2017-2018學年高中生物 專題5 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù) 課題1 DNA的粗提取與鑒定優(yōu)化練習 新人教版選修1 .doc

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課題1 DNA的粗提取與鑒定 一、選擇題 1．下圖中能反映DNA溶解度與NaCl溶液濃度之間關(guān)系的是(　　) 解析：DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl溶液濃度的變化而變化，在NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時DNA溶解度最小。 答案：C 2．在DNA粗提取與鑒定實驗中，除去雜質(zhì)時將濾液放在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min的目的是(　　) A．使DNA變性 B．使蛋白質(zhì)變性 C．使DNA和蛋白質(zhì)變性 D．分解蛋白質(zhì) 解析：大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60～80 ℃的高溫，而DNA在80 ℃以上才會變性。在60～75 ℃的恒溫水浴箱中保溫10～15 min，目的是使蛋白質(zhì)變性，然后分離得到DNA。 答案：B 3．在制備雞血細胞液的過程中，加入檸檬酸鈉的目的是(　　) A．防止凝血　　　　　 B．加快DNA析出 C．加快DNA溶解 D．加速凝血 解析：檸檬酸鈉是抗凝血物質(zhì)，防止凝血，有利于雞血細胞液的制備。 答案：A 4．在混合物中提取DNA分子的基本思路是(　　) A．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的差異 B．根據(jù)各種大分子的理化性質(zhì)的共性 C．根據(jù)各種大分子在細胞內(nèi)的功能 D．根據(jù)各種大分子的結(jié)構(gòu)和在細胞內(nèi)的位置 解析：提取生物大分子的基本思路是：選用一定的物理或化學方法分離具有不同物理或化學性質(zhì)的生物大分子。DNA分子的粗提取是利用DNA與蛋白質(zhì)等其他成分在物理和化學性質(zhì)方面的差異進行分離的。 答案：A 5．向溶有DNA的物質(zhì)的量濃度為2 mol/L的NaCl溶液中不斷加入蒸餾水，在這個過程中DNA和雜質(zhì)蛋白質(zhì)等的溶解度變化情況分別是(　　) A．減小、減小 B．增大、增大 C．先減小后增大、增大 D．減小、增大 解析：DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最??；蛋白質(zhì)的溶解度隨NaCl溶液濃度的降低而逐漸增大。 答案：C 6．做DNA粗提取和鑒定實驗時，實驗材料用雞血而不用豬血的原因是(　　) A．雞血的價格比豬血的價格低 B．豬的紅細胞沒有細胞核，不易提取到DNA C．雞血不凝固，豬血會凝固 D．用雞血提取DNA比用豬血提取操作簡便 解析：DNA是生物的遺傳物質(zhì)，主要存在于細胞核內(nèi)。生物實驗材料的選擇原則一是容易獲得，二是實驗現(xiàn)象明顯。做DNA粗提取與鑒定實驗的實驗材料不選豬血是因為哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，不易提取到DNA，而鳥類、爬行類等動物成熟的紅細胞有細胞核，實驗現(xiàn)象明顯。 答案：B 7．在DNA粗提取與鑒定實驗中，若選擇的實驗材料為植物細胞，破碎細胞時要加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑和食鹽的目的分別是(　　) ①利于DNA的溶解?、诜蛛xDNA和蛋白質(zhì)?、弁呓饧毎ぁ、苋芙獾鞍踪|(zhì) A．①③ B．③② C．④① D．③① 解析：食鹽的主要成分是NaCl，DNA在一定物質(zhì)的量濃度的NaCl溶液中易溶解，加入洗滌劑的目的是瓦解細胞膜。 答案：D 8．要想從蛋白質(zhì)和DNA的混合液中得到較純的DNA，可采用的方法有(　　) ①向混合液中加入足量的蒸餾水?、谙蚧旌弦褐屑尤隓NA水解酶?、巯蚧旌弦褐屑尤肜鋮s的體積分數(shù)為95%的酒精溶液?、芟蚧旌弦褐屑尤氲鞍酌? A．①②　　　　　　 B．③④ C．①③ D．②④ 解析：DNA在物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在冷卻的體積分數(shù)為95%的酒精溶液中可析出，據(jù)此可將DNA與蛋白質(zhì)分離；DNA水解酶能將DNA水解，故不能通過此物質(zhì)提取DNA；蛋白酶可將蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子肽，從而將蛋白質(zhì)與DNA分離。 答案：B 9．下列關(guān)于DNA的粗提取與鑒定實驗的相關(guān)敘述，錯誤的是(　　) A．可以選擇DNA含量較高的生物組織為材料，如雞的血細胞 B． DNA不溶于酒精，且在0.14 mol/L的氯化鈉溶液中析出 C．可以利用嫩肉粉把雜質(zhì)多糖和RNA去除 D．洗滌劑可以瓦解細胞膜，從而獲得含有DNA的濾液 解析：雞血細胞中含有DNA，可作為提取DNA的生物材料，不可選用哺乳動物成熟的紅細胞；DNA不溶于酒精，且NaCl溶液濃度為0.14 mol/L時DNA溶解度最小，兩者均可將DNA大量析出；嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，可將蛋白質(zhì)水解，從而除去蛋白質(zhì)；洗滌劑可以瓦解細胞膜，從而獲得含有DNA的濾液。 答案：C 10．在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，如果實驗材料是植物細胞，需要進行研磨并攪拌。下列相關(guān)說法正確的是(　　) A．在切碎的植物材料中加入一定量的洗滌劑和蒸餾水，充分研磨后過濾獲取濾液 B．加入洗滌劑是為了瓦解細胞膜和核膜 C．要快速攪拌產(chǎn)生泡沫以加速細胞膜的溶解 D．先加入洗滌劑，攪拌和研磨后再加入食鹽 解析：提取植物材料中的DNA時，需在切碎的組織中加入一定量的洗滌劑和食鹽。加入洗滌劑的目的是瓦解細胞膜和核膜，以利于DNA的釋放，同時要進行充分地攪拌和研磨，使DNA完全釋放。攪拌時應(yīng)輕緩、柔和，避免產(chǎn)生大量泡沫，以利于后續(xù)操作。 答案：B 11．DNA粗提取與鑒定實驗中，①過濾用蒸餾水稀釋過的雞血細胞液；②過濾含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；③過濾溶解有DNA的2 mol/L的NaCl溶液，以上過濾分別為了獲得(　　) A．含核物質(zhì)的濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 B．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、含DNA的濾液 C．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、紗布上的DNA D．含較純的DNA濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液 解析：用蒸餾水稀釋雞血細胞液，使血細胞的細胞膜、核膜破裂，釋放出核物質(zhì)，此時過濾只能得到含DNA和其他物質(zhì)如蛋白質(zhì)的濾液，這種濾液必須經(jīng)過實驗中其他步驟的相繼處理，方能得到較純的DNA。DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，呈絲狀黏稠物，經(jīng)過濾留在紗布上。 答案：A 12．下列與析出DNA黏稠物有關(guān)的敘述，不正確的是(　　) A．操作時緩緩滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度 B．在操作時，用玻璃棒輕緩攪拌，以保證DNA分子完整 C．加蒸餾水可同時降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度，兩者均可析出 D．當絲狀黏稠物不再增加時，NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度約等于0.14 mol/L 解析：向含有DNA的溶液中加入蒸餾水后，NaCl溶液的濃度會變小，當NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度為0.14 mol/L時，DNA溶解度最小，而此時蛋白質(zhì)溶解在NaCl溶液中。 答案：C 二、非選擇題 13．如圖是“DNA粗提取與鑒定”相關(guān)實驗步驟。請據(jù)圖分析回答： (1)雞血細胞是進行該實驗較好的實驗材料，這是因為________________。從雞血細胞中釋放出核物質(zhì)的處理方法是___________________。 (2)圖A表示釋放核物質(zhì)后進行過濾的過程，過濾后取________(填“濾液”或“析出物”)進行下一步實驗；圖B表示的相關(guān)操作過程中，加入2 mol/L NaCl溶液的作用是________；圖C表示在濾液中加入冷卻的95%的酒精，其目的是___________________。 (3)為鑒定實驗所得絲狀物的主要成分是DNA，可滴加________溶液，結(jié)果絲狀物被染成綠色。 (4)圖D中a試管為對照組，b試管為實驗組。 ①a試管現(xiàn)象________________；b試管現(xiàn)象_________________________。 ②在沸水中加熱的目的是_________，同時說明DNA對高溫有較強的__________。 ③a試管在實驗中的作用是________。 ④b試管中溶液顏色的變化程度主要與________________有關(guān)。 解析：圖A表示釋放核物質(zhì)后進行過濾的過程，紗布上的過濾物主要是細胞膜、核膜的碎片等雜質(zhì)，而DNA主要存在于下面的濾液中，所以過濾后應(yīng)取濾液進行下一步實驗。DNA不溶于冷酒精，而其他一些物質(zhì)可以溶于冷酒精，從而可進一步提純DNA。甲基綠為比較常用的細胞核染色劑，染色后細胞核中染色體呈綠色，可以用來鑒定DNA。 答案： (1)雞血細胞核中DNA含量豐富，材料易得　向雞血細胞溶液中加入蒸餾水，并攪拌　(2)濾液　溶解DNA分子　提取雜質(zhì)更少的DNA(或去除脂溶性雜質(zhì))　(3)甲基綠　(4)①溶液不變藍　溶液變藍?、诩涌祛伾磻?yīng)速度　耐受性?、蹖φ铡、芗尤隓NA(絲狀物)的多少 14．如圖表示以雞血為實驗材料進行DNA的粗提取與鑒定的操作程序，請分析回答下列問題： ―→―→―→―→ 　 一　　　 　二　　　　 三　　　　　四 ―→―→―→ 　 五　　　 　六　　　　七　　　　　八 (1)步驟一中，向雞血細胞液中加入________并攪拌，可使雞血細胞破裂。 (2)步驟二中，過濾后收集含有DNA的________。 (3)步驟三、四的操作原理是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 步驟四通過向溶液中加入________調(diào)節(jié)NaCl溶液的物質(zhì)的量濃度至________mol/L時，DNA將會析出，過濾去除溶液中的雜質(zhì)。 (4)步驟七：向步驟六過濾后的________中，加入等體積的冷卻的________，靜置2～3 min，溶液中會出現(xiàn)________色絲狀物，這就是粗提取的DNA。 (5)步驟八：DNA與________________試劑沸水浴5 min，冷卻后溶液呈________色。 解析：破碎紅細胞應(yīng)用蒸餾水，使之吸水漲破。DNA在不同濃度的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?？赏ㄟ^加入蒸餾水將2 mol/L NaCl溶液稀釋為0.14 mol/L的NaCl溶液使DNA析出。DNA不溶于冷酒精，遇二苯胺沸水浴加熱呈藍色。 答案：(1)蒸餾水　(2)濾液　(3)DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，通過控制NaCl溶液的濃度去除雜質(zhì)　蒸餾水　0.14　(4)濾液　酒精　白　(5)二苯胺　藍 15．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動，具體步驟如下： 材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 ℃，另一組置于－20 ℃條件下保存24 h。 DNA粗提?。? 第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。 第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結(jié)果如下表： 材料保存溫度 花菜 辣椒 蒜黃 20 ℃ ＋＋ ＋ ＋＋＋ －20 ℃ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋ 注：“＋”越多表示藍色越深。 分析上述實驗過程，回答下列問題： (1)該探究性實驗課題名稱是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第二步中“緩緩地”攪拌，這是為了減少________。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果，得出結(jié)論并分析。 ①結(jié)論1：與20 ℃相比，相同實驗材料在－20 ℃條件下保存，DNA的提取量較多。 結(jié)論2：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專篲_______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高粗提取時DNA的純度，依據(jù)氯仿的特性，在第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 解析：(1)題目給出了多種實驗材料，以探究不同保存溫度對DNA提取量的不同影響，因此該實驗名稱可為“探究不同實驗材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響”。(2)在提取DNA時，玻璃棒沿一個方向緩慢攪拌，是為了有效提取DNA，防止DNA分子斷裂。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黃三種不同的實驗材料在20 ℃時，DNA提取量表現(xiàn)為蒜黃多于花菜，花菜多于辣椒，在－20 ℃時結(jié)果相同，等質(zhì)量的3種實驗材料。在同一溫度下DNA提取量不同(或從蒜黃提取的DNA量最多)；②低溫下DNA水解酶的活性減弱，導(dǎo)致DNA降解速度慢，從而使DNA提取量相對較高。(4)由于氯仿可使蛋白質(zhì)變性沉淀，而DNA易溶解于其中，對DNA結(jié)構(gòu)無影響，因此可將第三步獲得的濾液與等量氯仿混合，靜置一段時間，蛋白質(zhì)變性沉淀，而DNA溶解于上清液中，從而可吸取上清液，從上清液中提取DNA。 答案：(1)探究不同實驗材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響 (2)DNA斷裂　(3)①等質(zhì)量的3種實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多?、诘蜏匾种屏讼嚓P(guān)酶的活性，DNA降解速度慢　(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液