Question

以花椰菜為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)：

(1)準(zhǔn)備材料：將新鮮花椰菜和體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液放入冰箱冷卻24 h。

(2)研磨細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：在碎花椰菜中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集濾液。

①加入洗滌劑的作用是什么？

②加入食鹽的作用是什么？

③這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響？

④此步驟獲得的濾液中可能會(huì)有哪些細(xì)胞成分？

(3)去除溶液中的雜質(zhì)，也就是DNA的純化。

①DNA的純化利用了DNA的哪些特性？

②根據(jù)實(shí)際情況，寫出你去除雜質(zhì)的設(shè)計(jì)方案并寫出方案依據(jù)的原理。

(4)DNA的析出與鑒定：

①常溫下的酒精溶液也可使DNA析出，可實(shí)驗(yàn)一般要求采用預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液，從理論上分析，冷卻的酒精溶液有什么特點(diǎn)？

②DNA鑒定的方法有哪些？

 

Answer 1

（2）①洗滌劑是一些離子去污劑，它能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放。

②食鹽的主要成分是NaCl，適度的食鹽溶液有利于DNA的溶解。

③研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量少，影響實(shí)驗(yàn)效果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物，用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色。

④可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。

（3）①根據(jù)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，蛋白酶對(duì)DNA沒(méi)有影響，DNA對(duì)高溫的耐受性強(qiáng)等特性，可以設(shè)計(jì)不同的DNA純化方案。

②方案1：在濾液中加入NaCl，使NaCl溶液濃度為2 mol/L，過(guò)濾除去不溶的雜質(zhì)，再調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度為0.14 mol/L，析出DNA，過(guò)濾去除溶液中的雜質(zhì)，再利用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA。依據(jù)原理：利用DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度的不同。

方案2：直接在濾液中加入嫩肉粉，反應(yīng)10～15分鐘，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解蛋白質(zhì)。

依據(jù)原理：利用蛋白酶分解蛋白質(zhì)，而對(duì)DNA無(wú)影響，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)。

方案3：將濾液放在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15分鐘，注意嚴(yán)格控制溫度范圍。依據(jù)原理：利用DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性與DNA分離。

（4）①一是抑制DNA水解酶活性，防止DNA降解，二是降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出，三是低溫有利于增加DNA分子柔韌性，減少斷裂。

②二苯胺法、紫外燈照射法、電泳法等。

 

考查DNA的粗提取過(guò)程和DNA的鑒定。用植物組織提取DNA時(shí)與動(dòng)物細(xì)胞不同，需要用洗滌劑溶解細(xì)胞膜，其他操作都是相同的。DNA粗提取過(guò)程中，去除濾液中的雜質(zhì)，有三種不同的方案，原理不同。