2017-2018學(xué)年高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題1 DNA的粗提取與鑒定優(yōu)化練習(xí) 新人教版選修1 .doc

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課題1 DNA的粗提取與鑒定 一、選擇題 1．下圖中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關(guān)系的是(　　) 解析：DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變化而變化，在NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時(shí)DNA溶解度最小。 答案：C 2．在DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，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 ℃以上才會變性。在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，目的是使蛋白質(zhì)變性，然后分離得到DNA。 答案：B 3．在制備雞血細(xì)胞液的過程中，加入檸檬酸鈉的目的是(　　) A．防止凝血　　　　　 B．加快DNA析出 C．加快DNA溶解 D．加速凝血 解析：檸檬酸鈉是抗凝血物質(zhì)，防止凝血，有利于雞血細(xì)胞液的制備。 答案：A 4．在混合物中提取DNA分子的基本思路是(　　) A．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的差異 B．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的共性 C．根據(jù)各種大分子在細(xì)胞內(nèi)的功能 D．根據(jù)各種大分子的結(jié)構(gòu)和在細(xì)胞內(nèi)的位置 解析：提取生物大分子的基本思路是：選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。DNA分子的粗提取是利用DNA與蛋白質(zhì)等其他成分在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異進(jìn)行分離的。 答案：A 5．向溶有DNA的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中不斷加入蒸餾水，在這個過程中DNA和雜質(zhì)蛋白質(zhì)等的溶解度變化情況分別是(　　) A．減小、減小 B．增大、增大 C．先減小后增大、增大 D．減小、增大 解析：DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小；蛋白質(zhì)的溶解度隨NaCl溶液濃度的降低而逐漸增大。 答案：C 6．做DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)材料用雞血而不用豬血的原因是(　　) A．雞血的價(jià)格比豬血的價(jià)格低 B．豬的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，不易提取到DNA C．雞血不凝固，豬血會凝固 D．用雞血提取DNA比用豬血提取操作簡便 解析：DNA是生物的遺傳物質(zhì)，主要存在于細(xì)胞核內(nèi)。生物實(shí)驗(yàn)材料的選擇原則一是容易獲得，二是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。做DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料不選豬血是因?yàn)椴溉閯游锍墒斓募t細(xì)胞無細(xì)胞核，不易提取到DNA，而鳥類、爬行類等動物成熟的紅細(xì)胞有細(xì)胞核，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。 答案：B 7．在DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，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。加入洗滌劑和食鹽的目的分別是(　　) ①利于DNA的溶解?、诜蛛xDNA和蛋白質(zhì)?、弁呓饧?xì)胞膜　④溶解蛋白質(zhì) A．①③ B．③② C．④① D．③① 解析：食鹽的主要成分是NaCl，DNA在一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液中易溶解，加入洗滌劑的目的是瓦解細(xì)胞膜。 答案：D 8．要想從蛋白質(zhì)和DNA的混合液中得到較純的DNA，可采用的方法有(　　) ①向混合液中加入足量的蒸餾水?、谙蚧旌弦褐屑尤隓NA水解酶?、巯蚧旌弦褐屑尤肜鋮s的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液　④向混合液中加入蛋白酶 A．①②　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④ 解析：DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在冷卻的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中可析出，據(jù)此可將DNA與蛋白質(zhì)分離；DNA水解酶能將DNA水解，故不能通過此物質(zhì)提取DNA；蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子肽，從而將蛋白質(zhì)與DNA分離。 答案：B 9．下列關(guān)于DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．可以選擇DNA含量較高的生物組織為材料，如雞的血細(xì)胞 B． DNA不溶于酒精，且在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中析出 C．可以利用嫩肉粉把雜質(zhì)多糖和RNA去除 D．洗滌劑可以瓦解細(xì)胞膜，從而獲得含有DNA的濾液 解析：雞血細(xì)胞中含有DNA，可作為提取DNA的生物材料，不可選用哺乳動物成熟的紅細(xì)胞；DNA不溶于酒精，且NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時(shí)DNA溶解度最小，兩者均可將DNA大量析出；嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，可將蛋白質(zhì)水解，從而除去蛋白質(zhì)；洗滌劑可以瓦解細(xì)胞膜，從而獲得含有DNA的濾液。 答案：C 10．在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要進(jìn)行研磨并攪拌。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．在切碎的植物材料中加入一定量的洗滌劑和蒸餾水，充分研磨后過濾獲取濾液 B．加入洗滌劑是為了瓦解細(xì)胞膜和核膜 C．要快速攪拌產(chǎn)生泡沫以加速細(xì)胞膜的溶解 D．先加入洗滌劑，攪拌和研磨后再加入食鹽 解析：提取植物材料中的DNA時(shí)，需在切碎的組織中加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑的目的是瓦解細(xì)胞膜和核膜，以利于DNA的釋放，同時(shí)要進(jìn)行充分地?cái)嚢韬脱心?，使DNA完全釋放。攪拌時(shí)應(yīng)輕緩、柔和，避免產(chǎn)生大量泡沫，以利于后續(xù)操作。 答案：B 11．DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中，①過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細(xì)胞液；②過濾含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；③過濾溶解有DNA的2 mol/L的NaCl溶液，以上過濾分別為了獲得(　　) A．含核物質(zhì)的濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 B．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、含DNA的濾液 C．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、紗布上的DNA D．含較純的DNA濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 解析：用蒸餾水稀釋雞血細(xì)胞液，使血細(xì)胞的細(xì)胞膜、核膜破裂，釋放出核物質(zhì)，此時(shí)過濾只能得到含DNA和其他物質(zhì)如蛋白質(zhì)的濾液，這種濾液必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)中其他步驟的相繼處理，方能得到較純的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，呈絲狀黏稠物，經(jīng)過濾留在紗布上。 答案：A 12．下列與析出DNA黏稠物有關(guān)的敘述，不正確的是(　　) A．操作時(shí)緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B．在操作時(shí)，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C．加蒸餾水可同時(shí)降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出 D．當(dāng)絲狀黏稠物不再增加時(shí)，NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度約等于0.14 mol/L 解析：向含有DNA的溶液中加入蒸餾水后，NaCl溶液的濃度會變小，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，而此時(shí)蛋白質(zhì)溶解在NaCl溶液中。 答案：C 二、非選擇題 13．如圖是“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟。請據(jù)圖分析回答： (1)雞血細(xì)胞是進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)較好的實(shí)驗(yàn)材料，這是因?yàn)開_______________。從雞血細(xì)胞中釋放出核物質(zhì)的處理方法是___________________。 (2)圖A表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程，過濾后取________(填“濾液”或“析出物”)進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)；圖B表示的相關(guān)操作過程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是________；圖C表示在濾液中加入冷卻的95%的酒精，其目的是___________________。 (3)為鑒定實(shí)驗(yàn)所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。 (4)圖D中a試管為對照組，b試管為實(shí)驗(yàn)組。 ①a試管現(xiàn)象________________；b試管現(xiàn)象_________________________。 ②在沸水中加熱的目的是_________，同時(shí)說明DNA對高溫有較強(qiáng)的__________。 ③a試管在實(shí)驗(yàn)中的作用是________。 ④b試管中溶液顏色的變化程度主要與________________有關(guān)。 解析：圖A表示釋放核物質(zhì)后進(jìn)行過濾的過程，紗布上的過濾物主要是細(xì)胞膜、核膜的碎片等雜質(zhì)，而DNA主要存在于下面的濾液中，所以過濾后應(yīng)取濾液進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。DNA不溶于冷酒精，而其他一些物質(zhì)可以溶于冷酒精，從而可進(jìn)一步提純DNA。甲基綠為比較常用的細(xì)胞核染色劑，染色后細(xì)胞核中染色體呈綠色，可以用來鑒定DNA。 答案： (1)雞血細(xì)胞核中DNA含量豐富，材料易得　向雞血細(xì)胞溶液中加入蒸餾水，并攪拌　(2)濾液　溶解DNA分子　提取雜質(zhì)更少的DNA(或去除脂溶性雜質(zhì))　(3)甲基綠　(4)①溶液不變藍(lán)　溶液變藍(lán)?、诩涌祛伾磻?yīng)速度　耐受性?、蹖φ铡、芗尤隓NA(絲狀物)的多少 14．如圖表示以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定的操作程序，請分析回答下列問題： ―→―→―→―→ 　 一　　　 　二　　　　 三　　　　　四 ―→―→―→ 　 五　　　 　六　　　　七　　　　　八 (1)步驟一中，向雞血細(xì)胞液中加入________并攪拌，可使雞血細(xì)胞破裂。 (2)步驟二中，過濾后收集含有DNA的________。 (3)步驟三、四的操作原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 步驟四通過向溶液中加入________調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度至________mol/L時(shí)，DNA將會析出，過濾去除溶液中的雜質(zhì)。 (4)步驟七：向步驟六過濾后的________中，加入等體積的冷卻的________，靜置2～3 min，溶液中會出現(xiàn)________色絲狀物，這就是粗提取的DNA。 (5)步驟八：DNA與________________試劑沸水浴5 min，冷卻后溶液呈________色。 解析：破碎紅細(xì)胞應(yīng)用蒸餾水，使之吸水漲破。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解，在0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA析出?？赏ㄟ^加入蒸餾水將2 mol/L NaCl溶液稀釋為0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出。DNA不溶于冷酒精，遇二苯胺沸水浴加熱呈藍(lán)色。 答案：(1)蒸餾水　(2)濾液　(3)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)　蒸餾水　0.14　(4)濾液　酒精　白　(5)二苯胺　藍(lán) 15．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下： 材料處理：稱取新鮮的花菜、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?。? 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2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測：在上述試管中各加入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 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ＋＋ ＋ ＋＋＋ －20 ℃ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“＋”越多表示藍(lán)色越深。 分析上述實(shí)驗(yàn)過程，回答下列問題： (1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。 (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：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (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DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高粗提取時(shí)DNA的純度，依據(jù)氯仿的特性，在第三步的基礎(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)題目給出了多種實(shí)驗(yàn)材料，以探究不同保存溫度對DNA提取量的不同影響，因此該實(shí)驗(yàn)名稱可為“探究不同實(shí)驗(yàn)材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響”。(2)在提取DNA時(shí)，玻璃棒沿一個方向緩慢攪拌，是為了有效提取DNA，防止DNA分子斷裂。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黃三種不同的實(shí)驗(yàn)材料在20 ℃時(shí)，DNA提取量表現(xiàn)為蒜黃多于花菜，花菜多于辣椒，在－20 ℃時(shí)結(jié)果相同，等質(zhì)量的3種實(shí)驗(yàn)材料。在同一溫度下DNA提取量不同(或從蒜黃提取的DNA量最多)；②低溫下DNA水解酶的活性減弱，導(dǎo)致DNA降解速度慢，從而使DNA提取量相對較高。(4)由于氯仿可使蛋白質(zhì)變性沉淀，而DNA易溶解于其中，對DNA結(jié)構(gòu)無影響，因此可將第三步獲得的濾液與等量氯仿混合，靜置一段時(shí)間，蛋白質(zhì)變性沉淀，而DNA溶解于上清液中，從而可吸取上清液，從上清液中提取DNA。 答案：(1)探究不同實(shí)驗(yàn)材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)DNA斷裂　(3)①等質(zhì)量的3種實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的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