人教版生物选修1课时作业：5.1 dna的粗提取与鉴定

一、
选择题(每小题5分，共50分)
1．在DNA的粗提取过程中，初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品分别是(　　)
①0.1
g/ml的柠檬酸钠溶液　②2.00
mol/L的NaCl溶液　③0.14
mol/L的NaCl溶液　④体积分数为95%的酒精溶液
A．①③
B．②③
C．②④
D．③④
【解析】　DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的变化而变化，在NaCl溶液的浓度为0.14
mol/L时，DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精，而其它杂质能溶，在提取较纯的DNA时，用体积分数为95%的酒精溶液能得到更纯的DNA。综上所述，供选答案组合，A、B、C三项均错误，D项正确。
【答案】　D
2.关于“DNA粗提取和鉴定”的实验原理的叙述中，正确的是(　　)
A．用猪血为实验材料的原因是猪血的红细胞有细胞核，DNA含量多
B．利用DNA
在2
mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低，易析出的特性提取DNA
C．利用DNA
不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯DNA
D．利用DNA与二苯胺作用而显现紫色的特性鉴定DNA
【解析】　猪血红细胞不含细胞核和各种细胞器，不含DNA，A错误；DNA在2
mol/L的氯化钠溶液中溶解度最高，B错误；利用DNA不溶于酒精，而细胞中的其他物质可溶于酒精的特性提纯DNA，C正确；利用DNA与二苯胺作用而显现蓝色的特性鉴定DNA，D错误。
【答案】　C
3．某同学用洋葱进行DNA
粗提取和鉴定实验，操作错误的是(　　)
A．加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨
B．用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的
DNA
C．加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌
D．加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热
【解析】　加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作，故A错误；利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开，起到纯化的作用，故B正确；加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀，故C正确；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂，故D正确。
【答案】　A
4.下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述中，正确的是(　　)
A．用鸡血作为材料，原因是鸡血红细胞有细胞核，其他动物红细胞没有细胞核
B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同
C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精
D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
【解析】　做DNA粗提取和鉴定实验时，实验材料用鸡血而不用猪血，原因是哺乳动物的成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不含DNA，并不是其他动物红细胞均不含细胞核，A错误；由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，根据此原理可以对DNA粗提取，B正确；在对DNA提纯时，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可以溶于酒精，因此可以除去溶于酒精的杂质，C错误；DNA溶液加入二苯胺试剂必须在沸水浴条件下才呈现蓝色，D错误。
【答案】　B
5.与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是(　　)
A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度
B．操作时用玻璃棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整
C．加蒸馏水可以同时降低DNA和蛋白质的溶解度
D．当丝状黏稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可认为是0.14
mol/L
【解析】　DNA的粗提取与鉴定时，操作时缓缓向氯化钠溶液中滴加蒸馏水，可降低DNA的溶解度，A正确；操作时用玻璃棒轻缓搅拌以保证DNA分子的完整，B正确；加蒸馏水可以降低DNA的溶解度但不能降低蛋白质的溶解度，C错误；当丝状黏稠物不再增加时，NaCl溶液的浓度可认为是0.14
mol/L，D正确。
【答案】　C
6.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”的实验叙述，错误的是(　　)
A．选择鸡血进行该实验是由于材料易得，核内DNA含量丰富且细胞易吸水破裂
B．DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键，调节NaCl溶液浓度利于DNA释放
C．加入木瓜蛋白酶可分解杂质蛋白，使DNA与蛋白质分开，从而提取到较纯化的DNA
D．用二苯胺试剂鉴定提取的DNA时，沸水浴加热冷却后会出现蓝色
【解析】　
“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，选择鸡血进行该实验是由于材料易得，核内DNA含量丰富且细胞易吸水破裂，A正确；DNA的释放和溶解是实验成功与否的关键，调节NaCl溶液浓度利于DNA的溶解与沉淀析出，B错误；加入木瓜蛋白酶可分解杂质蛋白，使DNA与蛋白质分开，从而提取到较纯化的DNA，C正确；用二苯胺试剂鉴定提取的DNA时，沸水浴加热冷却后会出现蓝色，D正确。
【答案】　B
7．下列利用菜花进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A．采用不同浓度的NaCl溶液反复溶解与析出DNA的方法可去除部分杂质
B．在切碎的菜花中加入一定量的洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤后弃去滤液
C．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14
mol/L，用单层滤纸过滤获取析出物
D．将白色丝状物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后震荡，观察颜色变化
【解析】　DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度变化而改变的，利用该原理可以进行DNA的粗提取，A正确；提取菜花的DNA时，在切碎的菜花中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液，B错误；随着NaCl溶液浓度降低，DNA析出，用多层纱布过滤，取纱布上
DNA的黏稠物，C错误；将白色丝状物溶解在NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后沸水浴中加热5
min，观察颜色变化，D错误。
【答案】　A
8.在DNA的粗提取和鉴定实验中，以下操作步骤错误的是(　　)
A．将鸡血细胞置于蒸馏水中并用玻棒快速搅拌释放出DNA等核物质
B．在DNA析出和再溶解过程中要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C．在用酒精析出DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却
D．鉴定DNA时，需要将甲基绿试剂加入到含DNA溶液中并进行水浴加热
【解析】　将鸡血细胞置于蒸馏水中并用玻棒快速搅拌目的是加速鸡血细胞破裂释放出DNA等核物质，故A项正确；在DNA析出和再溶解过程中要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动，否则会使DNA断裂，故B项正确；在用酒精析出DNA时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却，有利于DNA中的杂质与DNA分离开，故C项正确；鉴定DNA时，需要将二苯胺试剂加入到含DNA溶液中并进行水浴加热，故D项错。
【答案】　D
9．将粗提取的DNA丝状物分别加入物质的量浓度为0.14
mol/L
NaCl溶液、物质的量浓度为2
mol/L
NaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中，然后用放有纱布的漏斗过滤，分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丢弃的是(　　)
A．P、Q、R
B．p、q、r
C．P、q、R
D．p、Q、r
【解析】　将粗提取的DNA丝状物加入物质的量浓度为0.14
mol/L
NaCl溶液中，DNA析出，过滤后存在于纱布上(p)，杂质存在于滤液中(P)
；加入物质的量浓度为2
mol/L
NaCl溶液中，DNA溶解，过滤后存在于滤液中(Q)，杂质存在于纱布上(q)
；加入体积分数为95%的酒精溶液中，DNA析出，过滤后存在于纱布上(r)，杂质存在于滤液中(R)，C正确。
【答案】　C
10．DNA
的粗提取和鉴定实验，本实验中有以下三次过滤，分别为了获得(　　)
(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液
(2)过滤含粘稠物的0.14
mol/LNaCl溶液
(3)过滤溶解有DNA的2
mol/LNaCl溶液
A．含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液
B．含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、含DNA的滤液
C．含核物质的滤液、滤液中DNA粘稠物、纱布上的DNA
D．含较纯的DNA滤液、纱布上的粘稠物、含DNA的滤液
【解析】　鸡血细胞溶液置于蒸馏水中后，细胞会吸水涨破，核物质释放出来，故第一次过滤目的是为了获得核物质；用多层纱布过滤含粘稠物的0.14
mol/LNaCl溶液，DNA留在纱布上，目的是析出含DNA的粘稠物；过滤溶解有DNA的2
mol/LNaCl溶液，滤液中含有DNA。比较上述三次过滤目的，可知A正确。
【答案】　A
二、非选择题
11.(20分)某生物兴趣小组在学习了DNA的粗提取和鉴定实验后，尝试开展RNA的粗提取和鉴定实验。通过查阅资料，制订了以下的实验方案：
【实验课题】酵母RNA的提取和鉴定
【实验目的】1.从酵母中提取RNA；2.鉴定RNA。
【实验原理】微生物是工业上大量生产RNA的原料，其中以酵母尤为理想，因为酵母核酸中主要是RNA，DNA很少，菌体易收集，RNA易分离。RNA不溶于乙醇和无水乙醚。利用稀碱法(稀碱能使细胞壁溶解)或高盐法(高浓度的盐改变细胞膜的通透性)来释放RNA。RNA水解液(加硫酸、加热)＋苔黑酚－FeCl3试剂加热直到沸腾1分钟，会呈现墨绿色。
【实验材料】干酵母粉、离心机、烧杯、试管、玻璃棒等；0.2%氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、乙酸、10%硫酸溶液、苔黑酚－FeCl3试剂等。
【实验步骤】
①称6克干酵母
②加0.2%氢氧化钠45mL，沸水加热20分钟，搅拌，后加乙酸7滴
③离心10分钟后取上清液
④边搅拌边缓慢加95%乙醇并静置10分钟
⑤离心后先用95%乙醇洗两次，再用无水乙醚洗两次
⑥获得RNA粗制品
⑦RNA鉴定
请根据实验方案，思考并回答下列问题：
(1)酵母菌细胞中含有RNA的结构有______________。酵母菌也是便于用来研究细胞呼吸不同方式的好材料，理由是______________。
(2)实验步骤⑤中，离心后取______________用乙醇、无水乙醚进行洗涤。
(3)RNA提取过程要注意温度的控制，在20～70℃的温度范围内停留的时间不能太长，其原因是
________________________________________________________________________。
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的，一是______________，二是______________，以便获得更多更纯净的RNA。
(5)若用花椰菜来提取DNA，可用________________瓦解细胞膜，然后充分研磨，实验中研磨速度要______________。
【解析】　(1)真核细胞中RNA在细胞核内合成，由核孔进入细胞质基质，tRNA分布在细胞质基质中，作用是能识别并转运氨基酸到核糖体上，rRNA为核糖体的组成成分，mRNA作为翻译的模板与核糖体结合，线粒体和叶绿体内也含有RNA，因此酵母菌细胞中含有RNA的结构有细胞核、线粒体、核糖体、细胞质基质。酵母菌是兼性厌氧型生物，在无氧和有氧条件下均可进行细胞呼吸，呼吸产物容易获得并进行定性测量，便于探究细胞呼吸方式。
(2)实验步骤⑤中，RNA分子大，且不溶于乙醇和无水乙醚，因此离心后存在于沉淀物中，且可以用乙醇、无水乙醚洗涤，除去杂质。
(3)RNA提取过程要注意温度的控制，在20～70℃的温度范围内停留的时间不能太长，其原因是分解核酸的酶在此温度范围内活性高，会使RNA降解。
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的，一是使杂质蛋白质变性，二是使核酸水解酶失活，减少RNA的分解，以便获得更多更纯净的RNA。
(5)若用花椰菜来提取DNA，可用洗涤剂瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。然后充分研磨，实验中研磨速度要缓慢，防止DNA分子断裂。
【答案】　(1)细胞核、线粒体、核糖体、细胞质基质　酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧型
(2)沉淀物
(3)分解核酸的酶在此温度范围内活性高，会使RNA降解
(4)使杂质蛋白质变性　使核酸水解酶失活，减少RNA的分解
(5)洗涤剂　缓慢
12．(13分)如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
(1)图中实验材料A可以是________等，研磨前加入的B应该是________。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2
mol/L的NaCl溶液的目的是________________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________________。
(3)在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入体积为2
mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得如表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。
1
B液中
研磨搅拌后过滤
滤液E
2
2
mol/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14
mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
(4)DNA鉴定的原理是________________________________________。
【解析】　(1)用洋葱、菜花等破碎细胞时，加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜，有利于DNA的释放，食盐主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中，加入2
mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解而杂质析出；在滤液D中加入蒸馏水，当NaCl浓度为0.14
mol/L时，DNA溶解度最小而析出。(3)在滤液E中，只是除去了部分杂质，则含DNA较多；在滤液F中，除去了较多的蛋白质等，则含DNA最多；在滤液G中，因DNA析出，则含DNA较少；在滤液H中，因DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，则含DNA最少。(4)DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色。
【答案】　(1)洋葱(菜花等)　洗涤剂和食盐
(2)使DNA溶解　使DNA(溶解度下降而沉淀)析出
(3)H
(4)在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色
13．(17分)为了从动物组织中提取纯净的DNA，首先要快速、有效地消化裂解动物组织细胞。消化裂解动物组织常用的方法有蛋白酶(如蛋白酶K)水解、表面活性剂处理、变性剂处理等。某科研人员拟使用加酶洗衣粉消化裂解猪肌肉样本，并提取猪的DNA。实验步骤如下：
①取500mg剪碎的猪肌肉组织于离心管中，加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超纯水混合，在一定温度条件下水浴消化24h。
②加入苯酚、氯仿、异丙醇(25：24：1)混合液抽提。
③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37°C水浴th。
④加醋酸钠和无水乙醇，4cc高速离心15min。
⑤用70%乙醇洗涤沉淀两次，风干，得到高纯度的DNA。
请回答有关问题：
(1)加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞的原理是________________________________。
(2)步骤②的目的是________________________。步骤③的目的是______________________。
(3)步骤④中使用无水乙醇的目的是______________________________________，高速离心时温度保持在4℃的原因有____________________________________
、____________________________
等。
(4)如果要将加酶洗衣粉法提取DNA与蛋白酶K法提取DNA的效果进行对比，请简要说明实验设计思路。
______________________________________________________。
(5)若是从血细胞中提取DNA，则选择________________(选填“鸡血”或“哺乳动物红细胞”)。破碎细胞时，向血细胞液中加入一定量的__________________，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
【解析】　(1)细胞膜被破坏可导致细胞裂解，由于细胞膜中含有蛋白质，所以蛋白酶可以促进细胞裂解，另外表面活性剂等可以破坏细胞膜．(2)苯酚、氯仿、异丙醇混合液，可以促进蛋白质变性；RNA水解酶可以水解RNA，说明酶的专一性。(3)无水乙醇可以析出DNA，提取含杂质较少的DNA，高速离心时温度保持在4℃，原因有降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解；降低分子运动，易于形成沉淀析出。(4)实验目的是验证蛋白酶K法提取DNA的效果，因此将上述实验中的加酶洗衣粉换成蛋白酶K，其他实验步骤相同，得到DNA后，测定DNA的量和纯度。(5)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，因此不能用来作提取DNA的材料；破碎细胞时，需要加入蒸馏水，搅拌。
【答案】　(1)洗衣粉中蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜　(2)使蛋白质变性，抽提蛋白质　水解RNA　(3)析出DNA，提取含杂质较少的DNA
降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解　降低分子运动，易于形成沉淀析出　(4)将上述实验步骤中的加酶洗衣粉换成蛋白酶K，其他实验步骤相同，得到DNA后，测定DNA的量、纯度　(5)鸡血
蒸馏水