Question

3．真核生物細(xì)胞內(nèi)，大量DNA和蛋白質(zhì)以及一些RNA等混雜在一起，難以分離．生物興趣小組的同學(xué)為了獲得純度相對(duì)較高的DNA展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)探究．

（1）分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA和其他物質(zhì)理化性質(zhì)的不同而采取一定的方法，如圖是從各種物質(zhì)之間溶解度的差異角度開(kāi)展研究：
a、取雞血細(xì)胞懸液10ml，加蒸餾水20ml，同時(shí)用玻璃棒快速攪拌（填“輕輕攪拌”或填“快速攪拌”）．過(guò)濾，取濾液，轉(zhuǎn)移到塑料材質(zhì)的大燒杯中．
b、沿大燒杯內(nèi)壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液，用玻棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌（填“輕輕攪拌”或填“快速攪拌”），同時(shí)不斷收集析出的物質(zhì)．
如圖是根據(jù)雞血中幾種物質(zhì)的析出情況繪制的曲線，請(qǐng)據(jù)圖分析：
c、如果只要收集纖維蛋白，可采取的措施是在硫酸銨濃度達(dá)到30%之前收集析出物．
d、先用飽和度40%的硫酸銨溶液析出絕大部分纖維蛋白和大部分球蛋白，再在飽和度約為50%的硫酸銨溶液中析出DNA（既保證DNA提取量較大又避免其他雜質(zhì)過(guò)多），與此同時(shí)析出的物質(zhì)還有球蛋白．
（2）如果要進(jìn)一步去掉其他雜質(zhì)，盡可能提高獲得的DNA純度，可采取的兩種辦法有：將DNA與球蛋白的混合物加入到冷卻酒精中，收集再次析出物；用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）處理溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液．

Answer 1

分析 分析圖解可知，不同物質(zhì)在不同飽和度硫酸銨溶液中的溶解度不同，圖中看出，纖維蛋白在30%硫酸銨溶液中溶解度最小，球蛋白在40%硫酸銨溶液中溶解度最小，DNA在飽和度約為50%的硫酸銨溶液中溶解度最小．
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；
2、DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性．

解答 解：（1）分析曲線圖可知，不同物質(zhì)在不同濃度的硫酸銨中的析出的相對(duì)量有所差別，即分離各種物質(zhì)的基本思路是根據(jù)DNA和其他物質(zhì)之間溶解度的差異角度開(kāi)展研究：
a、取雞血細(xì)胞懸液lOml，加蒸餾水20ml，此時(shí)可以用玻璃棒快速攪拌，以加速血細(xì)胞的破裂．
b、沿大燒杯內(nèi)壁持續(xù)、緩慢地加入飽和硫酸銨溶液，為了防止將DNA的絮狀物攪碎，此時(shí)應(yīng)用玻棒沿一個(gè)方向輕輕攪拌，同時(shí)不斷收集析出的物質(zhì)．
c、圖中看出，纖維蛋白的溶解度最低，硫酸銨濃度在20%之前已經(jīng)開(kāi)始析出，說(shuō)明溶解度開(kāi)始減��；在濃度為30%時(shí)析出最快，說(shuō)明此時(shí)的溶解度最低，并且超過(guò)30%后球蛋白也將逐漸析出，因此如果只要收集纖維蛋白，可以在硫酸銨濃度達(dá)到30%之前收集析出物．
d、圖中看出，DNA在飽和度約為50%的硫酸銨溶液中溶解度最小，與此同時(shí)析出的物質(zhì)還有球蛋白，只是球蛋白析出量較少．
（2）如果要進(jìn)一步去掉其他雜質(zhì)，盡可能提高獲得的DNA純度，可將DNA與球蛋白的混合物加入到冷卻酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其它雜質(zhì)可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有專一性，可以用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）處理溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液，此時(shí)蛋白質(zhì)可以水解，因此可以分離DNA和蛋白質(zhì)；又由于DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫的耐受性不同，蛋白質(zhì)容易將溶有DNA與蛋白質(zhì)的溶液放在60～75℃的恒溫水浴箱中保溫一段時(shí)間．
故答案為：
（1）溶解度    a、快速攪拌   b、輕輕攪拌 c、在硫酸銨濃度達(dá)到30%之前收集析出物    d、50%    球蛋白
（2）冷卻酒精  嫩肉粉（木瓜蛋白酶）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了DNA的粗提取與鑒定的相關(guān)知識(shí)，包括實(shí)驗(yàn)的原理、操作步驟等，意在考查考生的識(shí)記能力和實(shí)驗(yàn)操作能力，難度適中．考生注意識(shí)記純化提取DNA的方法的區(qū)別，可以利用酒精（DNA不溶，雜質(zhì)溶）、高濃度的鹽溶液（DNA溶，雜質(zhì)不溶）、低濃度的鹽溶液（DNA不溶，雜質(zhì)溶）、蛋白酶（蛋白酶可以水解蛋白質(zhì)，不能水解DNA）等分別去除雜質(zhì)．