课题1 DNA的粗提取与鉴定
学习目标：1.了解DNA的物理、化学性质。(重点) 2.理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。(重点) 3.尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取。(难点)
1．提取DNA的思路及原理
(1)基本思路
①提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
②对于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理或化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
(2)实验原理
①分离原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离的目的。
②提纯原理：
ⅰDNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可溶于酒精。
ⅱ蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响。
ⅲ大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80_℃以上才会变性。
ⅳ洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。
③鉴定原理：
DNA＋二苯胺蓝色。
2．实验设计
(1)方法步骤
①实验材料的选取：选用DNA含量相对较高的生物组织。
②破碎细胞，获取含DNA的滤液：
ⅰ动物细胞的破碎——以鸡血为例：在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。
ⅱ植物细胞的破碎——以洋葱为例：先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分地搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
③去除滤液中的杂质：
方案一
方案二
方案三
利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质
直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15 min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质
将滤液放在60～75_℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，注意严格控制温度范围
④DNA的进一步提纯：利用DNA不溶于酒精溶液这一原理，可从溶液中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为白色丝状物。
⑤DNA的鉴定：将呈白色丝状物的DNA溶解于5 mL物质的量浓度为2_mol/L的NaCl溶液中，再加入4 mL的二苯胺试剂，沸水中加热5 min，冷却后观察溶液的颜色，注意要同时设置对照实验。
(2)操作提示
①以血液为实验材料时，每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠，防止血液凝固。
②加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
③鉴定DNA用的染色剂二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。
1．判断对错
(1)用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L，滤去析出物。 ( )
(2)将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。 ( )
(3)用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同。 ( )
(4)调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，可去除部分杂质。 ( )
提示：(1)× 用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L后，过滤并收集析出物。
(2)× 利用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热几分钟，才呈蓝色。
(3)× 用菜花为实验材料，需加入洗涤剂和食盐，并对材料进行研磨。
(4)√
2．在DNA粗提取与鉴定实验中，除去杂质时将滤液放在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min的目的是( )
A．使DNA变性 B．使蛋白质变性
C．使DNA和蛋白质变性 D．分解蛋白质
B [大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，而DNA在80 ℃以上才会变性。在60～75 ℃的恒温水浴箱中保温10～15 min，目的是使蛋白质变性，然后分离得到DNA。]
DNA粗提取的原理和鉴定方法
[合作交流]
1．如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出？
提示：用物质的量浓度高于或低于0.14 mol/L的NaCl溶液可溶解DNA，用物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液可析出DNA。
2．DNA和蛋白质在酒精中的溶解性有何特点？根据该特点如何将DNA与蛋白质进一步分离？
提示：DNA不溶于酒精溶液，某些蛋白质能溶于酒精溶液。向溶解有DNA和蛋白质的溶液中加入冷却的酒精溶液，溶液中会出现白色丝状物即DNA。
1．DNA与蛋白质在NaCl溶液中的溶解度
项目
溶解规律
2 mol/L的NaCl溶液
0.14 mol/L的NaCl溶液
DNA
溶解
析出
蛋白质
部分发生
盐析沉淀
溶解
总结
①DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同；
②选择适当的盐溶液就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的
2.利用耐受性提取DNA
项目
DNA
蛋白质
蛋白酶
没影响
水解
高温
80 ℃以上才会变性
60～80 ℃会变性
洗涤剂
没影响
瓦解细胞膜
特别提醒：高温和盐溶液对DNA和蛋白质的影响不同
(1)盐析过程中DNA的空间结构不变，没有变性，只是溶解度在不同盐浓度下溶解度不同，因此改变盐浓度，可重新使DNA溶解。
(2)高温使DNA和蛋白质变性时破坏的键不同。DNA变性时，氢键被破坏；降温时DNA能复性，是可逆过程。而蛋白质变性时往往是二硫键被破坏，因此蛋白质变性是不可逆的。
[典题通关]
下列关于“DNA的粗提取与鉴定”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
B [只有哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核，A选项错误；DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯，C选项错误；DNA溶液中加入二苯胺试剂后要在沸水浴的情况下才能出现蓝色，D选项错误。]
(1)哺乳动物的成熟红细胞为什么适合用于制备细胞膜？
(2)将NaCl溶液控制在0.14 mol/L、将滤液溶解于冷却的酒精中，以上两种处理方法的目的是什么？
提示：(1)因为哺乳动物的成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器，只有细胞膜一种生物膜，所以适合用于制备细胞膜。
(2)析出DNA。
1．在混合物中提取DNA分子的基本思路是( )
A．根据各种大分子的理化性质的差异
B．根据各种大分子的理化性质的共性
C．根据各种大分子在细胞内的功能
D．根据各种大分子的结构和在细胞内的位置
A [提取DNA分子是将DNA与其他物质分开，因此利用的是大分子的理化性质的差异。]
2．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，实验原理是利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同来提取的，DNA的溶解度与图示曲线的对应点相符合的是( )
A．a点浓度最适合析出DNA
B．b点浓度最适合析出DNA
C．c点浓度最适合析出DNA
D．d点浓度最适合析出DNA
B [用高浓度的NaCl溶液溶解DNA，能除去在高盐溶液中不能溶解的杂质，用低浓度的NaCl溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质，因此，反复溶解、析出DNA，能除去与DNA溶解度不同的杂质。从题图可以看出，DNA在浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小，因此最适合析出DNA。]
DNA粗提取和鉴定的实验设计
[合作交流]
1．可否选用哺乳动物成熟红细胞作实验材料，为什么？
提示：不可以，因为哺乳动物成熟红细胞无细胞核。
2．提取DNA时，要加入洗涤剂和食盐并充分研磨，作用分别是什么？
提示：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放；食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量少，影响实验结果。
3．为什么反复地溶解与析出DNA?
提示：用高盐浓度的NaCl溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度的NaCl溶液使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
1．DNA的粗提取与鉴定的实验过程
步骤
操作方法
原理
一、制备鸡血细胞液
取0.3 g/mL的柠檬酸钠溶液10 mL，与100 mL新鲜的鸡血混匀，然后静置一天或离心机离心约2～3 min，除去上清液
防止血液凝固，使血细胞与血浆分离
二、提取细胞核物质
取20 mL蒸馏水与5～10 mL的鸡血细胞液混合并充分搅拌，然后用3～4层纱布过滤，取滤液于烧杯中
使细胞过度吸水而破裂
三、溶解DNA
取2 mol/L的NaCl溶液40 mL与上述滤液混合后，用玻璃棒沿一个方向搅拌1 min，然后过滤
DNA在高浓度NaCl溶液中溶解度较大
四、析出DNA并过滤
沿烧杯内壁慢慢加入蒸馏水并轻轻搅拌，至白色丝状黏稠物不再增加时停止加水，然后用多层纱布过滤
在一定范围内DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而降低
五、DNA的再溶解
用镊子夹取纱布上的黏稠物放入20 mL浓度为2 mol/L的NaCl溶液中，搅拌至完全溶解，然后用两层纱布过滤，取其滤液放入小烧杯中
DNA在高浓度NaCl溶液中溶解度较大
六、提取较纯净的DNA
取体积分数为95%的冷却酒精溶液50 mL，与滤液混合搅拌，待出现丝状物时用玻璃棒将其卷起
DNA不溶于酒精，出现沉淀
七、DNA的鉴定
取两支20 mL的试管，各加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液5 mL，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4 mL的二苯胺试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5 min，等试管冷却后，观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化
DNA遇二苯胺(沸水浴)会被染成蓝色
2.实验操作分析
(1)实验中有2次加入蒸馏水，第一次加入的目的是使鸡血细胞吸水涨破，第二次加入的目的是稀释NaCl溶液至0.14 mol/L，从而析出DNA。
(2)实验中有3次加入NaCl，作用均为溶解DNA。
(3)实验中有4次过滤：
第一次过滤
第二次过滤
第三次过滤
第四次过滤
滤液中
含DNA的核物质
DNA
溶于0.14 mol/L NaCl溶液的杂质
DNA
纱布上
细胞膜、核膜等残片
不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质
DNA
不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质
过滤前加
入的物质
蒸馏水
NaCl溶液
蒸馏水
NaCl溶液
过滤目的
去除细胞膜、核膜等杂质
去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质
去除溶于0.14 mol/L NaCl溶液的杂质
去除不溶于2 mol/L NaCl溶液的杂质
特别提醒：DNA的粗提取与鉴定中的注意事项
(1)过滤含DNA的黏稠物时不能用滤纸代替纱布，否则会因DNA被吸附到滤纸上，而导致DNA大量损失。
(2)用玻璃棒搅拌时，动作要缓慢且沿同一方向进行，目的是防止DNA被破坏。
(3)盛放鸡血细胞液的容器最好是塑料器具，因为DNA易被玻璃制品吸附，影响最终的DNA提取量。最后提取DNA用于鉴定时，可用玻璃棒将DNA卷出。
(4)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定效果。
(5)鉴定DNA还可使用甲基绿染液，甲基绿染液可将DNA染成绿色。
[典题通关]
如图所示为DNA的粗提取与鉴定实验的实验步骤，请据图回答下列问题。
(1)请写出①②③④的实验步骤名称
①_________________________________________________；
②_________________________________________________；
③_________________________________________________；
④_________________________________________________。
(2)A、B两支试管中，________试管中含有DNA，________试管起对照作用。
[解析] 在解答本题时，一定要先将图中的每一步操作都看清楚，然后根据图中的有关文字提示判断每一步实验操作的名称。
[答案] (1)①提取细胞核物质 ②析出DNA的黏稠物 ③用冷却的酒精析出DNA ④DNA的鉴定
(2)B A
(1)步骤②是如何操作的？为什么能将DNA析出？
(2)步骤③的实验原理是什么？
提示：(1)在滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液，然后再加入蒸馏水，直到黏稠物不再增加为止。能将DNA析出的原因是，DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的改变而改变，在0.14 mol/L时溶解度最低。
(2)步骤③是根据DNA和某些蛋白质在酒精中的溶解度不同而进行操作的，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质能溶于酒精，据此可以溶解一些杂质，析出含杂质较少的DNA。
1．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．在操作时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子的完整性
C．加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出
D．当丝状黏稠物不再增加时，此时NaCl溶液的浓度相当于0.14 mol/L
C [向含有DNA的溶液中加入蒸馏水后，NaCl溶液的浓度会变小，当NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最小而析出。]
2．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( )
A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，释放出DNA等核物质
B．搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C．在析出DNA黏稠物时，要缓缓加入蒸馏水，直至黏稠物不再增多
D．要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
B [A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子，使进入滤液中的DNA尽量的多；C项是让DNA充分沉淀，保证DNA沉淀析出的量；D项的道理同C项；而B项的操作并不能使DNA增多或减少。]
[课堂小结]
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核 心 语 句 归 纳
1.DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低。
2.DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用酒精将DNA和蛋白质分开。
3.DNA对蛋白酶、高温和洗涤剂有耐受性。
4.在加热条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
5.哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核，不能作为提取DNA的实验材料。若选取肝脏细胞或植物细胞，则必须充分研磨。
6.实验中加入柠檬酸钠的作用：作为抗凝剂，防止血液凝固。
1．在“DNA的粗提取与鉴定”实验过程中，有两次DNA沉淀析出，其依据的原理是( )
①DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低
②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出
A．两次都是① B．两次都是②
C．第一次是①，第二次是② D．第一次是②，第二次是①
C [本题考查DNA粗提取的原理，DNA的第一次析出是利用DNA的溶解度在0.14 mol/L NaCl溶液中最小而析出沉淀的。第二次析出是利用DNA不溶于冷却的体积分数为95%的酒精，而蛋白质等杂质可溶解于冷却的体积分数为95%的酒精这一原理，达到对第一次析出的DNA进一步分离提纯的目的。]
2．向溶有DNA的2 mol/L的氯化钠溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中DNA和杂质蛋白等溶解度变化情况分别是( )
A．减小，减小 B．增大，增大
C．先减小后增大，增大 D．减小，增大
C [加入蒸馏水后，DNA溶解度随着氯化钠溶液的浓度降低而减小，至0.14 mol/L时达到最小，继续加入蒸馏水，DNA溶解度增大。蛋白质等杂质的溶解度随着氯化钠溶液的浓度降低而增大。]
3．将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14 mol/L NaCl溶液、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
C [DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最小，过滤后DNA在黏稠物p中，可以丢弃P；DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解过滤后，DNA在滤液中，可以丢弃q；DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液，所以过滤后DNA在黏稠物r中，可以丢弃R。]
4．“DNA的粗提取和物理性状观察”实验装置如图所示，分析回答：
(1)实验材料选用鸡血细胞液，而不用鸡全血，主要原因是鸡血细胞液中含有较高含量的________。
(2)在图中A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是______，通过图B所示的步骤取得滤液，再在滤液中加入2 mol/L NaCl溶液的目的是________________________________。图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是________。
[解析] 根据DNA的粗提取与鉴定的原理：血细胞在蒸馏水中易吸水而导致细胞膜和核膜的破裂。利用此特性可得到含有核DNA的溶液。鸡的全血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA，全血中除去血浆后即是浓缩的血细胞液，DNA的含量相对提高了。分析该实验的步骤可知，只有向血细胞液中加蒸馏水时血细胞才吸水破裂，得到DNA，为了使DNA呈溶解状态，应将物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液加入滤液中。
在实验中进行A图的操作时，必须充分搅拌不少于5 min；B图过滤时采用3～4层纱布；当NaCl溶液加入血细胞滤液中后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀。
[答案] (1)DNA (2)加速细胞膜和核膜破裂 使滤液中的DNA溶于浓盐溶液 使DNA析出
课件63张PPT。专题5 DNA和蛋白质技术课题1 DNA的粗提取与鉴定物理或化学 物理或化学性质 物理或化学性质 NaCl 盐浓度 DNA 杂质 DNA 蛋白酶 80 ℃ 洗涤剂 蓝色 DNA 蒸馏水 玻璃棒 洗涤剂和食盐 研磨 NaCl 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60～75 ℃ 酒精溶液 白色 2 mol/L的NaCl 二苯胺 柠檬酸钠 轻缓、柔和 泡沫 加剧DNA分子的断裂 絮状沉淀 二苯胺 现配现用 DNA粗提取的原理和鉴定方法 DNA粗提取和鉴定的实验设计 点击右图进入…Thank you for watching !课时分层作业(十二) DNA的粗提取与鉴定
(建议用时：35分钟)
[基础达标练]
1．在制备鸡血细胞液的过程中，加入柠檬酸钠的目的是( )
A．防止凝血 B．加快DNA析出
C．加快DNA溶解 D．加速凝血
A [柠檬酸钠是抗凝血物质，可防止凝血，有利于鸡血细胞液的制备。]
2．用过滤的方法得到含DNA的氯化钠溶液后，还要用酒精处理，才可以得到较纯的DNA，这是因为( )
A．DNA易溶于酒精，而滤液中某些杂质不易溶于酒精
B．DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精
C．DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精
D．DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精
B [DNA不易溶于酒精，而滤液中某些杂质易溶于酒精，利用这个特点可去除溶于酒精的杂质，得到较纯的DNA。]
3．在DNA提取过程中，最好使用塑料的试管和烧杯，目的是( )
A．不易破碎
B．减少提取过程中DNA的损失
C．增加DNA的含量
D．容易洗刷
B [鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于细胞内DNA的含量本来就比较少，若再被玻璃容器吸附一部分，提取到的DNA就会更少。因此，实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管，减少提取过程中DNA的损失。]
4．下面不能影响DNA粗提取含量的是( )
A．选材
B．洗涤剂的用量
C．二苯胺的用量
D．搅拌和研磨的程度
C [A项：尽量选择DNA含量高的材料粗提取DNA。B项：洗涤剂的用量和类型能影响细胞膜的瓦解程度，从而导致DNA的释放量的变化。C项：二苯胺是DNA的鉴定剂，而非提取剂。D项：搅拌和研磨充分有利于DNA的释放。]
5．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验操作的说法，有误的是( )
A．该实验中有两次加入蒸馏水，均是为了析出DNA
B．该实验操作中多次用到搅拌，除最后一步未强调方向外，其余均要求单向搅拌
C．该实验中有3次过滤，过滤时使用纱布的层数与滤液或黏稠物有关
D．实验中3次加入浓度为2 mol/L的NaCl溶液，均是为了溶解DNA
A [两次加入蒸馏水，第一次是为了使细胞吸水破裂释放出核物质(DNA)，第二次是为了降低NaCl溶液的浓度，从而析出DNA。]
6．若从植物细胞中提取DNA，发现实验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等。其可能的原因是( )
①植物细胞中DNA含量低 ②研磨不充分 ③过滤不充分 ④95%冷酒精的量过大
A．①② B．③④
C．①④ D．②③
D [研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少；过滤不充分，也会导致提取的DNA量过少；若用于沉淀DNA的酒精量过少，也会导致DNA的沉淀量少，都会影响实验效果。]
7．在DNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤
(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液
(2)过滤含黏稠物的物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液
(3)过滤溶解有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液
以上三次过滤分别为了获得( )
A．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
B．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA滤液
C．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNA
D．含较纯DNA滤液、纱布上黏稠物、含DNA滤液
A [过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液应取滤液(其内含DNA)；过滤含黏稠物的物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液应取黏稠物(因其内含析出的DNA)；DNA易溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液，故过滤该溶液时应取滤液(其内溶有DNA)。]
8．DNA的粗提取与鉴定实验的正确操作步骤是( )
A．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解核内的DNA→析出并滤取DNA黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA
B．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解并析出DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA
C．制备鸡血细胞液→溶解DNA→提取细胞核中的DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定
D．制备鸡血细胞的细胞核物质提取液→溶解DNA并析出→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定
A [B项漏掉了DNA溶解前要过滤；C项提取细胞核中DNA叙述欠妥，应是提取核物质，并且应放在溶解DNA之前；D项叙述明显有误。]
9．下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的一些重要操作示意图，据图回答下列有关该实验的问题：
(1)正确的操作顺序是___________________。
(2)上图C、E步骤都加入蒸馏水，但其目的不同，分别是________________和________________。
(3)上图A步骤中所用酒精必须是经过________才能使用，该步骤的目的是_____________________________________________________。
(4)为鉴定A中所得到的丝状物的主要成分为DNA，可滴加________试剂，沸水浴，如果出现________，则该丝状物的主要成分为DNA。
(5)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，获得如下表所示的4种滤液，含DNA最少的是滤液________。
1
B液中
搅拌研磨
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
冷却的体积分数为95%的酒精溶液中
搅拌后过滤
滤液H
[解析] 两次加入蒸馏水的作用：第一次是使鸡血细胞吸水涨破，DNA从细胞中释放出来进入滤液；第二次是使溶解于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，与杂质分离。本题还涉及DNA的鉴定，DNA可在沸水浴条件下与二苯胺试剂作用，被染成蓝色；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。
[答案] (1)C→B→E→D→A (2)加速血细胞的破裂 降低NaCl溶液的浓度，使DNA析出 (3)充分冷却 提取含杂质少的DNA (4)二苯胺 蓝色 (5)H
10．科研人员以金定鸭、长乐灰鹅和象洞鸡的全血为实验材料，比较苯酚—氯仿抽提法(方法A)和盐析法(方法B)提取血液中DNA的效率。下图中EDTA具有破坏细胞膜、抑制DNA酶活性的作用，SDS具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性和抑制DNA酶活性的作用。提取过程：
实验结果：
测定项目
金定鸭
长乐灰鹅
象洞鸡
方法A
方法B
方法A
方法B
方法A
方法B
纯度/OD值
1.95
1.95
1.85
2.36
1.96
1.90
浓度/μg·mL－1
534.29
240.00
899.17
583.33
385.35
914.17
注：纯DNA的OD值为1.8，OD值在1.75～1.85间，DNA纯度较好；OD值高于1.8，一般有RNA污染；OD值低于1.8，一般有蛋白质或其他物质污染。
请回答下列问题：
(1)本实验不选择哺乳动物血液作为实验材料的原因是____________。
(2)步骤①中，若只用蛋白酶K消化处理，对实验结果的影响是______________________。
(3)步骤③中，破碎细胞常用的方法是_________________________。
步骤⑤中加入蒸馏水的目的是_______________________________。
(4)对于长乐灰鹅、象洞鸡来说，较适宜的DNA提取方法分别是________、________。
(5)结果表明，用不同方法提取DNA的实验中，影响DNA纯度的主要物质是________。不同鸟类的相同体积的血液中DNA提取量有明显差异，其原因可能是_____________________________________________________________。
[解析] (1)哺乳动物血液中的血细胞主要是红细胞，哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和线粒体等，故不含DNA。(2)可根据题目中的提示信息解答。(3)动物细胞在蒸馏水中会吸水涨破；步骤⑤是通过加入蒸馏水来降低NaCl溶液的浓度，DNA在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，从而可以析出。(4)对照实验结果的表格即可得出结论。(5)结合表格中的数据和表格下的标注，因OD值都高于1.8，没有小于1.8的，则影响DNA纯度的主要物质是RNA。
[答案] (1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和线粒体 (2)DNA的提取量减少，纯度降低 (3)向血细胞液中加入一定量的蒸馏水，并用玻璃棒搅拌 降低NaCl溶液的浓度，析出DNA (4)苯酚—氯仿抽提法(方法A) 盐析法(方法B) (5)RNA 不同鸟类血液中血细胞的密度不同(或不同鸟类血细胞中DNA含量不同)
[能力提升练]
11．下列图示中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是( )
C [在质量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中DNA的溶解度最小。]
12．在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，甲、乙、丙、丁四个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不同。下列有关叙述不正确的是( )
组别
实验
材料
提取核物
质时加入
的溶液
去除杂质
时加入的
溶液
DNA鉴定
时加入的
试剂
甲
鸡血
蒸馏水
95%的酒精
(25 ℃)
二苯胺
乙
菜花
蒸馏水
95%的酒精
(冷却)
双缩脲
试剂
丙
猪血
蒸馏水
95%的酒精
(冷却)
二苯胺
丁
鸡血
蒸馏水
95%的酒精
(冷却)
二苯胺
A.实验材料选择错误的组别是丙
B．沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁
C．甲组实验现象差的原因是25 ℃的酒精对DNA的凝集效果差
D．乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了双缩脲试剂
D [菜花细胞有细胞壁，加入蒸馏水不破裂，须经过研磨。鉴定时要用二苯胺试剂。]
13．甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。下列相关叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaCl溶液，但两者浓度不同
B．图乙试管经稍稍加热后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试管中的溶液不变蓝
C．图甲操作需用玻璃棒迅速搅拌以使DNA析出，并缠绕在玻璃棒上
D．图乙操作中所用的二苯胺试剂需现配现用以达到较好的鉴定效果
D [图甲烧杯中为酒精溶液，图乙试管中为NaCl溶液，A错误。图乙试管需要在沸水浴中加热5 min，B错误。图甲用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，卷起丝状物，C错误。图乙操作中所用的二苯胺试剂最好现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，D正确。]
14．在DNA粗提取与鉴定实验中，将第三次过滤获得的纱布上含有DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：
序号
操作过程
①
放入2 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤
②
再加入0.14 mol/L的NaCl溶液，搅拌后过滤
③
再加入冷却的、同体积的体积分数为95%的酒精溶液，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物
上述操作过程正确的是( )
A．①② B．①②③
C．①③ D．②③
C [第三次过滤后在纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2 mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2 mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的体积分数为95%的酒精溶液即可析出DNA，然后挑出DNA进行鉴定。]
15．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
DNA粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表：
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20 ℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
(注：“＋”越多表示蓝色越深)
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验课题名称是_____________________________
_____________________________________________________。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少________。
(3)根据实验结果，得出结论并分析。
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2：_____________________________________________________
_____________________________________________________。
②针对结论1，请提出合理的解释：_______________________
_____________________________________________________。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA
均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高粗提取时DNA的纯度，依据氯仿的特性，在第三步的基础上继续操作的步骤是：_____________
_____________________________________________________，
然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。
[解析] (1)题目给出了多种实验材料，以探究不同保存温度对DNA提取量的不同影响，因此该实验名称可为“探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响”。(2)在提取DNA时，玻璃棒沿一个方向缓慢搅拌，是为了有效提取DNA，防止DNA分子断裂。(3)①由表格可知，花菜、辣椒、蒜黄三种不同的实验材料在20 ℃时，DNA提取量表现为蒜黄多于花菜，花菜多于辣椒，在－20 ℃时结果相同，等质量的3种实验材料，在同一温度下DNA提取量不同(或从蒜黄提取的DNA量最多)；②低温下DNA水解酶的活性减弱，导致DNA降解速度慢，从而使DNA提取量相对较高。(4)由于氯仿可使蛋白质变性沉淀，而DNA易溶解于其中，对DNA结构无影响，因此可将第三步获得的滤液与等量氯仿混合，静置一段时间，蛋白质变性沉淀，而DNA溶解于上清液中，从而可吸取上清液，从上清液中提取DNA。
[答案] (1)探究不同实验材料和不同保存温度对DNA提取量的影响 (2)DNA断裂 (3)①等质量的3种实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多 ②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢 (4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
