2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业12　DNA的粗提取与鉴定

2019-2020学年人教版生物选修一课时分层作业12　DNA的粗提取与鉴定

课时分层作业(十二) DNA的粗提 取与鉴定 (建议用时：35分钟) [基础达标练] 1．在制备鸡血细胞液的过程中，加入柠檬酸钠的目的是( ) A．防止凝血 B．加快 DNA析出 C．加快 DNA溶解 D．加速凝血 A [柠檬酸钠是抗凝血物质，可防止凝血，有利于鸡血细胞液的制备。] 2．用过滤的方法得到含 DNA 的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，才可以得 到较纯的 DNA，这是因为( ) A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精 B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精 C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精 D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精 B [DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精，利用这个特点可去 除溶于酒精的杂质，得到较纯的 DNA。] 3．在 DNA提取过程中，最好使用塑料的试管和烧杯，目的是( ) A．不易破碎 B．减少提取过程中 DNA的损失 C．增加 DNA的含量 D．容易洗刷 B [鸡血细胞破碎以后释放出的 DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内 DNA的含量本来就比较少，若再被玻璃容器吸附一部分，提取到的 DNA 就会更 少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，减少提取过程中 DNA的损失。] 4．下面不能影响 DNA粗提取含量的是( ) A．选材 B．洗涤剂的用量 C．二苯胺的用量 D．搅拌和研磨的程度 C [A 项：尽量选择 DNA 含量高的材料粗提取 DNA。B 项：洗涤剂的用量 和类型能影响细胞膜的瓦解程度，从而导致 DNA的释放量的变化。C项：二苯胺 是 DNA的鉴定剂，而非提取剂。D项：搅拌和研磨充分有利于 DNA的释放。] 5．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验操作的说法，有误的是( ) A．该实验中有两次加入蒸馏水，均是为了析出 DNA B．该实验操作中多次用到搅拌，除最后一步未强调方向外，其余均要求单向 搅拌 C．该实验中有 3次过滤，过滤时使用纱布的层数与滤液或黏稠物有关 D．实验中 3次加入浓度为 2 mol/L的 NaCl溶液，均是为了溶解 DNA A [两次加入蒸馏水，第一次是为了使细胞吸水破裂释放出核物质(DNA)， 第二次是为了降低 NaCl溶液的浓度，从而析出 DNA。] 6．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。其可能的原因是( ) ①植物细胞中 DNA 含量低 ②研磨不充分 ③过滤不充分 ④95%冷酒精 的量过大 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ D [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，都会影响实验效果。] 7．在 DNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤 (1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液 (2)过滤含黏稠物的物质的量浓度为 0.14 mol/L的 NaCl溶液 (3)过滤溶解有 DNA的物质的量浓度为 2 mol/L的 NaCl溶液 以上三次过滤分别为了获得( ) 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滤液 C．含核物质的滤液、滤液中 DNA黏稠物、纱布上的 DNA D．含较纯 DNA滤液、纱布上黏稠物、含 DNA滤液 A [过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液应取滤液(其内含 DNA)；过滤含黏稠 物的物质的量浓度为 0.14 mol/L的 NaCl溶液应取黏稠物(因其内含析出的 DNA)； DNA易溶于物质的量浓度为 2 mol/L的 NaCl溶液，故过滤该溶液时应取滤液(其 内溶有 DNA)。] 8．DNA的粗提取与鉴定实验的正确操作步骤是( ) A．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解核内的 DNA→析出并滤取 DNA 黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的 DNA→鉴定 DNA B．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解并析出 DNA→DNA的再溶解→ 提取较纯净的 DNA→鉴定 DNA C．制备鸡血细胞液→溶解 DNA→提取细胞核中的 DNA→DNA 的再溶解→ 提取较纯净的 DNA→DNA的鉴定 D．制备鸡血细胞的细胞核物质提取液→溶解 DNA 并析出→提取较纯净的 DNA→DNA的鉴定 A [B项漏掉了 DNA 溶解前要过滤；C项提取细胞核中 DNA 叙述欠妥，应 是提取核物质，并且应放在溶解 DNA之前；D项叙述明显有误。] 9．下图为“DNA 的粗提取与鉴定”实验的一些重要操作示意图，据图回答 下列有关该实验的问题： (1)正确的操作顺序是___________________。 (2)上图 C、E 步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是________________ 和________________。 (3)上图 A 步骤中所用酒精必须是经过________才能使用，该步骤的目的是 _____________________________________________________。 (4)为鉴定 A中所得到的丝状物的主要成分为 DNA，可滴加________试剂，沸 水浴，如果出现________，则该丝状物的主要成分为 DNA。 (5)在“DNA 的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的 DNA丝状物分别 放入体积为 2 mL的 4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如下表所示的 4种滤液，含 DNA最少的是滤液________。 1 B液中 搅拌研磨 后过滤 滤液 E 2 2 mol/L的 NaCl溶液 搅拌后过滤 滤液 F 3 0.14 mol/L的 NaCl溶液中 搅拌后过滤 滤液 G 4 冷却的体积分数为 95%的酒精溶液中 搅拌后过滤 滤液 H [解析] 两次加入蒸馏水的作用：第一次是使鸡血细胞吸水涨破，DNA 从细 胞中释放出来进入滤液；第二次是使溶解于物质的量浓度为 2 mol/L的 NaCl溶液 中的 DNA析出，与杂质分离。本题还涉及 DNA的鉴定，DNA可在沸水浴条件下 与二苯胺试剂作用，被染成蓝色；在滤液 E中，只是除去了部分杂质，则含 DNA 较多；在滤液 F中，除去了较多的蛋白质等，则含 DNA最多；在滤液 G中，因 DNA析出，则含 DNA较少；在滤液 H中，因 DNA 不溶于体积分数为 95%的冷 酒精，则含 DNA最少。 [答案] (1)C→B→E→D→A (2)加速血细胞的破裂 降低 NaCl 溶液的浓 度，使 DNA析出 (3)充分冷却 提取含杂质少的 DNA (4)二苯胺 蓝色 (5)H 10．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— 氯仿抽提法(方法 A)和盐析法(方法 B)提取血液中 DNA 的效率。下图中 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： 实验结果： 测定项目 金定鸭 长乐灰鹅 象洞鸡 方法 A 方法 B 方法 A 方法 B 方法 A 方法 B 纯度/OD值 1.95 1.95 1.85 2.36 1.96 1.90 浓度/μ g·mL－1 534.29 240.00 899.17 583.33 385.35 914.17 注：纯 DNA 的 OD 值为 1.8，OD 值在 1.75～1.85 间，DNA 纯度较好；OD 值高于 1.8，一般有 RNA污染；OD值低于 1.8，一般有蛋白质或其他物质污染。 请回答下列问题： (1)本实验不选择哺乳动物血液作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中加入蒸馏水的目的是_______________________________。 (4)对于长乐灰鹅、象洞鸡来说，较适宜的 DNA 提取方法分别是________、 ________。 (5)结果表明，用不同方法提取 DNA的实验中，影响 DNA纯度的主要物质是 ________。不同鸟类的相同体积的血液中 DNA提取量有明显差异，其原因可能是 _____________________________________________________________。 [解析] (1)哺乳动物血液中的血细胞主要是红细胞，哺乳动物成熟的红细胞 中无细胞核和线粒体等，故不含 DNA。(2)可根据题目中的提示信息解答。(3)动物 细胞在蒸馏水中会吸水涨破；步骤⑤是通过加入蒸馏水来降低 NaCl溶液的浓度， DNA在 0.14 mol/L的 NaCl溶液中溶解度最低，从而可以析出。(4)对照实验结果 的表格即可得出结论。(5)结合表格中的数据和表格下的标注，因 OD值都高于 1.8， 没有小于 1.8的，则影响 DNA纯度的主要物质是 RNA。 [答案] (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)向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)苯酚—氯仿抽提法(方法 A) 盐析法(方法 B) (5)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) [能力提升练] 11．下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是( ) C [在质量浓度为 0.14 mol/L的 NaCl溶液中 DNA的溶解度最小。] 12．在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下表中 所列处理方法不同外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不同。下列有关叙述 不正确的是( ) 组别 实验 材料 提取核物 质时加入 的溶液 去除杂质 时加入的 溶液 DNA鉴定 时加入的 试剂 甲 鸡血 蒸馏水 95%的酒精 (25℃) 二苯胺 乙 菜花 蒸馏水 95%的酒精 (冷却) 双缩脲 试剂 丙 猪血 蒸馏水 95%的酒精 (冷却) 二苯胺 丁 鸡血 蒸馏水 95%的酒精 (冷却) 二苯胺 A.实验材料选择错误的组别是丙 B．沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁 C．甲组实验现象差的原因是 25℃的酒精对 DNA的凝集效果差 D．乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂 D [菜花细胞有细胞壁，加入蒸馏水不破裂，须经过研磨。鉴定时要用二苯 胺试剂。] 13．甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。 下列相关叙述正确的是( ) 甲 乙 A．图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为 NaCl溶液，但两者浓度不同 B．图乙试管经稍稍加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试 管中的溶液不变蓝 C．图甲操作需用玻璃棒迅速搅拌以使 DNA析出，并缠绕在玻璃棒上 D．图乙操作中所用的二苯胺试剂需现配现用以达到较好的鉴定效果 D [图甲烧杯中为酒精溶液，图乙试管中为 NaCl溶液，A错误。图乙试管需 要在沸水浴中加热 5 min，B错误。图甲用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，卷起丝状 物，C错误。图乙操作中所用的二苯胺试剂最好现配现用，否则二苯胺会变成浅 蓝色，D正确。] 14．在 DNA粗提取与鉴定实验中，将第三次过滤获得的纱布上含有 DNA的 黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下： 序号 操作过程 ① 放入 2 mol/L的 NaCl溶液，搅拌后过滤 ② 再加入 0.14 mol/L的 NaCl溶液，搅拌后过滤 ③ 再加入冷却的、同体积的体积分数为 95%的酒精溶液，用玻璃棒沿 一个方向搅拌，卷起丝状物 上述操作过程正确的是( ) A．①② B．①②③ C．①③ D．②③ C [第三次过滤后在纱布上的是粗提取的 DNA，此 DNA 还含有杂质，因此 将其溶于 2 mol/L 的 NaCl 溶液中，再进行过滤，以除去不溶于 2 mol/L 的 NaCl 溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的体积分数为 95%的酒精溶液即 可析出 DNA，然后挑出 DNA进行鉴定。] 15．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：称取新鲜的花菜、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向一个方向搅拌，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的颜色深浅，结果如下表： 材料保存温度 花菜 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。 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：_______________________ _____________________________________________________。 (4)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。为了进一步提高粗提取时 DNA 的纯度，依 据氯仿的特性，在第三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。 [解析] (1)题目给出了多种实验材料，以探究不同保存温度对 DNA提取量的 不同影响，因此该实验名称可为“探究不同实验材料和不同保存温度对 DNA提取 量的影响”。(2)在提取 DNA 时，玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，是为了有效提取 DNA，防止 DNA 分子断裂。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黄三种不同的实 验材料在 20℃时，DNA提取量表现为蒜黄多于花菜，花菜多于辣椒，在－20℃ 时结果相同，等质量的 3种实验材料，在同一温度下 DNA 提取量不同(或从蒜黄 提取的 DNA量最多)；②低温下 DNA 水解酶的活性减弱，导致 DNA 降解速度慢， 从而使 DNA提取量相对较高。(4)由于氯仿可使蛋白质变性沉淀，而 DNA易溶解 于其中，对 DNA结构无影响，因此可将第三步获得的滤液与等量氯仿混合，静置 一段时间，蛋白质变性沉淀，而 DNA溶解于上清液中，从而可吸取上清液，从上 清液中提取 DNA。 [答案 ] (1)探究不同实验材料和不同保存温度对 DNA 提取量的影响 (2)DNA断裂 (3)①等质量的 3种实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的 DNA 量最多 ②低温抑制了相关酶的活性，DNA 降解速度慢 (4)将第三步获得 的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液