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專題4.1 DNA的粗提取及鑒定 一、選擇題（13小題） 1．下列關于“DNA的粗提取與鑒定”實驗原理與方法的敘述，錯誤的是 A．DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著溶液濃度的變化而變化 B．向雞血細胞液中加入蒸餾水的目的是使其吸水脹破，釋放出其中的DNA C．把DNA加入二苯胺溶液，在沸水浴中顏色不變，只有冷卻后才能觀察到藍色 D．向濾液中加入冷卻酒精的目的是除去DNA中的雜質(zhì)，純化DNA 【答案】C 2．在利用菜花進行“DNA粗提取與鑒定”實驗中，相關操作正確的是 A．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍 B．向菜花研磨液中加入適量的蒸餾水，以降低DNA酶活性 C．向質(zhì)量濃度為2 mol/LNaCl溶液中加入蒸餾水析出DNA時，應快速加入，直到出現(xiàn)黏稠物為止 D．向溶有粗提物的NaCl溶液中加入冷卻的體積分數(shù)95%的酒精，可獲得較純凈的DNA 【答案】D 【解析】 【分析】DNA的粗提取和鑒定的原理是： （1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同； （2）DNA不溶于酒精溶液，但是細胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶液酒精； （3）DNA和蛋白質(zhì)對酶、高溫和洗滌劑的耐受性不同； （4）DNA的鑒定：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色。 【詳解】將DNA絲狀物溶解在一定濃度的氯化鈉溶液中，再滴加二苯胺試劑和水浴加熱變藍，A錯誤； 向菜花研磨液中加入適量的蒸餾水，以降低DNA的溶解度，不是降低DNA酶的活性，B錯誤；向質(zhì)量濃度為2 mol/L氯化鈉溶液中加入蒸餾水析出DNA時，應緩慢加入，直到出現(xiàn)的黏稠物不再增加為止，C錯誤；DNA不溶于酒精，因此向溶有粗提物的NaCl溶液中加入冷卻的體積分數(shù)95%的酒精，可獲得較純凈的DNA，D正確。 3．甲、乙兩圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中涉及的兩個操作裝置。相關敘述正確的是 A．圖甲的燒杯和圖乙的試管中所用溶劑都為NaCl溶液，但兩者濃度不同 B．圖乙中兩支試管中的溶液均變藍 C．圖甲操作需用玻璃棒迅速攪拌以使DNA成為絮狀沉淀并纏繞在玻璃棒上 D．圖乙操作中所用的二苯胺試劑需現(xiàn)配現(xiàn)用以達到較好的鑒定效果 【答案】D 4．下列關于DNA和蛋白質(zhì)提取與分離實驗的敘述，正確的是 A．用不同濃度NaCl溶液反復溶解與析出DNA不能去除蛋白質(zhì) B．提取細胞中的DNA和蛋白質(zhì)都需用蒸餾水脹破細胞 C．蛋白質(zhì)提取和分離過程中進行透析可以去除溶液中的DNA D．蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分離純化 【答案】D 【解析】用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA，然后過濾出蛋白質(zhì)，再降低NaCl溶液的濃度，析出DNA，A錯誤；提取DNA時，如果是用動物的細胞需要用蒸餾水脹破，如果用植物細胞則不需要，而是用洗滌劑溶解細胞膜，B錯誤；蛋白質(zhì)提取和分離過程中進行透析可以去除溶液中的小分子雜質(zhì)，而DNA屬于大分子物質(zhì)，C錯誤；電泳法是常規(guī)分離純化的方法，蛋白質(zhì)和DNA都可以用電泳的方法進行分離純化，D正確。 5．下列操作中，對DNA的提取量影響較小的是 A．使雞血細胞在蒸餾水中充分破裂，放出DNA等核物質(zhì) B．攪拌時，要用玻璃棒沿一個方向輕緩攪動 C．在析出DNA黏稠物時，要緩緩加蒸餾水，直至溶液中黏稠物不再增多 D．在用酒精析出DNA時，要使用冷酒精，甚至可將混合液放入冰箱中冷卻 【答案】B 【點睛】DNA與蛋白質(zhì)在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同： 溶解規(guī)律 2mol/LNaCl溶液 0.14mol/LNaCl溶液 DNA 溶解 析出 蛋白質(zhì) NaCl溶液物質(zhì)的量濃度從2mol/L逐漸降低的過程中，溶解度逐漸增大 部分發(fā)生鹽析沉淀 溶解 6．右圖是利用雞血粗提取DNA的基本操作，下表中操作目的不能實現(xiàn)的是 【答案】B 【解析】在DNA粗提取實驗中，雞血中加入蒸餾水的目的是使血細胞吸水脹破，A項正確；將燒杯甲中的蒸餾水加入到含DNA的濃（2 mol/L）NaCl溶液的燒杯乙中，其目的是使NaCl溶液的濃度降低至0.14 mol/L，此時DNA在NaCl溶液中的溶解度最小，從而使DNA析出，B項錯誤；DNA不溶于酒精溶液，細胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精，據(jù)此，將冷卻的酒精加入到含DNA的濃NaCl溶液中，可除去溶于酒精中的雜質(zhì)，C項正確；將燒杯甲中的2 mol/L的NaCl溶液加入到燒杯乙中，紗布上的黏稠物中的DNA會溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，可去除不溶于2 mol/L的NaCl溶液中的雜質(zhì)，D項正確。 7．下列“DNA的粗提取和鑒定”實驗原理的敘述，正確的是 A．利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白質(zhì)不溶于酒精溶液的特點，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 B．利用85℃的高溫能使蛋白質(zhì)變性卻對DNA沒有影響的特性，將DNA與蛋白質(zhì)分離 C．利用DNA在2molL-1NaCl溶液中溶解度最大的特點，可將DNA與雜質(zhì)分離 D．在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白質(zhì)分離 【答案】D 8．在DNA的粗提取和鑒定實驗中，有兩次DNA的沉淀析出，其依據(jù)的原理是 ①DNA在NaCl溶液質(zhì)量濃度為0.14 mol/L時溶解度最低 ②DNA在冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精溶液中能沉淀析出 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 【答案】C 【解析】第一次析出DNA利用的是原理①，因為在這種濃度的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低，而蛋白質(zhì)的溶解度增加，所以通過過濾能將DNA分離開，以除去蛋白質(zhì)。第二次析出DNA利用的是原理②，即冷酒精能使DNA和蛋白質(zhì)沉淀。因為這時已基本上無蛋白質(zhì)。DNA的兩次析出所依據(jù)的原理不同，且不能前后顛倒。C正確。 【考點定位】DNA的粗提取和鑒定 9．下列與析出DNA黏稠物有關的敘述，錯誤的是 A．操作時向物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B．加蒸餾水后，用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C．加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出 D．當絲狀黏稠物不再增加時，此時NaCl的物質(zhì)的量濃度相當于0.14 mol/L 【答案】C 【解析】DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，向物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中加蒸餾水能降低DNA的溶解度從而析出DNA黏稠物，A正確；加蒸餾水后，用玻璃棒沿一個方向輕緩攪拌，以避免DNA分子斷裂，保證DNA分子完整，B正確；DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液的溶解度不同，利用這一特點，通過加蒸餾水可使DNA析出，使蛋白質(zhì)溶解，C錯誤；當絲狀黏稠物不再增加時，此時DNA的溶解度最低，NaCl的物質(zhì)的量濃度相當于0.14 mol/L，D正確。 10．DNA的粗提取與鑒定實驗，本實驗中有以下三次過濾，分別為了獲得 （1）過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細胞液 （2）過濾含黏稠物的0.14 mol/LNaCl溶液 （3）過濾溶解有DNA的2 mol/LNaCl溶液 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 【答案】A 11．將處理后的溶液過濾后，加入與濾液體積相等的冷卻的酒精溶液進行處理，可以得到較純的DNA．這是因為 A．DNA易溶于酒精，而濾液中某些雜質(zhì)不易溶于酒精 B．DNA不易溶于酒精，而濾液中某些雜質(zhì)易溶于酒精 C．DNA和濾液中其他成分更易溶于酒精 D．DNA和濾液中其他成分都不溶于酒精 【答案】B 【解析】在濾液中加入酒精，用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起的絲狀物就是析出的DNA，此處利用的原理是DNA不易溶于酒精，而濾液中某些雜質(zhì)易溶于酒精，B正確，A、C、D均錯誤。 12．如圖為“DNA粗提取和鑒定實驗的相關操作，這些操作目的正確的是 A．①是洗滌紅細胞，去除血細胞表面的雜質(zhì) B．②是溶解DNA，去除不溶于酒精的雜質(zhì) C．③溶解DNA，去除不溶于2 mol/LNaCl溶液的雜質(zhì) D．④稀釋NaCl溶液，去除不溶于低濃度NaCl溶液的雜質(zhì) 【答案】C 考點：DNA的粗提取與鑒定實驗 【名師點睛】DNA的粗提取與鑒定實驗中的“2、3、4” 加蒸餾水2次 ①加到雞血細胞液中，使血細胞吸水脹破；②加到含DNA的2 mol/L的NaCl溶液中，使NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度下降到0.14 mol/L，使DNA析出 用紗布過濾3次 ①過濾血細胞破裂液，得到含細胞核物質(zhì)的濾液；②濾取0.14 mol/L的NaCl溶液中析出的DNA（黏稠物）；③過濾溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液 用NaCl溶液4次 ①加2mol/L的NaCl溶液，溶解提取的細胞核物質(zhì)；②用0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出；③用2 mol/L的NaCl溶液，溶解濾取的DNA黏稠物；④用2 mol/L的NaCl溶液，溶解絲狀物用于鑒定DNA 13．DNA粗提取實驗中，應盡可能避免DNA斷裂和降解。相關操作正確的是 A．以菜花為材料進行研磨時，可以適當加熱以促進DNA溶解 B．向DNA溶液中迅速加入蒸餾水，使DNA快速析出 C．將絲狀物溶解到2molL-1NaCl溶液中后，加水析出 D．向DNA溶液中加入冷卻的酒精并沿同一方向緩慢攪拌 【答案】D 二、非選擇題（3小題） 14．某實驗小組以洋蔥組織為實驗材料，進行DNA粗提取與鑒定的實驗，實驗主要過程如下圖，回答下列問題： （1）步驟一中需加入一定量的洗滌劑和____________對洋蔥組織進行處理，加入前者是為了瓦解細胞膜結(jié)構，加入后者的目的是_________________。將攪拌和研磨后的物質(zhì)進行過濾，即可得到含有DNA的濾液。 （2）步驟二是DNA純化過程中的關鍵步驟，可以采用以下幾種不同的方法： ①濾液中NaCl濃度在0.14 mol/L時可分離出DNA，若要再次提純，需要將其溶解在________mol/L的NaCl溶液中； ②通常會向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，其目的是____________________； ③將得到的DNA粗提取物放在60～75 ℃水浴中保溫10～15 min，蛋白質(zhì)被破壞，但仍能得到純度較高的DNA，說明了DNA ____________________。 （3）步驟三中向濾液中加入DNA體積分數(shù)為95%的酒精的目的是____________________，依據(jù)的原理是____________________________________________________________。得到純凈的DNA后，可利用DNA與____________________在沸水浴條件下發(fā)生顯色反應，來對其進行鑒定。 【答案】（1）食鹽（氯化鈉） 溶解DNA （2）①2 ②分解其中的蛋白質(zhì) ③具有較高的穩(wěn)定性（或耐較高溫度） （3）析出DNA DNA不溶于酒精，但酒精可以使蛋白質(zhì)變性并與DNA分離 二苯胺 【解析】（1）進行DNA粗提取與鑒定時，步驟一中需加入一定量的洗滌劑和食鹽（氯化鈉）對洋蔥組織進行處理，加入前者是為了瓦解細胞膜結(jié)構，加入后者的目的是溶解DNA，將攪拌和研磨后的物質(zhì)進行過濾，即可得到含有DNA的濾液。（2）步驟二是DNA純化過程中的關鍵步驟，可以采用以下幾種不同的方法：①利用DNA在濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低可分離出DNA；若要再次提純，需要將其溶解在2 mol/L的NaCl溶液中。 ②通常會向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，由于嫩肉粉中含有蛋白酶，可分解其中的蛋白質(zhì)。 ③由于DNA具有較高的穩(wěn)定性（或耐較高溫度），將得到的DNA粗提取物放在60～75 ℃水浴中保溫10～15 min，則蛋白質(zhì)被破壞，可得到純度較高的DNA。 （3）由于DNA不溶于酒精，但酒精可以使蛋白質(zhì)變性并與DNA分離，故步驟三中向濾液中加入體積分數(shù)為95%的酒精的目的是析出DNA。得到純凈的DNA后，可利用DNA與二苯胺在沸水浴條件下發(fā)生顯色（藍色）反應，來對其進行鑒定。 15．回答下列有關“DNA的粗提取和鑒定”實驗的問題。 （1）下列有關“DNA的粗提取和鑒定”實驗原理的敘述，正確的是（____） A．DNA在NaCl溶液中的溶解度隨NaCl溶液濃度的降低而減小 B．利用DNA不溶于酒精的性質(zhì)，可除去細胞中溶于酒精的物質(zhì)而得到較純凈的DNA C．DNA是大分子有機物，不溶于水而溶于某些有機溶劑 D．在沸水中，DNA遇二苯胺會出現(xiàn)紫色反應 （2）如下圖為該實驗過程中的一些重要操作示意圖。 ①正確的操作順序是____________________________________。 ②上圖C、E步驟都加入蒸餾水，但其目的不同，分別是__________________和_______________。 ③圖A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過____________才能使用，該步驟的目的是________________________________________________。 （3）為鑒定A中所得到的絲狀物的主要成分為DNA，可滴加________試劑，沸水浴，如果出現(xiàn)________，則該絲狀物的主要成分為DNA。 【答案】（1）B （2）①C→B→E→D→A ②加速血細胞的破裂 降低NaCl溶液的濃度，使DNA析出 ③充分預冷 提取含雜質(zhì)較少（或較純凈）的DNA （3）二苯胺 藍色 （2）①根據(jù)DNA的粗提取和鑒定步驟：加入蒸餾水，破碎細胞→過濾，獲取含DNA的濾液→去除濾液中雜質(zhì)→DNA的析出→鑒定。所以正確的操作順序是C→B→E→D→A。 ②C加蒸餾水是使血細胞吸水破裂，E加蒸餾水是使NaCl溶液的濃度降低，析出DNA。 ③DNA不溶于酒精，95%的冷酒精凝集效果最佳，所以A步驟中所用酒精必須是經(jīng)過充分預冷的才能使用，以便除去溶于酒精的雜質(zhì)，提取含雜質(zhì)較少（或較純凈）的DNA。 （3）DNA鑒定用二苯胺水浴加熱，呈藍色。 16．關于DNA粗提取的實驗材料的選擇，研究者經(jīng)過多次實驗效果的比較，最終選擇雞血做實驗材料。請據(jù)圖回答問題： （1）在實驗中，兩次向燒杯中加入蒸餾水的作用是 A．稀釋血液，沖洗樣品 B．使血細胞破裂、降低NaCl濃度使DNA析出 C．使血細胞破裂、增大DNA溶解量 D．使血細胞破裂、提取含雜質(zhì)較少的DNA （2）生活在牧區(qū)的人們，采集牛、羊和馬血比較方便，若它們按實驗要求完成實驗步驟后，結(jié)果是很難提取到DNA，原因是______________________________。 （3）不同的NaCl溶液中，DNA的溶解度不同，在NaCl溶液濃度是_______________時，DNA的溶解度最小。 （4）DNA的析出和鑒定時，析出DNA時應將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的______________（寫出體積分數(shù)），靜置后溶液中將析出DNA．鑒定時所用的試劑為______________。 【答案】（1）B （2）牛羊馬為哺乳動物，其成熟的紅細胞中沒有細胞核 （3）0.14 mol/L （4）95%的酒精 二苯胺 （3）不同的NaCl溶液中，DNA的溶解度不同，在NaCl溶液濃度是0.14 mol/L時，DNA的溶解度最小。 （4）DNA的析出和鑒定時，析出DNA時應將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的95%的酒精，靜置后溶液中將析出DNA。鑒定時所用的試劑為二苯胺。 【名師點睛】在DNA粗提取的實驗中，先后兩次向燒杯中加入蒸餾水，第一次雞血中加入蒸餾水，目的是使血細胞吸水漲破，釋放DNA；第二次在2 mol/L的氯化鈉溶液中加入蒸餾水，目的是降低NaCl濃度，使DNA析出。