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1、(江蘇專版)2022年高考生物一輪復習 課時跟蹤檢測(四十一)DNA的粗提取與鑒定(含解析)
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
2、·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(chǎn)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
3、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(xiàn)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.粗提取:不同濃度的NaCl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
4、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 mol·L-1的NaCl溶液攪拌過濾
①
②
0.14 mol·L-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 mol·L-1的NaCl溶液中溶解
5、度大,過濾后DNA存在于濾液中;DNA在0.14 mol·L-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 mol·L-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 mol·L-1 NaCl溶液遇二苯胺出現(xiàn)藍色
解析:選C 圖1中是將絲狀物溶解,溶液a是2 mol·L
6、-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 mol·L-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 mol·L-1NaCl溶液遇二苯胺不會出現(xiàn)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
7、心后應取上清液,因為DNA在2mol·L-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 mol·L-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 mol·L-1后再離心過濾取上清液。
8.(2019·淮陰、海門四校聯(lián)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(chǎn)物
B.PCR的每個循環(huán)一般依次經(jīng)過變性→延伸→復性三步
C.用兔的成熟
8、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(chǎn)物;PCR的每個循環(huán)一般依次經(jīng)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
9、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(xiàn)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
10、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 mol·L-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 mol·L-1 NaCl溶液中的目的是為了進行鑒定,
11、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
12、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
13、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
14、,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)
15、多組實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),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
16、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
17、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
18、;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)
19、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)
20、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(shù)據(jù)可知,CTAB法提取的DNA的OD260是0.033,而SDS法提取的
21、DNA的OD260是0.006,0.033>0.006,所以CTAB法提取的DNA較多,根據(jù)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(shù)據(jù)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