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DNA的粗提取與鑒定 一、選擇題 1．鑒定DNA的試劑是(　　) A．斐林試劑　　　　　 B．蘇丹Ⅲ染液 C．雙縮脲試劑 D．二苯胺試劑 解析：選D　鑒定DNA用的試劑是二苯胺，蘇丹Ⅲ染液用于鑒定脂肪，斐林試劑用于鑒定可溶性還原糖，雙縮脲試劑用于鑒定蛋白質。 2．在提取DNA的過程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是(　　) A．不易破碎 B．減少提取過程中DNA的損失 C．增加DNA的含量 D．容易刷洗 解析：選B　DNA易被玻璃器皿吸附，使用塑料試管和燒杯，可以減少DNA的損失。 3．(2018江蘇高考)關于還原糖、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是(　　) A．在甘蔗莖的組織樣液中加入雙縮脲試劑，溫水浴后液體由藍色變成磚紅色 B．在大豆種子勻漿液中加入斐林試劑，液體由藍色變成紫色 C．提取DNA時，在切碎的洋蔥中加入適量洗滌劑和食鹽，充分研磨，過濾并棄去濾液 D．將DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺試劑，沸水浴后液體由無色變成藍色 解析：選D　甘蔗莖的組織樣液中含有大量的蔗糖，蔗糖屬于非還原性糖，與斐林試劑在50～65 ℃的水浴加熱條件下不會產生磚紅色沉淀；大豆種子的勻漿液中含有大量的蛋白質，鑒定蛋白質時應使用雙縮脲試劑，雙縮脲試劑在常溫下能與蛋白質發(fā)生反應，生成紫色的絡合物；提取DNA時，植物細胞需要先用洗滌劑瓦解細胞膜，在切碎的洋蔥中加入適量的洗滌劑和食鹽，進行充分的研磨，過濾后收集濾液；在沸水浴條件下，DNA與二苯胺試劑反應呈現藍色。 4．下列有關DNA的粗提取與鑒定實驗的敘述，正確的是(　　) A．取材：雞血細胞。原因：有細胞核，其他動物的血細胞都沒有細胞核 B．粗提?。翰煌瑵舛鹊腘aCl溶液。原因：DNA在其中的溶解度不同 C．提純：95%的冷酒精。原因：DNA溶于酒精，蛋白質等雜質不溶于酒精 D．鑒定：二苯胺試劑。原因：DNA溶液加入二苯胺試劑即呈藍色 解析：選B　除了哺乳動物成熟的紅細胞，其他動物的血細胞都有細胞核。DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，從而粗提取DNA。DNA不溶于酒精，蛋白質等雜質溶于酒精，進而提純DNA。DNA溶液加入二苯胺試劑后需沸水浴加熱才會呈藍色。 5．在DNA粗提取與鑒定實驗中，將獲得的含有DNA的黏稠物分別按下表處理3次，則DNA主要集中在標號(　　) 操作 黏稠物 濾液 2 molL－1的NaCl溶液攪拌過濾 ① ② 0.14 molL－1的NaCl溶液攪拌過濾 ③ ④ 95%的冷酒精攪拌過濾 ⑤ ⑥ A.①③⑤ B．②③⑤ C．①④⑥ D．②④⑥ 解析：選B　DNA在2 molL－1的NaCl溶液中溶解度大，過濾后DNA存在于濾液中；DNA在0.14 molL－1的NaCl溶液中溶解度低，攪拌過濾后存在于黏稠物中；DNA不溶于95%的冷酒精，攪拌過濾后存在于黏稠物中。 6．如圖是“DNA粗提取與鑒定”實驗中的兩個操作步驟示意圖，下列相關敘述正確的是(　　) A．圖1中溶液a是0.14 molL－1的NaCl溶液 B．圖1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而蛋白質等雜質不溶 C．圖2所示實驗操作中有一處明顯錯誤，可能導致試管2中藍色變化不明顯 D．圖2試管1的作用是證明2 molL－1 NaCl溶液遇二苯胺出現藍色 解析：選C　圖1中是將絲狀物溶解，溶液a是2 molL－1的NaCl溶液；加入冷卻的酒精的目的是除雜，原理是DNA不溶于冷酒精，而雜質蛋白能溶于酒精；圖2操作中的錯誤是試管2中未將DNA溶于2 molL－1的NaCl溶液中，可能導致試管2藍色變化不明顯；圖2試管1的作用是證明2 molL－1NaCl溶液遇二苯胺不會出現藍色。 7．(2019南通二模)下列是“肝臟細胞DNA粗提取”實驗的兩個關鍵操作步驟，相關敘述錯誤的是(　　) A．步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定 B．步驟1中，冰浴處理的主要原理是低溫下DNA水解酶容易變性 C．步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結合的蛋白質因變性而沉淀 D．步驟2中，離心后應取上清液，因為DNA在2molL－1NaCl溶液中溶解度比較大 解析：選B　步驟1中，加入檸檬酸鈉緩沖液的目的是維持pH的穩(wěn)定；步驟1中，冰浴處理的主要原理是降低DNA的溶解度，使DNA析出；步驟2中，異戊醇的作用可能是使與DNA結合的蛋白質因變性而沉淀；DNA在2 molL－1的NaCl溶液中溶解度最大，因此加固體NaCl使溶液濃度達到2 molL－1后再離心過濾取上清液。 8．(2019淮陰、海門四校聯考)關于DNA的實驗，敘述正確的是(　　) A．DNA溶液與二苯胺試劑混合，沸水浴后生成藍色產物 B．PCR的每個循環(huán)一般依次經過變性→延伸→復性三步 C．用兔的成熟紅細胞可提取DNA D．用甲基綠吡羅紅將細胞染色，細胞質呈綠色，細胞核呈紅色 解析：選A　DNA溶液與二苯胺試劑混合，沸水浴后生成藍色產物；PCR的每個循環(huán)一般依次經過變性→復性→延伸三步；兔的成熟紅細胞中沒有DNA；用甲基綠吡羅紅試劑對人的口腔上皮細胞染色，細胞核呈綠色，細胞質呈紅色。 9．如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中部分操作步驟示意圖，下列有關敘述正確的是(　　) A．DNA在常溫下遇到二苯胺會被染成藍色 B．圖中加入蒸餾水的目的是稀釋鹽溶液使DNA析出 C．DNA在2 mol/L的鹽溶液中溶解度比較小 D．加入酒精后需用玻璃棒快速來回攪拌 解析：選B　DNA溶液加入二苯胺試劑，在沸水浴加熱的條件下會變藍；在DNA濃鹽溶液中加入蒸餾水的目的是稀釋鹽溶液，降低DNA的溶解度，使DNA析出；DNA在2 mol/L的鹽溶液中溶解度比較大；加入酒精后需用玻璃棒攪拌，動作要輕緩，以免加劇DNA分子斷裂，導致DNA分子不能形成絮狀沉淀。 10．若從植物細胞中提取DNA，發(fā)現實驗效果不好，如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時不顯示顏色反應等，其不可能的原因是(　　) A．植物細胞中DNA含量低　 B．研磨不充分 C．過濾不充分 D．95%冷酒精的量過少 解析：選A　研磨不充分、過濾不充分均會使細胞核內的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少；若用于沉淀DNA的酒精量過少，也會導致DNA的沉淀量變少。 11．“DNA粗提取”實驗中，應盡可能避免DNA斷裂和降解。下列相關操作正確的是(　　) 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2 molL－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 解析：選D　以菜花為材料進行研磨時要加洗滌劑和食鹽，不能加熱，否則DNA水解酶活性會上升，會加速分解DNA；向DNA溶液中加蒸餾水要緩慢，使DNA充分析出；將絲狀物溶解到2 molL－1 NaCl溶液中的目的是為了進行鑒定，應該加入二苯胺試劑，不是加水；向DNA溶液中加入冷酒精并沿同一方向緩慢攪拌析出DNA，防止DNA斷裂。 12．(2019鹽城模擬)下列有關利用新鮮的菜花進行DNA粗提取與鑒定實驗的敘述，正確的是(　　) A．向菜花組織中加入蒸餾水并攪拌可釋放核DNA B．加入洗滌劑和食鹽的作用分別是瓦解細胞膜和溶解DNA C．利用DNA不溶于冷酒精的原理可進一步提純DNA D．含DNA的氯化鈉溶液與二苯胺在常溫下混合呈藍色 解析：選BC　菜花細胞為植物細胞，有細胞壁保護，因此加蒸餾水不會吸水漲破。加入洗滌劑的作用是瓦解細胞膜，加入食鹽的作用是溶解DNA。DNA在冷酒精中的溶解度很低，蛋白質在冷酒精中的溶解度較高，因此可以利用DNA不溶于冷酒精的原理進一步提純DNA。含DNA的氯化鈉溶液與二苯胺在沸水浴下混合呈藍色。 13．(多選)如圖為“DNA的粗提取與鑒定”實驗中的一些操作過程。相關敘述正確的是(　　) A．實驗過程中正確的操作順序是③→②→⑤→④→① B．實驗⑤步驟中加入蒸餾水直到溶液中有絲狀物析出為止 C．若改用植物材料需先用洗滌劑破壞細胞壁再吸水漲破 D．將粗提取的DNA溶解在2 mol/L的NaCl中加入二苯胺試劑加熱鑒定 解析：選AD　分析題圖，①表示用95%的酒精對DNA進行進一步純化；③②表示破碎細胞，獲取含DNA的濾液；④⑤表示去除濾液中的雜質，所以實驗過程中正確的操作順序是③→②→⑤→④→①；實驗⑤步驟中加入蒸餾水直到析出的絲狀物不再增加為止；若改用植物材料需研磨破壞細胞壁，同時加入洗滌劑瓦解細胞膜；可以將粗提取的DNA溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，然后加入二苯胺試劑進行加熱鑒定。 14．(多選)研究人員比較了不同貯藏條件對棉葉DNA純度及提取率(提取率越高，獲得的DNA越多)的影響，實驗結果見下圖。下列有關敘述正確是(　　) A．提純DNA時可加入酒精去除不溶的蛋白質、酚類等物質 B．新鮮棉葉提取的DNA純度最高，提取DNA的量也最多 C．木瓜蛋白酶和不同濃度的NaCl溶液均可用于提純DNA D．用二苯胺試劑鑒定，顏色最深的是冷凍3 d處理后提取的DNA 解析：選CD　提純DNA時可加入酒精去除可溶的蛋白質、酚類等物質；新鮮棉葉提取的DNA純度最高，冷凍3 d時提取DNA的量最多，二苯胺試劑鑒定顏色最深；木瓜蛋白酶可以去除蛋白質，不同濃度的NaCl溶液可去除與DNA溶解度不同的雜質。 二、非選擇題 15．(2019無錫檢測)血液作為一種常見的臨床檢測材料，如何從血液中快速、高效地分離和提取基因組DNA，對于臨床血液檢驗與分析非常重要，科研人員對比分析了超聲波處理法(方法A)、高鹽法(方法B)、改良高鹽法(方法C)等三種快速提取大鼠全血基因組DNA的方法，實驗過程如圖，請分析回答： (1)多組實驗數據發(fā)現，用大鼠全血為實驗材料提取的DNA含量總是很少，原因是________________________________________________________________________。 (2)常規(guī)細胞破碎方法是_______________________________________________。 三種實驗方法所需時間均較短，主要在樣品處理和細胞破碎環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化，就三種方法而言，細胞破碎較理想的為______________。 (3)方法B得到的溶液中RNA含量高于DNA，分析原因是蛋白酶K的加入可能抑制了________的活性。 (4)步驟②中加入NaCl的目的是__________________________________________， 步驟③中加入異丙醇的作用是__________。 (5)得到含DNA的溶液后進行鑒定，需向其中加入____________，沸水浴加熱，________后變藍。 解析：(1)因哺乳動物成熟的紅細胞中無細胞核和線粒體，也就沒有DNA，因此用大鼠全血為實驗材料提取的DNA含量總是很少。(2)常規(guī)細胞破碎方法是加入蒸餾水，使細胞吸水漲破。與方法A、B相比，方法C破碎細胞的效率高、成本低，是細胞破碎較理想的方法。(3)方法B得到的溶液中RNA含量高于DNA，其原因可能是蛋白酶K的加入抑制了RNA酶的活性。(4)步驟②中加入NaCl的目的是溶解DNA，步驟③中加入異丙醇的作用是使DNA析出。(5)得到含DNA的溶液后進行鑒定，需向其中加入二苯胺，沸水浴加熱，冷卻后變藍。 答案：(1)哺乳動物紅細胞中無細胞核和線粒體　(2)加入蒸餾水，使細胞吸水漲破　方法C　(3)RNA酶　(4)溶解DNA　使DNA析出　(5)二苯胺　冷卻 16．(2019南通考前卷)CTAB法和SDS法是提取DNA的常用方法，CTAB提取液含有CTAB、EDTA等成分，SDS提取液含SDS、EDTA等成分。CTAB能破壞膜結構，使蛋白質變性，提高DNA在提取液中的溶解度；SDS能破壞膜結構，使蛋白質變性；EDTA能螯合Mg2＋、Mn2＋，抑制DNA酶的活性。某科研小組為了尋找提取臘梅DNA的優(yōu)良方法，比較了兩種提取DNA的方法，主要操作如下： 實驗測定結果如下(表中OD260反映溶液中核酸的濃度，OD280反映溶液中蛋白質的濃度。理論上，純DNA溶液的OD260/OD280為1.800，純RNA溶液的OD260/OD280為2.000)。 CTAB SDS OD260 OD280 OD260/ OD280 OD260 OD280 OD260 /OD280 0.033 0.018 1.833 0.006 0.005 1.200 請回答下列問題： (1)與常溫下研磨相比，液氮中研磨的優(yōu)點是________________________________；CTAB法和SDS法提取液中都加入EDTA的目的是______________________________。 (2)氯仿－異戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿－異戊醇，蛋白質等雜質可溶于氯仿－異戊醇，實驗過程中加入氯仿－異戊醇離心后，應?、賍_______加異丙醇(異丙醇與水互溶)并離心進行純化，利用異丙醇溶液純化DNA的原理是_____________。 (3)兩種方法中，________法提取的DNA較多，其可能原因是_____________________。 (4)兩種方法中，________法提取的DNA純度較低，其含有的主要雜質是________。 解析：(1)液氮溫度低，在液氮中研磨，DNA酶活性低，可以降低DNA的分解，使研磨更充分；EDTA能螯合Mg2＋、Mn2＋，抑制DNA酶的活性，減少DNA水解，提高DNA的完整性和總量。(2)氯仿—異戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿—異戊醇，離心后，氯仿—異戊醇位于試管的底部，DNA溶于上清液中，所以離心后應取上清液；含DNA的上清液中加異丙醇離心后取的是沉淀物，說明DNA不溶于異丙醇，而雜質能溶于異丙醇。(3)從表中數據可知，CTAB法提取的DNA的OD260是0.033，而SDS法提取的DNA的OD260是0.006,0.033＞0.006，所以CTAB法提取的DNA較多，根據CTAB和SDS兩種試劑作用的區(qū)別，可知CTAB提高了DNA在提取液中的溶解度，從而可提取出更多的DNA。(4)從表中數據可知，CTAB法提取的DNA的OD260/OD280是1.833，而SDS法提取的DNA的OD260/OD280是1.200，與1.833相比，1.200偏離1.800更多，所以SDS法提取的DNA純度較低，純RNA溶液的OD260/OD280為2.000，比純DNA溶液的OD260/OD280大，而1.200比1.800小，所以主要雜質不是RNA，而是蛋白質。 答案：(1)研磨充分，低溫抑制酶活性，降低DNA的分解　減少DNA水解，提高DNA的完整性和總量　(2)上清液　DNA不溶于異丙醇，而雜質能溶于異丙醇　(3)CTAB　CTAB提高了DNA在提取液中的溶解度，從而能提取出更多的DNA　(4)SDS　蛋白質