Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組以洋蔥組織為實(shí)驗(yàn)材料，進(jìn)行DNA粗提取和鑒定的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)主要過(guò)程如下圖，回答下列問(wèn)題：

（1）步驟一中需加入一定量的洗滌劑和食鹽（氯化鈉）對(duì)洋蔥組織進(jìn)行處理，加入前者是為了瓦解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，加入后者的目的是溶解DNA．將攪拌和研磨后的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，即可得到含有DNA的濾液．
（2）步驟二是DNA純化過(guò)程中的關(guān)鍵步驟，可以采用以下幾種不同的方法：
①濾液中NaCl濃度在0.14mol/L時(shí)可分離出DNA，若要再次提純，需要將其溶解在2mol/L的NaCl溶液中；
②通常會(huì)向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，其目的是破壞其中的蛋白質(zhì)；
③將得到的DNA粗提取物放在60～75℃水浴中保溫10～15min，蛋白質(zhì)被破壞，但仍能得到純度較高的DNA，說(shuō)明了DNA具有較高的穩(wěn)定性（或耐較高溫度）．
（3）步驟三中向?yàn)V液中加入DNA體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精的目的是析出DNA，依據(jù)的原理是DNA不溶于酒精，但酒精可以使蛋白質(zhì)變性并與DNA分離．得到純凈的DNA后，可利用DNA與二苯胺在沸水浴條件下發(fā)生顯色反應(yīng)，來(lái)對(duì)其進(jìn)行鑒定．

Answer 1

分析 1、DNA粗提取和鑒定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性．
（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色．
2、DNA粗提取和鑒定的過(guò)程：
（1）實(shí)驗(yàn)材料的選�。悍彩呛�有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大．
（2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：
動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可．如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜．例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥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)濾后收集研磨液．
（3）去除濾液中的雜質(zhì)：
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同．
方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)；方案三利用的是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）DNA的析出與鑒定
①將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分．
②取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解．然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑．混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)．

解答 解：（1）破碎細(xì)胞的步驟中需加入一定量的洗滌劑和食鹽對(duì)洋蔥組織進(jìn)行處理，加入前者是為了瓦解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，加入后者的目的是溶解DNA．
（2）①濾液中NaCl濃度在0.14mol/L時(shí)可分離出DNA，若要再次提純，需要將其溶解在2mol/L的NaCl溶液中；
②通常會(huì)向DNA粗提取物中加入嫩肉粉，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能破壞其中的蛋白質(zhì)；
③將得到的DNA粗提取物放在60～75℃水浴中保溫10～15min，蛋白質(zhì)被破壞，但仍能得到純度較高的DNA，說(shuō)明了DNA具有較高的穩(wěn)定性（或耐較高溫度）．
（3）步驟三中向?yàn)V液中加入DNA體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精的目的是析出DNA，依據(jù)的原理是DNA不溶于酒精，但酒精可以使蛋白質(zhì)變性并與DNA分離．得到純凈的DNA后，可利用DNA與二苯胺在沸水浴條件下發(fā)生顯色反應(yīng)，來(lái)對(duì)其進(jìn)行鑒定．
故答案為：
（1）食鹽（氯化鈉）    溶解DNA
（2）①2（1分）      ②破壞其中的蛋白質(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

點(diǎn)評(píng) 本題考查DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，對(duì)于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中注意積累．