于-20 ℃條件下保存24 h。 DNA粗提取: 第一步,將上述材料分別放入研缽中,各加入15 mL 研磨液,充分研磨,用兩層紗布過(guò)濾,取濾液備用; 第二步,先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液,再加入20 mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上; 第三步,取6支試管,分別加入等量的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L 的NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測(cè):在上述試

18、管中各加入4 mL二苯胺試劑,混合均勻后,置于沸水中加熱5 min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表: 材料保存溫度/℃ 菜花 辣椒 蒜黃 20 ++ + +++ -20 +++ ++ ++++ (注:“+”越多表示藍(lán)色越深) 分析上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程,回答下列問(wèn)題。 (1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是 　。  (2)第二步中“緩緩地”攪拌,這是為了防止 　　　　　　　　　　　。  (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論并分析。 ①結(jié)論1:與20 ℃相比,相同實(shí)驗(yàn)材料在-20 ℃條件下保存,DNA的提取量較多。 結(jié)論2:&

19、#160;　。  ②針對(duì)結(jié)論1,請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉? 　。  (4)氯仿密度大于水,能使蛋白質(zhì)變性沉淀,與水和DNA均不相溶,且對(duì)DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度,依據(jù)氯仿的特性,在DNA粗提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是  　,  然后用體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 解析:(1)分析表格可知,實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谔骄坎牧虾捅４鏈囟葘?duì)DNA提取量的影響。 (2)DNA分子為鏈狀,很容易斷裂,所以應(yīng)緩緩地向一個(gè)方向攪拌。 (3)分析表格可看出,同種材料在-20 ℃時(shí)DNA提取量較多,不同材料在同種溫度下保存時(shí),

20、蒜黃的DNA提取量最多。低溫下酶活性較低,DNA降解慢。 (4)根據(jù)題意,可用氯仿將DNA溶液中的蛋白質(zhì)析出,進(jìn)一步提高DNA的純度。 答案:(1)探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響　(2)DNA斷裂　(3)①等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料,在相同的保存溫度下,從蒜黃中提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性,DNA降解速度慢　(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合,靜置一段時(shí)間,吸取上清液 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375