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2017_2018学年高中生物专题5DNA和蛋白质技术第13课时DNA的粗提取与鉴定同步备课教学案新人教版选修1

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                     第  13  课时 DNA      的粗提取与鉴定


[学习导航] 1.通过阅读教材           P54“基础知识”,掌握提取并检验             DNA 的原理和方法。2.结合

教材   P55“实验设计”,掌握        DNA 粗提取的选材、析出及鉴定。3.结合教材                P56“操作提示”

,掌握实验过程中需注意的问题。4.分析教材                   P57“结果分析与评价”中的问题,掌握              DNA 粗
提取与鉴定的技术。
[重难点击] 1.理解       DNA 的理化特性及根据其理化特性而提取和鉴定的原理。2.初步掌握
DNA 的粗提取和鉴定方法。
                      一、DNA   的理化特性、提取及鉴定的原理


1.提取   DNA 的方法和原理
(1)提取生物大分子的基本思路:选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质
的生物大分子。
(2)提取   DNA 的方法:利用     DNA 与 RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取
DNA,去除其他成分。
2.DNA 的溶解性
(1)DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度


DNA 在不同浓度的      NaCl 溶液中的溶解度不同,其中在            0.14 mol/LNaCl 溶液中溶解度最低。
(2)在酒精溶液中的溶解性:DNA           不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精溶液。
3.DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性
(1)对酶的耐受性:蛋白酶能水解蛋白质,但对                   DNA 没有影响。
(2)对温度的耐受性: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。
(3)对洗涤剂的耐受性:洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对                     DNA 没有影响。
4.DNA 的鉴定
在沸水浴的条件下,DNA         与二苯胺反应呈现蓝色。


1.DNA 溶解性原理
(1)结合   DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度曲线,分析           DNA 在不同浓度    NaCl 溶液中的溶解度有何
                  中国现代教育网      www.30edu.com  全国最大教师交流平台

特点。
                                                            0.14 mol/L NaCl 溶
   项目               溶解规律                 2 mol/L NaCl 溶液
                                                                    液


   DNA                                         溶解                  析出

          蛋白质在    NaCl 溶液浓度从     2 
  蛋白质     mol/L 降低过程中,溶解度逐渐增             部分发生盐析沉淀                  溶解
          大

①低于    0.14 mol/L 时:DNA 的溶解度随     NaCl 溶液物质的量浓度增加而逐渐降低。
②高于    0.14 mol/L 时:DNA 的溶解度随     NaCl 溶液物质的量浓度增加而逐渐升高。
(2)结合图表分析,如何通过控制             NaCl 溶液的浓度使     DNA 在盐溶液中溶解或析出,以达到去
除杂质的目的?
答案 提取获得的        DNA 滤液中含有蛋白质、多糖和            RNA 等多种杂质,用      2   mol/L 的 NaCl 溶
液溶解    DNA,然后过滤获得滤液,能够去除该条件下不能溶解的杂质;调节                          NaCl 溶液的物质
的量浓度为     0.14  mol/L,使  DNA 析出,然后过滤获得析出物,能够去除该条件下仍然能够溶
解的杂质。
(3)DNA 不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,此特点对于提取                               DNA 有什
么作用?
答案 可以将      DNA 和蛋白质进一步分离。
2.DNA 的耐受性原理
DNA 变性和蛋白质变性的实质相同吗?请说明原因。
答案 不同。原因如下:
(1)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理或化学因素作用下其特定的空间构象被改变,从而导
致其理化性质的改变以致生物学活性丧失。
(2)DNA 变性是指    DNA 分子在高温等条件下,由稳定的双螺旋结构解聚为无规则线性结构的现
象,变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂,当温度等条件恢复正常后,DNA                              的结构尚能恢复。

归纳总结 DNA     粗提取的三个原理

1利用  DNA 随 NaCl 溶液浓度的不同而溶解度不同的原理可粗提取                  DNA。

2利用  DNA 不溶于酒精,而细胞内的其他许多物质可溶于酒精的原理可进一步提纯                             DNA。

3利用  DNA 对酶和高温的耐受性可以去除蛋白质杂质。
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1.在“DNA  的粗提取与鉴定”实验中,实验原理是利用                   DNA 在不同浓度的     NaCl 溶液中的溶解
度不同来提取的,DNA        的溶解度与图示曲线的对应点相符合的是(  )


A.a 点浓度最适合析出        DNA       B.b 点浓度最适合析出        DNA
C.c 点浓度最适合析出        DNA       D.d 点浓度最适合析出        DNA
答案 B
解析 用高浓度的        NaCl 溶液溶解    DNA,能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质,用低浓度的
NaCl 溶液使   DNA 析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质,因此,反复溶解、析出                          DNA,能除
去与   DNA 溶解度不同的杂质。从题图可以看出,DNA               在浓度为     0.14  moL/L 的 NaCl 溶液中的
溶解度最小,因此最适合析出             DNA。随着   NaCl 溶液浓度的增大或减小,溶解度均逐渐增大。
2.下列有关“DNA     的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是(  )
A.利用   DNA 能溶于酒精溶液,而蛋白质不溶于酒精溶液,可将                    DNA 与蛋白质分离
B.利用高温能使      DNA 变性,却对蛋白质没有任何影响的特性,可将                   DNA 与蛋白质分离
C.利用   DNA 在 0.14 mol/L NaCl 溶液中溶解度最大的特点,可将            DNA 与蛋白质分离
D.在  DNA 滤液中加入嫩肉粉,通过木瓜蛋白酶的作用,可将                    DNA 与蛋白质分离
答案 D
解析 DNA   不溶于酒精,而蛋白质等杂质溶于酒精,A                  项不正确。蛋白质比         DNA 对温度的耐
受性更差,因此更容易变性,B             项不正确。DNA     在  0.14 mol/L  NaCl 溶液中溶解度最小,而
蛋白质在该浓度的        NaCl 溶液中溶解度较大,因此可将            DNA 与蛋白质分离,C       项不正确。嫩肉
粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白质水解,而对                    DNA 没有影响,因此,可将         DNA 与蛋白质分离,
D 项正确。
 一题多变
在  DNA 的粗提取过程中,使用嫩肉粉分离              DNA 与蛋白质的原理是什么?
答案 利用了酶的专一性,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化                                   DNA 水解。

                   二、“DNA    粗提取与鉴定”实验设计与操作提示


(一)实验设计 
1.实验材料的选取
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选用   DNA 含量相对较高的生物组织。
2.破碎细胞,获取含        DNA 的滤液
(1)动物细胞的破碎
①选材及方法:选用动物细胞作为实验材料时,由于其无细胞壁,因此可直接采用吸水涨破
的方法。
②过程:以鸡血为例
在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,细胞会吸水涨破,然后用纱布过
滤,过滤后收集滤液即可。
(2)植物细胞的破碎
①方法:需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
②过程:以提取洋葱的          DNA 为例。
在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分地搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。
3.去除滤液中的杂质
          利用  DNA 在不同浓度的      NaCl 溶液中溶解度不同,通过控制            NaCl 溶液的浓度去除
  方案一
          杂质
          直接在滤液中加入嫩肉粉,反应             10~15    min,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解
  方案二
          蛋白质
  方案三     将滤液放在     60~75 ℃的恒温水浴箱中保温           10~15 min,注意严格控制温度范围

4.DNA 的析出
利用   DNA 不溶于冷却的酒精溶液这一原理,可从                DNA 溶液中析出比较纯净的         DNA,此时
DNA 的状态为白色丝状物。
5.DNA 的鉴定
将白色丝状物溶解于         5  mL 物质的量浓度为      2  mol/L 的 NaCl 溶液中,再加入      4  mL 的二苯胺
试剂,沸水浴加热        5 min,冷却后观察溶液的颜色,同时设计不含                  DNA 的 NaCl 溶液作为对照。

(二)操作提示
1.以血液为实验材料时,每           100 mL 血液中需要加入      3 g 柠檬酸钠,防止血液凝固。
2.加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤的操作。
加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧                      DNA 分子的断裂,导致        DNA 分子不能形
成絮状沉淀。
3.鉴定   DNA 用的二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。
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1.实验材料的选取
教材中所给的生物材料中,选取哺乳动物的红细胞与鸡血提取                          DNA 哪个效果更好?
答案 用鸡的血液。因为鸡血细胞核                DNA 含量丰富,材料易得,而哺乳动物的红细胞无细胞
核,不含     DNA。
2.实验操作分析
(1)实验中应采用什么方法使鸡血细胞破裂?
答案 在鸡血细胞液中加入蒸馏水,使鸡血细胞吸水涨破。
(2)提取菜花的     DNA 时,加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
答案 洗涤剂能瓦解细胞膜,有利于                DNA 的释放;食盐的主要成分是           NaCl,有利于    DNA 的溶
解。
(3)实验过程要充分地搅拌和研磨,如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
答案 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,导致看不到丝状沉
淀物,用二苯胺鉴定不显示蓝色。
(4)实验过程中应如何使用玻璃棒搅拌?为什么?
答案 搅拌时玻璃棒不能直插烧杯底部,并且搅拌要轻缓,以便获得较完整的                                 DNA 分子。
规律方法 DNA     粗提取与鉴定实验中四个关键操作的目的
(1)两次加入蒸馏水
                     次数                   目的
                    第一次             使鸡血细胞吸水涨破
                    第二次       稀释   NaCl 溶液,使   DNA 逐渐析出

(2)三次加   NaCl 溶液
                次数                        目的
               第一次              溶解  DNA,析出蛋白质等杂质
               第二次        使  DNA 再溶解,为了获得含杂质较少的             DNA
               第三次            溶解  DNA,以便    DNA 与二苯胺反应

(3)三次过滤
   次数                                     目的
                 除去细胞破碎后的细胞膜、核膜、糖类、蛋白质等,获得含核物质的滤
  第一次     单层
                                              液
  第二次     两层     除去不溶于      2 mol/L NaCl 溶液中的蛋白质等杂质,获得含            DNA 的滤液
  第三次     多层        除去溶于    0.14 mol/L NaCl 溶液中的杂质,获得含         DNA 的丝状物
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(4)六次搅拌
         次数                  实验操作                          目的
        第一次          搅拌加蒸馏水的鸡血细胞液                       加速细胞破裂
        第二次          搅拌含   DNA 的高浓度盐溶液                 加速  DNA 的溶解
        第三次          搅拌加蒸馏水的       NaCl 溶液                析出  DNA
        第四次          搅拌含   DNA 的高浓度盐溶液                 加速  DNA 的溶解
        第五次            搅拌含   DNA 的酒精溶液              提取含杂质较少的        DNA
        第六次       搅拌含   DNA 的白色丝状物的盐溶液                 加速  DNA 的溶解


3.在  DNA 的粗提取实验过程中,对          DNA 提取量影响较小的是(  )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,释放出                  DNA 等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出    DNA 黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀       DNA,甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
答案 B
解析 A    项的做法是为了充分释放出核中的              DNA 分子,使进入滤液中的          DNA 尽量的多;C    项
是让   DNA 充分沉淀,保证      DNA 的量;D   项的道理同     C 项;而   B 项的操作并不能使       DNA 增多或
减少。
4.下图所示为     DNA 的粗提取与鉴定实验的实验步骤,请据图回答下列问题:


(1)请写出①②③④的实验步骤名称
①                                                                        ;
②                                                                        ;
③                                                                        ;
④                                                                        。
(2)A、B  两支试管中,        试管中含有          DNA,      试管起对照作用。
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答案 (1)①提取细胞核物质 ②析出               DNA 的黏稠物 ③用冷却的酒精析出             DNA ④DNA  的鉴
定 (2)B A
解析 在解答本题时,一定要先将图中的每一步操作都看清楚,然后根据图中的有关文字提
示判断每一步实验操作的名称。
 一题多变
(1)步骤②是如何操作的?为什么能将               DNA 析出?
答案 在滤液中加入         2 mol/L 的 NaCl 溶液,然后再加入蒸馏水,直到黏稠物不再增加为止。
能将   DNA 析出的原因是,DNA      在 NaCl 溶液中的溶解度随着         NaCl 溶液浓度的改变而改变,在
0.14 mol/L 时溶解度最低。
(2)步骤③的实验原理是什么?
答案 步骤③是根据         DNA 和某些蛋白质在酒精中的溶解度不同而进行操作的,DNA                      不溶于酒
精,但某些蛋白质能溶于酒精,据此可以溶解一些杂质,析出含杂质较少的                                DNA。


1.蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的                 DNA 分离出来。下列药品可达到上述同一目的的是

(  )
A.蒸馏水  B.NaCl   溶液  C.NaOH  溶液  D.盐酸
答案 B
解析 蛋白酶是利用酶的专一性将               DNA 和蛋白质分离,而       NaCl 溶液则是利用      DNA 和蛋白质
在该溶液中的溶解度不同将其分离。
2.下表有关“DNA     粗提取和鉴定”的相关操作中所选取的试剂,不正确的是(  )
                 选项           相关操作                选取的试剂

                  A         破碎鸡血细胞                 蒸馏水
                  B         溶解核内    DNA       2 mol/L NaCl 溶液
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                  C      提取杂质较少的       DNA     冷却的   95%的酒精
                  D          DNA 的鉴定              双缩脲试剂

答案 D
解析 鉴定     DNA 的试剂是二苯胺,用双缩脲试剂鉴定蛋白质。
3.在  DNA 的粗提取和鉴定实验中,有两次             DNA 的沉淀析出,其依据的原理是(  )
①DNA  在 NaCl 溶液物质的量浓度为        0.14   mol/L 时溶解度最低 ②DNA       在冷却的体积分数为
95%的酒精溶液中能沉淀析出
A.两次都是①                       B.两次都是②
C.第一次是①,第二次是②                 D.第一次是②,第二次是①
答案 C
解析 第一次沉淀析出是利用浓              NaCl 溶液溶解核内     DNA 之后,加蒸馏水稀释         NaCl 溶液至物
质的量浓度为      0.14   mol/L,使  DNA 溶解度降低而析出;第二次沉淀析出是用冷酒精溶液使
DNA 凝集并溶解非      DNA 物质,达到提纯      DNA 的目的。
4.下列关于“DNA     的粗提取与鉴定”实验的叙述中,正确的是(  )
A.用鸡血作为材料,原因是鸡血红细胞有细胞核,其他动物红细胞没有细胞核
B.用不同浓度的      NaCl 溶液进行    DNA 粗提取,原因是      DNA 在其中溶解度不同
C.用酒精进行提纯,原因是           DNA 溶于酒精,蛋白质不溶于酒精
D.用二苯胺试剂进行鉴定,原因是              DNA 溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
答案 B
解析 只有哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,A                     选项错误;DNA     不溶于酒精,蛋白质溶于
酒精,所以可用冷却的酒精来对              DNA 进行提纯,C     选项错误;DNA     溶液中加入二苯胺试剂后
要在水浴加热的情况下才能出现蓝色,D                 选项错误。
5.下图为“DNA    的粗提取与鉴定”实验的相关操作。


(1)图中实验材料      A 可以是        等,研磨前加入的          B 应该是                 。
(2)通过上述所示步骤得到滤液            C 后,再向滤液中加入        2        mol/L 的 NaCl 溶液的目的是                
,再过滤得到滤液        D,向滤液     D 中加入蒸馏水的目的是           
                                                                        。
(3)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,获得如表所示的                  4 种滤液,含     DNA 最少的是滤液      。

                1           研磨液             搅拌后过滤         滤液  E
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                2     2 mol/L NaCl 溶液       搅拌后过滤         滤液  F
                3    0.14 mol/L NaCl 溶液     搅拌后过滤         滤液  G
                4    冷却的   95%的酒精溶液         搅拌后过滤         滤液  H

(4)DNA 鉴定的原理是                                                      
                                                                        。
答案 (1)洋葱(菜花等) 洗涤剂和食盐 (2)使                 DNA 溶解 使   DNA(溶解度下降而沉淀)析出 
(3)H (4)在沸水浴条件下,DNA         与二苯胺反应呈现蓝色

                                    课时作业

                                   [学考达标]
1.向含有    DNA 的浓度较高的     NaCl 溶液中加入蒸馏水会使(  )
A.DNA 的溶解度下降                  B.DNA 的溶解度上升
C.蛋白质的溶解度下降                   D.DNA 和蛋白质充分溶解
答案 A
2.在提取    DNA 的过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是(  )
A.不易破碎                        B.减少   DNA 的损失
C.增加   DNA 的含量                D.容易刷洗
答案 B
3.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(  )


答案 C
解析 在质量浓度为         0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中   DNA 的溶解度最小。
4.在采用鸡血为材料对         DNA 进行粗提取的实验中,若需进一步提取含杂质较少的                      DNA,可以
依据的原理是(  )
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A.在物质的量浓度为        0.14 mol/L 的 NaCl 溶液中   DNA 的溶解度最小
B.DNA 遇二苯胺在沸水浴的条件下会染成蓝色
C.DNA 不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为     0.1 g/mL 的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
答案 C
解析 DNA   粗提取的原理有:DNA        在物质的量浓度为        0.14   mol/L 的 NaCl 溶液中溶解度最小
和  DNA 不溶于体积分数为       95%的冷酒精。进一步提取含杂质较少的                DNA 时用后者。B    项用于
DNA 鉴定,D   项中柠檬酸钠可防止血液凝固。
5.下列与析出     DNA 黏稠物有关的叙述,不正确的是(  )
A.操作时缓缓滴加蒸馏水,降低             DNA 的溶解度
B.在操作时,用玻璃棒轻缓搅拌,以保证                 DNA 分子的完整性
C.加蒸馏水可同时降低         DNA 和蛋白质的溶解度,两者均可析出
D.当丝状黏稠物不再增加时,此时              NaCl 溶液的浓度相当于       0.14 mol/L
答案 C
解析 向含有      DNA 的溶液中加入蒸馏水后,NaCl           溶液的浓度会变小,当          NaCl 溶液的浓度为
0.14 mol/L 时,DNA  的溶解度最小而析出。
6.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
答案 A
解析 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。
                                   [高考提能]
7.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(  )
                    提取核物质时
  组别     实验材料                      去除杂质时加入的溶液             DNA 鉴定时加入的试剂
                    加入的溶液
   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
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   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
答案 D
解析 菜花细胞有细胞壁,加入蒸馏水不破裂,须加入一定的洗涤剂和食盐并经过研磨。鉴
定时要用二苯胺试剂。
8.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(  )


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
答案 D
解析 图甲烧杯中为冷却的体积分数为                 95%的酒精溶液,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。
9.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
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D.含较纯    DNA 滤液、纱布上黏稠物、含          DNA 滤液
答案 A
解析 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)。
10.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
         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,
   ③
         卷起丝状物

上述操作过程正确的是(  )

A.①②  B.①②③  C.①③  D.②③
答案 C
解析 第三次过滤后在纱布上的是粗提取的                   DNA,此  DNA 中还含有杂质,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。
11.实验中对    DNA 进行鉴定时,做如下操作:
           试管
                              A                            B
      序号

          1       加 2 mol/L 的 NaCl 溶液  5 mL    加  2 mol/L 的 NaCl 溶液 5 mL
          2                 不加                 加入提取的     DNA 丝状物并搅拌
          3          加 4 mL 二苯胺,混匀                加  4 mL 二苯胺,混匀
          4             沸水浴    5 分钟                   沸水浴   5 分钟
      实验现象
      实验结论
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(1)根据上图,完成表格空白处的实验内容。
(2)对于   B 试管,完成    1、2、3   的操作后溶液颜色如何?
                                                                        。
(3)在沸水浴中加热的目的是                                                         ,同时说
明  DNA 对高温有较强的          。
(4)A 试管在实验中的作用是          。
(5)B 试管中溶液颜色的变化程度主要与                                有关。
答案 (1)溶液不变蓝色 溶液逐渐变蓝色 DNA                  在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色
(2)溶液颜色基本不变 (3)加快颜色反应速度 耐受性 (4)对照 (5)加入试管中的                              DNA(丝
状物)的多少
解析 A、B    两试管形成对照,B        试管中含     DNA 丝状物,A   试管中不含,起对照作用,其他条
件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热                      5  min,这样可加快颜色反应的速度,观
察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。
12.下图为“DNA    的粗提取与鉴定”实验装置:


(1)该实验依据的原理是        。
A.DNA 在 NaCl 溶液中的溶解度随       NaCl 溶液浓度的不同而不同
B.利用   DNA 不溶于酒精的性质,可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的                          DNA
C.DNA 是大分子有机物,不溶于水而溶于某些有机溶剂
D.在沸水浴中     DNA 遇二苯胺会出现蓝色反应
(2)在图   A 所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是                                  。通过图    B 所示的步骤
取得滤液,再在溶液中加入            2 mol/L 的 NaCl 溶液的目的是                                ;
图  C 所示实验步骤中加蒸馏水的目的是                                      。
(3)鉴定   DNA 的方法是,向溶有       DNA 丝状物的试管中加入                  试剂,混合均匀后,将试
管置于沸水中加热        5 min,冷却后可观察到溶液呈                    ;也可取少许      DNA 丝状物置于载
玻片上,滴一滴        溶液,片刻后用水冲洗,可见丝状物被染成        。
答案 (1)ABD (2)使血细胞破裂 使滤液中的                DNA 溶于浓盐溶液 降低盐溶液的浓度,使
DNA 析出 (3)二苯胺 蓝色 甲基绿 绿色
解析 (1)本实验依据的原理是            A、B、D  三个方面。(2)图      A、B、C   所示为本实验的三个关键
步骤。图     A 通过添加蒸馏水,血细胞与蒸馏水相混合而使血细胞处于极度低渗的环境之中,
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细胞因大量吸水而导致最终破裂,并释放出胞内物。图                       B 通过纱布过滤使血细胞释放出的
DNA 滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出),再在滤液中加入                       2       mol/L 的 NaCl 溶液使
DNA 溶解。图    C 在 DNA 浓盐溶液中加入蒸馏水(大量),可使溶液的                 NaCl 浓度降至较低,由于
DNA 在较低浓度的      NaCl 溶液中溶解度很低(在        0.14   mol/L 的 NaCl 溶液中溶解度最低),浓
度再变小则     DNA 溶解度将增大,使        DNA 低渗析出,经过滤等手段可以收集到               DNA。
13.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,分别加入等量的物质的量浓度为                 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,置于沸水浴中加热                   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:
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                                                                        ,
然后用体积分数为        95%的冷酒精溶液使       DNA 析出。
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,从蒜黄中提取的                     DNA 量最多,从辣椒中提取的
DNA 最少(或等量的不同实验材料,在同一温度下                  DNA 提取量不同) ②低温抑制了相关酶的
活性,使     DNA 降解速度变慢 (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
解析 (1)题目给出了多种实验材料,而且探究了不同保存温度对                          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;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。
                                   [真题体验]
14.(2015·江苏,25)图     1、2  分别为“DNA    的粗提取与鉴定”实验中部分操作步骤示意图,
下列叙述正确的是(多选)(  )


A.图  1、2 中加入蒸馏水稀释的目的相同
B.图  1 中完成过滤之后保留滤液
C.图  2 中完成过滤之后弃去滤液
D.在图   1 鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
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答案 BCD
解析 图     1、2 中加入蒸馏水稀释的目的分别是破碎细胞获取含                    DNA 的滤液、稀释      NaCl 溶液
析出   DNA,故  A 项错误;图     1 过滤之后保留滤液,因为滤液中含有               DNA,故  B 项正确;图
2 过滤之后弃去滤液,因为           DNA 已析出,故    C 项正确;嫩肉粉中的蛋白酶可对蛋白质进行水
解,故    D 项正确。
15.(2014·江苏,16)下列关于“DNA 的粗提取与鉴定”实验叙述,错误的是(  )
A.酵母和菜花均可作为提取           DNA 的材料
B.DNA 既溶于   2 mol/L NaCl 溶液也溶于蒸馏水
C.向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌,可见玻棒上有白色絮状物
D.DNA 溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝
答案 C
解析 A    项,原则上含      DNA 的生物材料都可作为提取          DNA 的材料,只是      DNA 含量高的材料成
功的可能性更大。B        项,DNA   在 2  mol/L 的 NaCl 溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C             项,向鸡
血细胞液中加蒸馏水搅拌,鸡血细胞会吸水破裂,玻棒搅拌会加快血细胞的破裂,但在蒸馏
水中不会析出      DNA。D  项,DNA  溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热,待冷却后变蓝色。
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