2020年高中生物专题5DNA和蛋白质技术课题1DNA的粗提取与鉴定优化练习新人教版选修1 6页

课题1 DNA的粗提取与鉴定 一、选择题 ‎1．下图中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是(　　)‎ 解析：DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的变化而变化，在NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时DNA溶解度最小。‎ 答案：C ‎2．在DNA粗提取与鉴定实验中，除去杂质时将滤液放在60～‎75 ℃‎的恒温水浴箱中保温10～15 min的目的是(　　)‎ A．使DNA变性 B．使蛋白质变性 C．使DNA和蛋白质变性 D．分解蛋白质 解析：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。在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，目的是使蛋白质变性，然后分离得到DNA。‎ 答案：B ‎3．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 解析：柠檬酸钠是抗凝血物质，防止凝血，有利于鸡血细胞液的制备。‎ 答案：A ‎4．在混合物中提取DNA分子的基本思路是(　　)‎ A．根据各种大分子的理化性质的差异 B．根据各种大分子的理化性质的共性 C．根据各种大分子在细胞内的功能 D．根据各种大分子的结构和在细胞内的位置 解析：提取生物大分子的基本思路是：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。DNA分子的粗提取是利用DNA与蛋白质等其他成分在物理和化学性质方面的差异进行分离的。‎ 答案：A 6‎ ‎5．向溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中DNA和杂质蛋白质等的溶解度变化情况分别是(　　)‎ A．减小、减小 B．增大、增大 C．先减小后增大、增大 D．减小、增大 解析：DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小；蛋白质的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而逐渐增大。‎ 答案：C ‎6．做DNA粗提取和鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血的原因是(　　)‎ A．鸡血的价格比猪血的价格低 B．猪的红细胞没有细胞核，不易提取到DNA C．鸡血不凝固，猪血会凝固 D．用鸡血提取DNA比用猪血提取操作简便 解析：DNA是生物的遗传物质，主要存在于细胞核内。生物实验材料的选择原则一是容易获得，二是实验现象明显。做DNA粗提取与鉴定实验的实验材料不选猪血是因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不易提取到DNA，而鸟类、爬行类等动物成熟的红细胞有细胞核，实验现象明显。‎ 答案：B ‎7．在DNA粗提取与鉴定实验中，若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂和食盐的目的分别是(　　)‎ ‎①利于DNA的溶解　②分离DNA和蛋白质　③瓦解细胞膜　④溶解蛋白质 A．①③ B．③②‎ C．④① D．③①‎ 解析：食盐的主要成分是NaCl，DNA在一定物质的量浓度的NaCl溶液中易溶解，加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜。‎ 答案：D ‎8．要想从蛋白质和DNA的混合液中得到较纯的DNA，可采用的方法有(　　)‎ ‎①向混合液中加入足量的蒸馏水　②向混合液中加入DNA水解酶　③向混合液中加入冷却的体积分数为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在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在冷却的体积分数为95%的酒精溶液中可析出，据此可将DNA与蛋白质分离；DNA水解酶能将DNA水解，故不能通过此物质提取DNA；蛋白酶可将蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子肽，从而将蛋白质与DNA分离。‎ 答案：B ‎9．下列关于DNA的粗提取与鉴定实验的相关叙述，错误的是(　　)‎ A．可以选择DNA含量较高的生物组织为材料，如鸡的血细胞 B． DNA不溶于酒精，且在0.14 mol/L的氯化钠溶液中析出 C．可以利用嫩肉粉把杂质多糖和RNA去除 6‎ D．洗涤剂可以瓦解细胞膜，从而获得含有DNA的滤液 解析：鸡血细胞中含有DNA，可作为提取DNA的生物材料，不可选用哺乳动物成熟的红细胞；DNA不溶于酒精，且NaCl溶液浓度为0.14 mol/L时DNA溶解度最小，两者均可将DNA大量析出；嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，可将蛋白质水解，从而除去蛋白质；洗涤剂可以瓦解细胞膜，从而获得含有DNA的滤液。‎ 答案：C ‎10．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，如果实验材料是植物细胞，需要进行研磨并搅拌。下列相关说法正确的是(　　)‎ A．在切碎的植物材料中加入一定量的洗涤剂和蒸馏水，充分研磨后过滤获取滤液 B．加入洗涤剂是为了瓦解细胞膜和核膜 C．要快速搅拌产生泡沫以加速细胞膜的溶解 D．先加入洗涤剂，搅拌和研磨后再加入食盐 解析：提取植物材料中的DNA时，需在切碎的组织中加入一定量的洗涤剂和食盐。加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜和核膜，以利于DNA的释放，同时要进行充分地搅拌和研磨，使DNA完全释放。搅拌时应轻缓、柔和，避免产生大量泡沫，以利于后续操作。‎ 答案：B ‎11．DNA粗提取与鉴定实验中，①过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；②过滤含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；③过滤溶解有DNA的2 mol/L的NaCl溶液，以上过滤分别为了获得(　　)‎ 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的滤液 C．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNA D．含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液 解析：用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤只能得到含DNA和其他物质如蛋白质的滤液，这种滤液必须经过实验中其他步骤的相继处理，方能得到较纯的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，呈丝状黏稠物，经过滤留在纱布上。‎ 答案：A ‎12．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分子完整 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，NaCl溶液的物质的量浓度约等于0.14 mol/L 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溶液的物质的量浓度为0.14 mol/L时，DNA溶解度最小，而此时蛋白质溶解在NaCl溶液中。‎ 答案：C 二、非选择题 ‎13．如图是“DNA粗提取与鉴定”相关实验步骤。请据图分析回答：‎ 6‎ ‎(1)鸡血细胞是进行该实验较好的实验材料，这是因为________________。从鸡血细胞中释放出核物质的处理方法是___________________。‎ ‎(2)图A表示释放核物质后进行过滤的过程，过滤后取________(填“滤液”或“析出物”)进行下一步实验；图B表示的相关操作过程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是________；图C表示在滤液中加入冷却的95%的酒精，其目的是___________________。‎ ‎(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，结果丝状物被染成绿色。‎ ‎(4)图D中a试管为对照组，b试管为实验组。‎ ‎①a试管现象________________；b试管现象_________________________。‎ ‎②在沸水中加热的目的是_________，同时说明DNA对高温有较强的__________。‎ ‎③a试管在实验中的作用是________。‎ ‎④b试管中溶液颜色的变化程度主要与________________有关。‎ 解析：图A表示释放核物质后进行过滤的过程，纱布上的过滤物主要是细胞膜、核膜的碎片等杂质，而DNA主要存在于下面的滤液中，所以过滤后应取滤液进行下一步实验。DNA不溶于冷酒精，而其他一些物质可以溶于冷酒精，从而可进一步提纯DNA。甲基绿为比较常用的细胞核染色剂，染色后细胞核中染色体呈绿色，可以用来鉴定DNA。‎ 答案： (1)鸡血细胞核中DNA含量丰富，材料易得　向鸡血细胞溶液中加入蒸馏水，并搅拌　(2)滤液　溶解DNA分子　提取杂质更少的DNA(或去除脂溶性杂质)　(3)甲基绿　(4)①溶液不变蓝　溶液变蓝　②加快颜色反应速度　耐受性　③对照　④加入DNA(丝状物)的多少 ‎14．如图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序，请分析回答下列问题：‎ ―→―→―→―→‎ ‎　 一　　　 　二　　　　 三　　　　　四 ―→―→―→ ‎　 五　　　 　六　　　　七　　　　　八 ‎(1)步骤一中，向鸡血细胞液中加入________并搅拌，可使鸡血细胞破裂。‎ ‎(2)步骤二中，过滤后收集含有DNA的________。‎ ‎(3)步骤三、四的操作原理是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________，‎ 步骤四通过向溶液中加入________调节NaCl溶液的物质的量浓度至________mol/L时，DNA将会析出，过滤去除溶液中的杂质。‎ ‎(4)步骤七：向步骤六过滤后的________中，加入等体积的冷却的________，静置2～3 min，溶液中会出现________色丝状物，这就是粗提取的DNA。‎ 6‎ ‎(5)步骤八：DNA与________________试剂沸水浴5 min，冷却后溶液呈________色。‎ 解析：破碎红细胞应用蒸馏水，使之吸水涨破。DNA在不同浓度的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。可通过加入蒸馏水将2 mol/L NaCl溶液稀释为0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出。DNA不溶于冷酒精，遇二苯胺沸水浴加热呈蓝色。‎ 答案：(1)蒸馏水　(2)滤液　(3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质　蒸馏水　0.14　(4)滤液　酒精　白　(5)二苯胺　蓝 ‎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。‎ 6‎ 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 6‎