人教版选修1 专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定 作业.docx
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人教版选修1专题5课题1DNA的粗提取与鉴定作业
专题5课题1 DNA的粗提取与鉴定
一、选择题
1.从混合物中提取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
解析:
选A。
从混合物中提取DNA分子的基本思路是根据各种大分子的理化性质的差异,A正确。
2.(2019·南京高二检测)在采用鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取杂质较少的DNA,可以依据的原理是( )
A.在物质的量浓度为0.14mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA与二苯胺在沸水浴的条件下反应呈现蓝色
C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
解析:
选C。
在物质的量浓度为0.14mol/L的氯化钠溶液中DNA的溶解度最小,提取的DNA含有的杂质较多,A项不正确;DNA与二苯胺在沸水浴的条件下反应呈现蓝色是鉴定DNA的原理,B项不正确;由于DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液,因此向含有杂质的DNA中加入体积分数为95%的冷酒精溶液能进一步提纯DNA,C项正确;质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用,其目的是防止血液凝固,不是提取杂质较少的DNA的原理,D项不正确。
3.在蛋白质和DNA的混合液中,要想得到较纯的DNA,可采用的方法有( )
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向混合液中加入冷的体积分数为95%的酒精
④向混合液中加入蛋白酶
A.①② B.③④
C.①③D.②④
解析:
选B。
DNA分子在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,在冷的酒精中可析出,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。
4.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( )
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:
选B。
在DNA的粗提取过程中,将血液静置,上清液去掉后,向血细胞液中加入蒸馏水,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的物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中缓缓加入蒸馏水,使NaCl溶液物质的量浓度降至0.14mol/L,析出DNA。
5.(2019·山东师大附中高二检测)在DNA的粗提取和鉴定实验中,有两次DNA的沉淀析出,其依据的原理是( )
①DNA在NaCl溶液物质的量浓度为0.14mol/L时溶解度最低 ②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精溶液中能沉淀析出
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
解析:
选C。
第一次沉淀析出是利用浓NaCl溶液溶解核内DNA之后,加蒸馏水稀释NaCl溶液至物质的量浓度为0.14mol/L,使DNA溶解度最低而析出;第二次沉淀析出是用冷酒精溶液使DNA凝集并溶解非DNA物质,达到提纯DNA的目的。
6.(2019·江苏南通时杨中学期中)DNA粗提取实验中,应尽可能避免DNA断裂和降解,下列相关操作可达到此目的的是( )
A.以菜花为材料进行研磨时,可以适当加热以促进DNA溶解
B.向DNA溶液中迅速加入蒸馏水,使DNA快速析出
C.以血液为实验材料时,可加入柠檬酸钠
D.向DNA溶液中加入冷却的酒精并沿同一方向缓慢搅拌
解析:
选D。
适当加热不会促进DNA溶解,A错误;在0.14mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度最低,因此缓缓加入蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14mol/L,可使DNA析出,B错误;以血液为实验材料时,可加入柠檬酸钠,以防止血液凝固,但这并不能避免DNA断裂和降解,C错误;DNA不溶于酒精,因此可向DNA溶液中加入体积分数为95%的冷酒精,并沿同一方向缓慢搅拌析出DNA,D正确。
7.(2019·泰州高二检测)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是( )
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.加入冷却的酒精后用玻璃棒快速搅拌滤液会导致DNA获得量增多
解析:
选C。
洗涤剂能瓦解细胞膜,但是并不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度,A项不正确;鉴定DNA时,须先将DNA丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂并沸水浴加热,冷却后变蓝,B项不正确;菜花匀浆中含有DNA水解酶,常温下其活性较高,可催化DNA水解从而影响DNA的提取,C项正确;加入冷却的酒精后应用玻璃棒缓慢地并沿一个方向搅拌滤液,否则会导致DNA丝状物断裂进而使获得量减少,D项不正确。
8.(2019·河南郸城一高月考)在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,下列相关叙述正确的是( )
A.用蒸馏水将NaCl溶液的物质的量浓度调至0.14mol/L,滤去析出物
B.调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质
C.将丝状物溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色
D.用植物替代鸡血作为实验材料,其实验操作步骤相同
解析:
选B。
用蒸馏水将NaCl溶液物质的量浓度调至0.14mol/L,可使DNA析出;调节NaCl溶液的物质的量浓度至2mol/L,过滤可除去不溶于其中的杂质;直接加入木瓜蛋白酶也可水解蛋白质,去除部分杂质;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂呈蓝色;如果实验材料是植物细胞,需要先用洗涤剂溶解细胞膜。
9.下图是利用鸡血粗提取DNA的基本操作,下表中操作目的不能实现的是( )
选项
烧杯甲中
的试剂
烧杯乙中的
液体或物质
操作目的
A
蒸馏水
鸡血细胞液
使鸡血细胞
吸水涨破
B
蒸馏水
含DNA的浓NaCl溶液
除去不溶于低浓度
NaCl溶液中的杂质
C
冷却的酒精
含DNA的浓NaCl溶液
除去溶于酒精中的杂质
D
2mol/LNaCl溶液
纱布上的黏稠物
除去不溶于2mol/L
NaCl溶液中的杂质
解析:
选B。
在DNA粗提取实验中,鸡血中加入蒸馏水的目的是使血细胞吸水涨破,A项正确;将烧杯甲中的蒸馏水加入含DNA的浓(2mol/L)NaCl溶液的烧杯乙中,其目的是使NaCl溶液的浓度降低至0.14mol/L,此时DNA在NaCl溶液中的溶解度最小,从而使DNA析出,B项错误;DNA不溶于酒精溶液,细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,据此,将冷却的酒精加入含DNA的浓NaCl溶液中,可除去溶于酒精中的杂质,C项正确;将烧杯甲中的2mol/L的NaCl溶液加入烧杯乙中,纱布上的黏稠物中的DNA会溶解在2mol/L的NaCl溶液中,可除去不溶于2mol/L的NaCl溶液中的杂质,D项正确。
10.(2019·泰州高二检测)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( )
A.图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂一定都为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需现配现用以达到较好的鉴定效果
解析:
选D。
图甲烧杯中可能为NaCl溶液,也可能为含冷酒精的溶液,图乙试管中为NaCl溶液,A错误;图乙试管需要在沸水中加热5min,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最好现配现用,否则二苯胺会变成浅蓝色,D正确。
二、非选择题
11.(2019·湖南师大附中期中)关于DNA粗提取的实验材料的选择,研究者经过多次实验效果的比较,最终选择鸡血作实验材料。
请回答下列问题:
(1)生活在牧区的人们,采集牛、羊和马血比较方便,若它们按实验要求完成实验步骤后,结果却很难提取到DNA,原因是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)不同浓度的NaCl溶液中,DNA的溶解度不同,在NaCl溶液浓度为________时,DNA的溶解度最小。
(3)DNA的析出和鉴定实验中,析出DNA时应将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的________(写出体积分数),静置后溶液中将析出DNA。
鉴定时所用的试剂为________。
解析:
(1)牛、羊和马属于哺乳动物,哺乳动物成熟的红细胞中不含细胞核和细胞器,因此若用它们的血液作为实验材料将很难提取到DNA。
(2)不同浓度的NaCl溶液中,DNA的溶解度不同,在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最小。
(3)DNA的析出和鉴定实验中,析出DNA时应将处理后的溶液过滤,加入与滤液体积相等的、冷却的体积分数为95%的酒精,静置后溶液中将析出DNA。
鉴定时所用的试剂为二苯胺。
答案:
(1)牛、羊和马为哺乳动物,其成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器
(2)0.14mol/L
(3)95%的酒精 二苯胺
12.以下是有关DNA粗提取实验的材料:
A.核酸极不稳定,在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。
但柠檬酸钠溶液对DNA具有保护作用。
B.DNA核蛋白在1mol/LNaCl溶液中溶解度很高,但在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度很低;而RNA核蛋白溶于0.14mol/LNaCl溶液。
C.用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内;在DNA溶液中加入2.5倍体积、体积分数为95%的酒精,可将DNA分离出来。
D.DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。
E.实验材料与器械:
柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14mol/LNaCl溶液、1mol/LNaCl溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。
F.实验步骤:
研磨得匀浆→过滤得滤液→滤液稀释6倍→离心处理得沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上清液→提取出DNA→DNA鉴定。
请根据以上材料回答下列问题:
(1)研磨时,取10g花椰菜,加适量的石英砂、__________________和________。
(2)将滤液稀释6倍,其目的是______________________________________。
(3)取沉淀物,置于2mL1mol/LNaCl溶液中,使DNA核蛋白再次溶解,再加2mL苯酚充分振荡后静置,待其分层后弃其上层的苯酚。
该步骤的目的是除去________________________________________________________________________。
(4)将剩余溶液中的DNA提取出来的方法是__________________________________
________________________________________________________________________。
(5)证明提取物确实是DNA分子的方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:
(1)在研磨时加入少许石英砂是为了增大摩擦力,加快研磨的速度。
加入1mol/LNaCl溶液是为了溶解DNA核蛋白,而加入柠檬酸钠溶液是为了保护DNA不被破坏。
(2)在0.14mol/LNaCl溶液中,DNA核蛋白的溶解度最低,所以要将1mol/LNaCl溶液稀释,使DNA核蛋白析出。
(3)前一步提取的是DNA核蛋白,而需要的是DNA,因此需要把DNA核蛋白进一步提纯。
用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内,用这样的方法可以去除蛋白质。
(4)根据题中所给信息,在DNA溶液中加入2.5倍体积、体积分数为95%的酒精,可将DNA分离出来,可用玻璃棒搅成团取出。
(5)DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物,用此种方法可以鉴定所提取的物质是否为DNA。
答案:
(1)1mol/LNaCl溶液 柠檬酸钠溶液
(2)使DNA核蛋白的溶解度逐渐降低 (3)蛋白质 (4)向下层DNA溶液中加2.5倍体积、体积分数为95%的酒精,并用玻璃棒沿一个方向搅拌,在玻璃棒上的成团物即是DNA (5)用适量的浓硫酸处理提取物,再滴加二苯胺酸性溶液数滴,反应后有蓝色出现即可证明提取物是DNA
13.下图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序,请分析回答下列问题:
→
→
→
一 二 三 四
―→
―→
―→
―→
五 六 七 八
(1)步骤一中,向鸡血细胞液中加入________并搅拌,可使鸡血细胞破裂。
(2)步骤二:
过滤后收集含有DNA的________。
(3)步骤三、四的操作原理是________________________________________________
________________________________________________________________________,
步骤四通过向溶液中加入________调节NaCl溶液的物质的量浓度到________mol/L时,DNA就会析出,过滤去除溶液中的杂质。
(4)步骤七:
向步骤六过滤后的________中,加入等体积的冷却的________________,静置2~3min,溶液中会出现________色丝状物,这就是粗提取的DNA。
(5)步骤八:
DNA遇________试剂,沸水浴5min,冷却后,溶液呈________色。
解析:
(1)第一步加入蒸馏水的目的是使红细胞涨破,释放出DNA等核物质。
第二步收集含有核物质的滤液。
(2)第三、四的原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,所以通过控制NaCl溶液的浓度可以分别溶解和析出DNA,并且对DNA进行提纯。
(3)第四步加入蒸馏水的目的是逐渐稀释NaCl溶液,使其物质的量浓度达到0.14mol/L,这时DNA在NaCl溶液中的溶解度最低,可以析出DNA。
(4)DNA不溶于酒精,某些蛋白质可以溶于酒精,这样可以进一步提纯DNA。
(5)鉴定DNA时常用到二苯胺试剂。
答案:
(1)蒸馏水
(2)滤液 (3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质 蒸馏水 0.14 (4)滤液 体积分数为95%的酒精 白 (5)二苯胺 蓝
14.下图为“DNA的粗提取与鉴定”的实验装置,请回答下列问题:
(1)本实验材料选用鸡血细胞液,而不是鸡全血,主要原因是鸡血细胞液中________含量较高。
(2)图A中加入蒸馏水的目的是__________________________________________。
(3)通过图B所示步骤取得滤液后,再向滤液中加入NaCl,使NaCl溶液物质的量浓度为2mol/L的目的是____________________________。
(4)图C所示加入蒸馏水的目的是_____________________________________。
解析:
(1)鸡血细胞核内DNA含量丰富,材料易得;鸡全血包括血浆,而鸡血细胞液为鸡全血除去血浆后剩下的部分,其中DNA含量更高,更易提取。
(2)题图A所示,向鸡血细胞液中加入蒸馏水,细胞会因吸水涨破而释放出核物质DNA。
(3)题图B所示,向滤液中加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液后,DNA溶解而蛋白质析出。
(4)题图C所示,向DNA浓盐溶液中加入蒸馏水,使NaCl溶液浓度降低,从而使DNA溶解度降低而析出。
答案:
(1)DNA
(2)使血细胞吸水涨破,释放出核物质DNA (3)使DNA溶解于NaCl溶液中 (4)使DNA因溶解度下降而析出
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。
请回答下列问题:
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_____________________________________________,
其原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若实验步骤(不包括实验材料)均正确,但得不到DNA的组别是____________________。
(3)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是__________________________________________;
蓝色较淡的是____________,其原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)B组实验不成功的最主要原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
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。
答案:
(1)C、D 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)C
(3)A、E A 冷却的酒精溶液对DNA的凝集效果较佳,而该组使用的是25℃的酒精溶液
(4)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)
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