专题五 课题1
一、选择题
1．在DNA的粗提取实验过程中，对DNA提取量影响较小的是( B )
A．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，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．要析出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
[解析] 搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动的目的是为了防止将丝状的DNA搅碎，不利于DNA絮状物的挑出，但不影响DNA的提取量。
2．提取含杂质较少的DNA所用的溶液是( D )
A．NaCl溶液
B．冷却的体积分数为90%酒精的溶液
C．加热的体积分数为90%酒精的溶液
D．冷却的体积分数为95%酒精的溶液
[解析] DNA不溶于酒精溶液，可加入冷却的体积分数为95%酒精的溶液进一步获取纯净的DNA。
3．如果在除杂中选择方案一，初步析出DNA所用药品的浓度和名称是( C )
A．0.1g·L－1的柠檬酸钠溶液 B．2mol·L－1的NaCl溶液
C．0.14mol·L－1的NaCl溶液 D．体积分数为95%的溶液
[解析] 粗提取DNA利用的原理是DNA在0.14 mol·L－1的NaCl溶液中溶解度最小而析出。
4．(2019·康杰中学高二期中)下列有关NaCl在生物技术实践中的应用，正确的是( B )
A．在配制牛肉膏蛋白胨固体培养基时，需加入琼脂，不需要添加NaCl
B．蛋白质在NaCl溶液中析出时，其结构未发生改变
C．在腐乳制作过程中，装瓶时需逐层等量加入NaCl，以防杂菌污染
D．将哺乳动物的成熟红细胞浸泡于0.9%的NaCl溶液中，用以制备纯净的细胞膜
[解析] 在配制牛肉膏蛋白胨固体培养基时，需要添加NaCl，以提供无机盐，A项错误；盐析不改变蛋白质的空间结构，B项正确；在腐乳制作过程中，装瓶时需逐层加入NaCl，且随层数的增高增加盐量，C项错误；哺乳动物的成熟红细胞在0.9%的NaCl溶液可以保持正常形态，不会破裂，D项错误。
5．能分解细胞膜的是( D )
A．蒸馏水 B．HCl溶液
C．酒精 D．洗涤剂
[解析] 洗涤剂能瓦解细胞膜，有利于DNA的释放。
二、非选择题
6．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__洋葱(菜花等)__等，研磨前加入的B应该是__洗涤剂和食盐__。
(2)通过上述所示步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2mol/L的NaCl溶液的目的是__使DNA溶解__，再过滤到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是__使DNA(溶解度下降而沉淀)析出__。
(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2mL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__H__。
1
B液中
搅拌研磨后过滤
滤液E
2
2mol/L的NaCl溶液
搅拌后过滤
滤液F
3
0.14mol/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__在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色__。
[解析] 本题考查了“DNA的粗提取与鉴定”的原理及分析。(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2mol/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溶液浓度为0.14mol/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。
专题五 课题1
一、选择题
1．某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，操作错误的是( A )
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，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。
2．若选择的实验材料为植物细胞，破碎细胞时要加入一定量的洗涤剂和食盐。加入食盐的目的是( A )
A．促进DNA的溶解 B．分离DNA和蛋白质
C．溶解细胞膜 D．溶解蛋白质
[解析] 该实验中加入食盐的目的是促进DNA的溶解。
3．蛋白酶能将蛋白质水解而使染色质中的DNA分离出来，下列药品可达到上述同一目的的是( B )
A．蒸馏水 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液 D．盐酸
[解析] 强酸强碱会破坏DNA的结构；DNA在蒸馏水中溶解度较低，但可以溶于NaCl溶液，其在NaCl溶液中的溶解度与NaCl溶液的浓度有关。在一定范围内，随着NaCl溶液浓度增大，DNA在NaCl溶液中的溶解度逐渐减小，当NaCl溶液的浓度为0.14 mol/L时，DNA的溶解度最低，此后随着NaCl溶液浓度继续增大，DNA溶解度又逐渐增大，利用该原理可以分离出DNA，故本题正确答案为B。
4．以血液为实验材料进行DNA的粗提取实验中，加入柠檬酸钠的目的是( A )
A．防止血液凝固 B．加快DNA析出
C．加快DNA溶解 D．加速凝血
[解析] 柠檬酸钠为抗凝剂，可以防止血液凝固。
5．(2019·海南文昌中学高二期末)图1、2 分别为DNA 的粗提取与鉴定实验中部分操作步骤示意图，下列叙述错误的是( A )
A．图1、2 中加入蒸馏水稀释的目的相同
B．图1 中完成过滤之后保留滤液
C．图2 中完成过滤之后弃去滤液
D．在图1 鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉有助于去除杂质
[解析] 图1、2中加入蒸馏水稀释的目的不同，前者是使细胞吸水涨破，后者是降低氯化钠溶液的浓度，使DNA沉淀析出，A项错误；图1中完成过滤之后获取的是含DNA的滤液，所以要保留滤液，B项正确；图2中加蒸馏水是使NaCl溶液的浓度降低，DNA逐渐析出，所以完成过滤之后DNA存在于沉淀物中，应弃去滤液，C项正确；在图1鸡血细胞液中加入少许嫩肉粉，其中的木瓜蛋白酶能分解DNA中的杂质蛋白，从而有助于去除杂质，D项正确。
6．在除去杂质时选择方案三(见教材)，将滤液放在60～70℃的恒温水浴箱中保温10～15min的原因是( B )
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
[解析] 方案三中提示处理的目的是使蛋白质变性。
7．在DNA的粗提取过程中，先后两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是( B )
A．稀释血液；冲洗样品
B．使血细胞破裂；降低NaCl的浓度使DNA析出
C．使血细胞破裂；增大DNA的溶解量
D．使血细胞破裂；提取含杂质较少的DNA
[解析] 在DNA的粗提取过程中，将血液静置，上清液去掉后，向血细胞中加入蒸馏水，使血细胞吸水涨破，使细胞核内的遗传物质释放；第二次是向溶有DNA的2 mol/L的NaCl溶液中缓缓加入蒸馏水，使NaCl浓度降至0.14 mol/L，析出DNA黏稠物。故正确答案为B。
8．下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是( C )
A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取
D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少
[解析] 洗涤剂可瓦解植物细胞膜，有利于释放DNA，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度，A项错误；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol·L－1的NaCl溶液中，再用二苯胺试剂在沸水浴条件下检测，冷却后变成蓝色，B项错误；常温下菜花匀浆中某些酶(如DNA水解酶)活性较高，会影响DNA的提取，C项正确；用玻棒缓慢搅拌滤液可防止DNA分子断裂，不会影响DNA的提取量，D项错误。
9．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的说法，正确的是( B )
A．NaCl溶液的浓度越低，DNA的溶解度越大
B．人的血液不能代替鸡血进行该实验
C．柠檬酸钠的主要作用是加速血细胞破裂
D．利用DNA易溶于酒精的特点可除去DNA中的部分杂质
[解析] 人是哺乳动物，其成熟的红细胞中没有细胞核，不能用于进行该实验；NaCl溶液在物质的量浓度小于0.14mol·L－1时，溶液的浓度越低，DNA的溶解度越大是正确的，没有这一前提条件，这种说法是错误的；柠檬酸钠的作用是抗凝血；DNA不溶于酒精。
10．要想从蛋白质和DNA的混合液中得到较纯的DNA，可采用的方法有( B )
①向混合液中加入足量的蒸馏水
②向混合液中加入DNA水解酶
③向混合液中加入冷却的体积分数为95%的酒精溶液
④向混合液中加入蛋白酶
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
[解析] DNA分子在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低，在95%的冷的酒精中可析出，据此可将DNA和蛋白质分离；DNA水解酶能将DNA水解成脱氧核苷酸，而蛋白酶则将蛋白质水解成可溶性的多肽，从而将蛋白质与DNA分离。
11．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验原理的叙述，正确的是( B )
A．DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小
B．利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA
C．DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于所有有机溶剂
D．在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会出现紫色反应
[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溶液的物质的量浓度为0.14mol·L－1时，DNA的溶解度最小；DNA不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质可溶于酒精，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离；DNA遇二苯胺试剂在沸水浴条件下会出现蓝色反应。
12．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是( D )
A．利用DNA溶于酒精，而蛋白质不溶于酒精的原理，可将DNA与蛋白质分离
B．利用高温能使蛋白质变性，却对DNA没有影响的特性，可将DNA与蛋白质分离
C．在溶有DNA的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中缓缓加入蒸馏水，轻轻搅拌后过滤，取滤液进行以后的实验
D．在DNA滤液中加入嫩肉粉，通过木瓜蛋白酶的作用，可将DNA与蛋白质分离
[解析] 利用DNA不溶于酒精，而蛋白质溶于酒精的原理，可将DNA和蛋白质分开。温度过高也会影响DNA的特性。在物质的量浓度为2mol·L－1的NaCl溶液中，DNA溶解度最大，但加入蒸馏水后，DNA溶解度降低，DNA析出，过滤后应取其黏稠物进行以后的实验。蛋白酶能分解蛋白质，而不能分解DNA。
二、非选择题
13．请根据下列有关实验及结果，回答问题：
在DNA的粗提取与鉴定实验中，为得到含DNA的黏稠物，某同学进行了如下操作，最后所得含DNA黏稠物极少，导致下一步实验无法进行，请指出该同学实验操作中的几处错误并改正。
①在新鲜的家鸽血中加入适量的柠檬酸钠，经离心后，除去血浆，留下血细胞备用。
②取5mL～10mL血细胞放入50mL的烧杯中，并立即注入20mL物质的量浓度为0.015mol/L的NaCl溶液，快速搅拌5min后经滤纸过滤，取其滤液。
③向滤液中加入40mL物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液，并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min。
④向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，同时用玻璃棒沿一个方向不停地轻轻搅拌，直到溶液中出现丝状物为止，再进行过滤，得到含DNA的黏稠物。
请帮该同学指出错误并加以改正：
(1)__第②步中“并立即注入20mL物质的量浓度为0.015mol/L的NaCl溶液快速搅拌”应改为“缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌。”__
(2)__第②步中的“滤纸”应改为“纱布”__
(3)__第④步中“直到溶液中出现丝状物为止”应改为“直到溶液中丝状物不再增加为止”__
[解析] 本题考查DNA的粗提取与鉴定实验的相关知识，红细胞的破裂需在清水中进行；第一次过滤，是除去细胞碎片，DNA在滤液中，因此不能用滤纸过滤；丝状物出现时才刚刚开始析出DNA，应让DNA完全析出。
14．关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验效果的比较，最终选择鸡血作为实验材料。请回答下列问题：
(1)鸡血细胞中红细胞__含细胞核__，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中__红__细胞数目较多，可以提供丰富的__DNA__。
(2)生活在牧区的人们，采集牛、羊和马血比较方便，若他们按实验要求完成实验步骤后，结果是__很难提取到DNA__，这是因为这些动物和人一样，成熟的红细胞中__无细胞核__。但若改用动物肝脏作为实验材料，实验就能顺利进行，这是因为__肝细胞有细胞核 __。
(3)若选用洋葱作为实验材料，需将洋葱切碎后，加入一定量的__洗涤剂和食盐__，进行__搅拌和研磨__。
15．“DNA的粗提取与鉴定”实验中，A、B、C、D、E五个小组除下表中所列处理方法不同外，其他操作步骤均相同且正确，但实验结果却不同。
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
A
鸡血
蒸馏水
体积分数为95%的酒精(25℃)
二苯胺
B
菜花
蒸馏水
体积分数为95%的酒精(冷却)
双缩脲
C
人血浆
蒸馏水
体积分数为95%的酒精(冷却)
二苯胺
D
人血细胞
2mol/L的
氯化钠
0.14mol/L的氯化钠
双缩脲
E
鸡血
蒸馏水
体积分数为95%的酒精溶液(冷却)
二苯胺
(1)实验材料选择错误的组别是__C、D__，其原因是__人的血浆中没有细胞结构，人成熟的红细胞中没有细胞核，选用这些材料得不到DNA或得到的DNA很少__。
(2)实验步骤(不包括实验材料)均正确，但得不到DNA的组别是__C__。
(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是__A、E__；蓝色较淡的是__A__，其原因是___冷却的酒精溶液对DNA的凝集效果较佳，该组使用的是25℃的酒精溶液__。
(4)B组实验不成功的最主要原因是__菜花细胞在蒸馏水中不能被破坏，得不到DNA(应采用研磨的方法)__。
[解析] (1)人的血浆中没有细胞结构，人成熟的红细胞没有细胞核，在这些材料中不能得到DNA或得到的DNA很少。(2)血细胞中有少量的白细胞，其中有DNA，所以只有C组人血浆中没有DNA。(3)冷却的酒精溶液对DNA有较好的凝集效果，而A组中为25℃的酒精溶液。(4)菜花细胞外有细胞壁起保护作用，在蒸馏水中不会破裂，所以不能得到DNA。
课件59张PPT。专题五DNA和蛋白质技术PCR技术与SARS病因的确定
通过PCR技术可以在数小时内将特定的目的基因或核酸序列扩增数千万倍，使原来需要几个月乃至数年才能完成的基因克隆等工作，在几天内就能完成。1975年全世界首次出现莱姆关节炎后，科学家用了7年时间才找到病因；1981年第一个艾滋病病例出现，科学家花了3年时间才找到人类获得性免疫缺陷病毒(HIV)。而在2003年的SARS爆发中，科学家仅花了几个月就找到了SARS的病原体。在SARS病因的迅速确定中，PCR技术起到了重要作用。PCR技术是如何发挥作用的呢？趣 味 导 学 首先，PCR技术具有排除已知病原体的作用。德国和法国的实验室应用PCR技术检测排除了肺炎支原体、肺炎衣原体、副流感病毒、人类间质肺炎病毒等。与此同时，美国、中国的一些实验室针对SARS患者的呼吸道分泌物和血液标本，采用PCR技术进行分析，排除了腺病毒、细小病毒、圆病毒、疱疹病毒等。
其次，利用PCR技术确认病原体。研究人员从患者标本培养物中提取到一种病毒的核酸，经逆转录后，分别进行15个不同的PCR反应，得到约20个DNA扩增片段并进行测序，经过与基因库比对后发现，其中3段不能与数据库中的任何序列匹配，但经翻译后的氨基酸序列与已知的冠状病毒序列同源，这表明分离到的病毒为冠状病毒。PCR技术和SARS病因的确定与本专题的DNA和蛋白质技术密切相关，本专题需要了解提取生物大分子的基本思路和方法，尝试DNA和蛋白质的提取。我们应当理解PCR扩增DNA片段的原理，尝试PCR技术的基本操作和应用。本专题分三个课题：《DNA的粗提取与鉴定》《多聚酶链式反应扩增DNA片段》《血红蛋白的提取和分离》。生物体的基本组成物质中都有核酸和蛋白质，核酸是遗传信息的携带者，生命活动的控制者；蛋白质是生命活动的主要承担者，生命活动的体现者。本专题将两大生命物质化抽象为具体，利用三个探究性实验，定性或定量地探究了从生物体内直接提取DNA和DNA的体外扩增技术、从生物体内直接提取血红蛋白。在这三个课题中渗透了探究实验设计的原则要求，渗透了物质提取、分离、纯化的一些基本技术。做好这些探究活动，会提高我们的动手操作能力。专 题 概 述 专题重点：DNA的粗提取和鉴定方法；PCR的原理和PCR的基本操作；凝胶色谱法的原理和方法。
专题难点：DNA的粗提取和鉴定方法；PCR的原理；样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。DNA和蛋白质技术是分子生物学研究的基本技术。学习这些技术，不仅能够帮助我们初步了解分子生物学的基本实验方法，而且能够巩固必修课中学习的有关DNA和蛋白质的理论知识。学习时，要明确DNA粗提取的过程及方法，特别是NaCl的作用，对PCR原理的理解是学习中的难点，因此要充分利用教材中的图文资料，联系细胞中DNA复制的过程、需要的条件及遵循的碱基互补配对原则进行学习。学 法 指 导 课题1 DNA的粗提取与鉴定自 主 学 习一、提取生物大分子的基本思路
1．基本思路：选择用一定_________________方法分离具有________________________的生物大分子。
2．提取DNA的方法
(1)概念：利用DNA与_______、__________和________等在物理和化学性质方面的________，提取DNA，去除其他成分。
(2)原理
①分离
DNA和__________等其他成分在不同浓度的________溶液中溶解度不同，利用这一特点选择适当的____________就能使DNA充分溶解，而使__________沉淀，或者相反，以达到分离目的。物理或化学 不同物理或化学性质 RNA 蛋白质 脂质 差异 蛋白质 NaCl NaCl浓度 蛋白质 ②提纯
a．DNA不溶于____________，但是某些__________则可溶于其中。
b．__________能水解蛋白质，但是对_______没有影响。
c．大多数蛋白质不能忍受____________的高温而发生变性，而DNA在________以上才会变性。
利用以上原理可以将DNA与蛋白质进一步分离。
③鉴定
在沸水浴的条件下，DNA被二苯胺染成蓝色。
(3)__________能够瓦解细胞膜，但对_______没有影响。酒精溶液 蛋白质 蛋白酶 DNA 60～80℃ 80℃ 洗涤剂 DNA 二、实验设计
1．实验材料的选取：凡是含有_______的生物材料都可以考虑，但是选用___________________的生物组织，成功的可能性更大。
2．破碎细胞，获取含DNA的滤液：在鸡血细胞液中加入一定量的__________，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用__________溶解细胞膜。如果以洋葱做实验材料，先将洋葱切碎，然后加入一定的__________和________，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。DNA DNA含量相对较高 蒸馏水 洗涤剂 洗涤剂 食盐 3．去除滤液中的杂质
(1)方案一：通过控制____________的浓度去除杂质。
(2)方案二：直接向滤液中加入__________，反应10～15min，添加物中的______________能够分解蛋白质。
(3)方案三：将滤液放在____________的恒温水浴箱中保温10～15min，注意严格控制温度范围。NaCl溶液 嫩肉粉 木瓜蛋白酶 60～80℃ 4．DNA的析出与鉴定：将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等的、冷却的____________，静置，溶液中会出现______________，这就是粗提取的DNA。
取两支试管，各加入物质的量浓度为____________的NaCl溶液5mL，将丝状物放入其中一支试管中。向两支试管中各加入4mL______________，置于________中加热5min，待试管冷却后，看溶解有DNA的溶液是否变______色。酒精溶液 白色丝状物 2 mol/L 二苯胺试剂 沸水 蓝
根据下图分析，要使DNA溶解，需要使用什么浓度？要使DNA析出，又需要使用什么浓度？
提示：在0.14 mol/L时DNA溶解度最小，较高(或较低)浓度可使DNA溶解；0.14 mol/L可使DNA析出。1．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，它们都是有机物但都溶于酒精。( )
分析：DNA不溶于酒精，而某些蛋白质等杂质可以溶于酒精。
2．做DNA粗提取实验时，可用新鲜猪血代替鸡血。( )
分析：哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核和其他的细胞器，因此不能作为提取DNA的材料。
3．在沸水浴的条件下，DNA被甲基绿染成蓝色。( )
分析：在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。判断题× × × 4．DNA能够耐受蛋白酶是因为酶具有专一性。( )
5．向溶解DNA的NaCl溶液中不断加入蒸馏水的目的是减小杂质的溶解度，加快杂质的析出。( )
分析：加入蒸馏水可使2 mol/L的NaCl溶液的物质的量浓度变为0.14 mol/L，在这个浓度下DNA的溶解度最低，因此此过程可减小DNA溶解度，使DNA析出。√ × 6．在析出DNA时，要缓缓加入蒸馏水，直到出现絮状物为止。( )
分析：出现絮状物时才刚开始析出DNA，应继续缓缓加入蒸馏水，直到白色的絮状物不再增加为止。
7．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。( )
分析：洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度。× × 新 知 解 读1．DNA的溶解性知识点1 DNA粗提取的原理2．DNA与蛋白质对蛋白酶、高温、洗涤剂的耐受性的区别知识贴士
①利用DNA随NaCl溶液浓度的不同而溶解度不同作为原理可粗提取DNA。
②利用DNA不溶于酒精，而细胞内的其他许多物质则溶于酒精作为原理可进一步提纯DNA。 向溶有DNA的2mol/L的氯化钠溶液中不断加入蒸馏水，在这个过程中DNA和杂质蛋白质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
[解析] 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0.14mol/L时达到最小，继续加入蒸馏水，DNA溶解度增大。蛋白质等杂质随着氯化钠溶液的浓度降低而增大。答案为C。C 〔变式训练1〕 图中能反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是
( )
[解析] DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的浓度的变化而改变的，当NaCl的物质的量为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低。C 知识点2 DNA的粗提取与鉴定实验的过程分析↓
溶解核内DNA：上述滤液加入2mol/L的NaCl溶液，玻璃棒沿同一方向搅拌
↓
过滤除去不溶杂质
↓
析出含DNA的丝状物：向上述滤液缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水(此时NaCl溶液浓度相当于0.14mol/L)
↓↓
过滤含DNA的丝状物：用多层纱布过滤，含DNA的丝状物留在纱布上
↓
DNA的丝状物再溶解：再次用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA的丝状物
↓
提取含杂质较少的DNA：向上述滤液加入等体积的体积分数为95%的冷却酒精溶液。静置2min～3min，溶液中出现白色丝状物，用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去外面的水分2．DNA粗提取与鉴定的原理、方法、目的3．实验操作步骤中三次过滤的比较知识贴士
①获取材料时，选取含DNA多的材料，如鸟类的红细胞，不用哺乳动物的红细胞(无细胞核)。
②盛放鸡血细胞的容器最好用塑料容器，玻璃容器容易吸附DNA。
③在以植物细胞为原料获取DNA时，要使用洗涤剂和食盐，洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，释放DNA；食盐的作用是溶解DNA。
④在提取DNA时，用玻璃棒搅拌含有悬浮物的溶液时，不要直插烧杯底部，而且搅拌要轻缓，以便获得较完整的DNA分子。
⑤二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定结果。 在DNA粗提取与鉴定实验中，将第二次过滤获得的纱布上含有的DNA的黏稠物(含有较多杂质)分别处理如下：
C [解析] 第二次过滤后纱布上的是粗提取的DNA，此DNA还含有杂质，因此将其溶于2mol/L的NaCl溶液中，再进行过滤，以除去不溶于2mol/L的NaCl溶液的杂质。然后向滤液中加入同体积的、冷却的95%酒精即可析出DNA。然后挑出DNA进行鉴定。答案为C。〔变式训练2〕 (2019·海南文昌中学高二期末)“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溶液；②过滤含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液；③过滤含DNA的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、滤液中的黏稠物、含DNA的滤液
B．含核物质的滤液、滤液中的黏稠物、纱布上的黏稠物
C．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液
D．含较纯的DNA的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液C [解析] DNA的粗提取过程中，第一次用1～2层纱布过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞溶液，其目的是得到含核物质(DNA)的滤液；DNA在质量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶解度中的最低，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出，因此第二次用3～4层纱布过滤含黏稠物的0.14 mol/L的NaCl溶液，其目的是得到纱布上的黏稠物；纱布上的黏稠物用2 mol/L的NaCl溶液溶解后再进行第三次过滤，其目的是初步提纯DNA，得到含DNA的滤液。综上所述， A、B、D三项均错误，C项正确。指 点 迷 津1．DNA粗提取实验中的“二、三、三、六”
“二”：实验中有两次使用蒸馏水。第一次是为了使血细胞吸水涨破，加水后必须充分搅拌，时间不应低于5min，使血细胞充分破裂；第二次是为了稀释氯化钠溶液。
“三”：实验中共3次过滤。过滤时使用的纱布层数与获取滤液或黏稠物有关。第1、3次要用其滤液，使用的纱布为1～2层，第2次是要用其滤出的黏稠物，使用的纱布为多层。“三”：实验中有三次加氯化钠溶液。第一次，当加入氯化钠溶液后，必须充分晃动烧杯，使二者混合均匀，加速染色质中DNA与蛋白质分离，使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液中。第二次，加氯化钠溶液也是为了DNA的溶解，不过这时溶液中蛋白质含量已较少。第三次，加氯化钠溶液还是为了溶解DNA。
“六”：实验中有6次搅拌，在析出DNA、DNA再溶解和提取中，各步搅拌都要轻缓，玻璃棒不要直插烧杯底部，防止DNA分子断裂。 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验叙述，错误的是
( )
A．酵母和菜花均可作为提取DNA的材料
B．DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水
C．向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物
D．DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热，冷却后变蓝
[解析] A项，原则上含DNA的生物材料都可作为提取DNA的材料，只是DNA含量高的材料成功的可能性更大。B项，DNA在2mol/L的NaCl溶液和蒸馏水中溶解度都较大。C项，向鸡血细胞液中加蒸馏水搅拌，鸡血细胞会吸水破裂，玻璃棒搅拌会加快血细胞的破裂，但在蒸馏水中不会析出DNA。D项，DNA溶液加入二苯胺试剂后需沸水浴加热，待冷却后变蓝色。C 2．通过颜色变化鉴定有机化合物、细胞器、微生物等的方法总结 下列实验中所用试剂错误的是( )
A．在观察植物细胞有丝分裂实验中，使用醋酸洋红溶液使染色体着色
B．在提取叶绿体色素的实验中，使用丙酮提取色素
C．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，使用氯化钠溶液析出DNA
D．在蛋白质的鉴定实验中，使用苏丹Ⅲ染液鉴定蛋白质
[解析] 苏丹Ⅲ染液是鉴定脂肪的试剂，鉴定蛋白质用双缩脲试剂。D 核 心 素 养 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10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于－20℃条件下保存24h。
DNA的粗提取：
第一步：将上述材料分别放人研钵中，各加入15mL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10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻棒上。第三步：取6支试管，分别加入等量的物质的量浓度为2mol·L－1的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA的检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如下表。
(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：
_________________________________________。探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响 DNA断裂 等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄提取的DNA量最多 低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢 (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DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取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。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 [思维过程] 题干：三组材料各2份，分成两组，置于两种条件下保存，这说明进行了对照实验。回想DNA的粗提取和鉴定，对比溶液的颜色深浅，找出自变量、因变量。
小题：(1)回想自变量、因变量，得出实验课题名称；(2)回想DNA的粗提取中“缓缓地”搅拌的作用；(3)根据实验结果，得出结论并分析，①结论1：比较不同条件下相同实验材料的DNA的提取量；结论2：应该比较相同条件下不同实验材料的DNA的提取量。②思考温度对DNA粗提取的影响进而作出解释。(4)根据氯仿对蛋白质、DNA和水的作用特性，利用氯仿进一步提高DNA纯度。[解析] 根据步骤中选择了不同的材料，在不同条件下处理，可判断出本实验的目的是探究不同材料和不同条件对DNA提取量的影响，是DNA的粗提取与鉴定实验的应用；缓缓地搅拌能够有效防止DNA断裂；结论可以从表格中得出，低温下DNA的提取量较多，原因是低温抑制了相关酶的活性，使DNA降解速度减慢；依据氯仿的特性，可以在第三步获得的溶液中加入等量氯仿，静置并吸取含蛋白质较少的DNA上清液，获得纯度更高的DNA。[方法技巧] 利用DNA对酶、高温及洗涤剂的耐受性提取DNA问 题 释 疑教材P55“旁栏思考题”
1．蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞涨破，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。
2．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。
3．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，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
4．可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
5．用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质；用低盐浓度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。
教材P56“旁栏思考题”
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。知 识 构 建
