實驗突破(一)

DNA的粗提取與鑒定一、實驗原理1.提取DNA的原理利用DNA與

、

和脂質等在物理和化學性質方面的差異，提取DNA，去除其他成分。如：(1)DNA在酒精溶液中的溶解性：

不溶于酒精，但某些

溶于酒精。(2)DNA在NaCl溶液中的溶解性：DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于

的NaCl溶液。2.鑒定DNA的原理在一定溫度下，DNA遇

會呈現

。RNA蛋白質DNA蛋白質2mol/L二苯胺試劑藍色二、方法步驟1.稱取約30g洋蔥，切碎，然后放入研缽中，倒入10mL研磨液，充分研磨。2.去除濾液中的雜質方案一在漏斗中墊上紗布，將洋蔥研磨液過濾到燒杯中，在4℃冰箱中放置幾分鐘后，再取上清液方案二直接將研磨液倒入塑料離心管中，在1500r/min的轉速下離心5min，再取上清液3.DNA的析出方案一在上清液中加入體積相等的、預冷的酒精溶液(體積分數為95%)，靜置2～3min，溶液中出現的白色絲狀物就是粗提取的DNA；用玻璃棒沿一個方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分方案二將溶液倒入塑料離心管中，在10000r/min的轉速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物晾干4.DNA的鑒定取兩支20mL的試管，各加入2mol/L的NaCl溶液5mL。將絲狀物或沉淀物溶解于其中一支試管的NaCl溶液中，再向兩支試管中加入4mL的

試劑。混合均勻后，將試管置于

中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管中溶液顏色的變化。二苯胺沸水三、操作提示1.以血液為實驗材料時，每100mL血液中需要加入3g檸檬酸鈉，防止

。2.加入酒精和用玻璃棒攪拌時，動作要輕緩，以免加劇

，導致DNA分子不能形成絮狀沉淀。血液凝固DNA分子的斷裂四、關鍵點撥1.利用動物細胞提取DNA破碎細胞的方法：動物細胞無細胞壁，可____吸水漲破。2.不能選用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料，原因是哺乳動物成熟的紅細胞

細胞核。3.提純DNA時，選用體積分數為95%的冷酒精的原因：95%的冷酒精

更佳。直接無提純效果例1若從植物細胞中提取DNA，發現實驗效果不好，如看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定時不顯示顏色反應等，其可能的原因是①植物細胞中DNA含量低②研磨不充分③過濾不充分④95%冷酒精的量過大A.①② B.③④ C.①④ D.②③√例2如圖所示為“DNA的粗提取和鑒定”實驗的相關操作。請回答下列問題：(1)圖中實驗材料A可以是___________(答出兩項即可)等，研磨前加入的B液應是______。洋蔥、菜花研磨液(2)在“DNA的粗提取和鑒定”實驗中，將含有一定雜質的DNA絲狀物分別放入體積為2mL的4種不同溶液中，經攪拌后過濾，獲得4種濾液，含DNA最少的是濾液__(填表中字母)。1B液攪拌后過濾濾液E22mol/L的NaCl溶液攪拌后過濾濾液F30.14mol/L的NaCl溶液攪拌后過濾濾液G4冷卻的體積分數為95%的酒精攪拌后過濾濾液H(3)DNA鑒定的原理是____________________________________________。H在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑會呈現藍色1.DNA粗提取與鑒定實驗中所依據的原理是①DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同②DNA易被甲紫溶液染成紫色③溶解有DNA的NaCl溶液加入二苯胺試劑沸水浴后會呈現藍色④加入體積分數為95%的冷酒精，DNA會從溶液中析出⑤加入體積分數為70%的冷酒精，DNA會從溶液中析出A.①②③ B.①③④

C.②③④ D.①③⑤解析甲紫溶液容易將染色體(質)染成紫色，而不會將DNA染成紫色；在DNA粗提取實驗中應用體積分數為95%的冷酒精提純，故②⑤不符合題意。跟蹤訓練123456√2.下列有關“DNA的粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是A.利用DNA能溶于酒精溶液，而蛋白質不溶于酒精溶液，可將DNA與蛋

白質分離B.利用高溫能使DNA變性，卻對蛋白質沒有任何影響的特性，可將DNA

與蛋白質分離C.利用DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最大的特點，可將DNA與蛋

白質分離D.在DNA濾液中加入嫩肉粉，通過木瓜蛋白酶的作用，可將DNA與蛋白

質分離123456√解析DNA不溶于酒精，而蛋白質等雜質溶于酒精，A項錯誤；蛋白質比DNA對溫度的耐受性更差，因此更容易變性，B項錯誤；DNA在0.14mol/LNaCl溶液中溶解度最小，而蛋白質在該濃度的NaCl溶液中溶解度較大，因此可將DNA與蛋白質分離，C項錯誤；嫩肉粉中的木瓜蛋白酶只能催化蛋白質水解，而對DNA沒有影響，因此，可將DNA與蛋白質分離，D項正確。1234563.在“DNA的粗提取與鑒定”實驗中，甲、乙、丙、丁四個小組除表中所列處理方法不同外，其他操作步驟均正確，但實驗結果卻不同。下列有關敘述不正確的是123456組別實驗材料提取核物質時加入的溶液去除雜質時加入的溶液DNA鑒定時加入的試劑甲雞血蒸餾水體積分數為95%的酒精(25℃)二苯胺試劑乙菜花蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)雙縮脲試劑丙豬血蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)二苯胺試劑丁雞血蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)二苯胺試劑123456A.實驗材料選擇錯誤的組別是丙B.沸水浴后試管中溶液顏色變藍的組別是甲、丁C.甲組實驗現象不明顯的原因是25℃的酒精對DNA的凝集效果差D.乙組實驗不成功僅因為在鑒定時加入了雙縮脲試劑組別實驗材料提取核物質時加入的溶液去除雜質時加入的溶液DNA鑒定時加入的試劑甲雞血蒸餾水體積分數為95%的酒精(25℃)二苯胺試劑乙菜花蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)雙縮脲試劑丙豬血蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)二苯胺試劑丁雞血蒸餾水體積分數為95%的酒精(冷卻)二苯胺試劑√解析雞血、菜花中都含有DNA，而豬是哺乳動物，其成熟的紅細胞中沒有細胞核和各種細胞器，不含DNA，因此實驗材料選擇錯誤的組別是丙，A正確；甲、乙、丁組的實驗材料中都含有DNA，但乙組為植物，將植物細胞放入蒸餾水中時，植物細胞不會吸水漲破，且DNA應該用二苯胺試劑鑒定，而不能用雙縮脲試劑鑒定，因此沸水浴后試管中溶液顏色變藍的組別是甲、丁，B正確、D錯誤。123456A.提純DNA時可加入酒精去除蛋白質等物質B.新鮮棉葉提取的DNA純度最高，提取DNA

的量也最多C.木瓜蛋白酶和不同濃度的NaCl溶液均可用于提純DNAD.用二苯胺試劑鑒定，藍色最深的是冷凍3d處理后提取的DNA4.(2019·山東濟南實驗中學測試)研究人員比較了不同儲藏條件對棉葉DNA純度及提取率(提取率越高，獲得的DNA越多)的影響，實驗結果如圖所示。下列有關敘述錯誤的是123456√123456解析

DNA不溶于酒精，因此提純DNA時可加入酒精去除溶于酒精的蛋白質等物質，A正確；新鮮棉葉提取的DNA純度最高，但提取率不是最高的，因此新鮮棉葉提取DNA的量不是最多的，B錯誤；123456DNA和蛋白質等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，且木瓜蛋白酶只能水解蛋白質，對DNA沒有影響，因此木瓜蛋白酶和不同濃度的NaCl溶液均可用于提純DNA，C正確；冷凍3d處理后提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺試劑鑒定，藍色最深的是冷凍3d處理后提取的DNA，D正確。5.實驗中對DNA進行鑒定時，做如下操作，分析回答下列問題：123456試管序號AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺試劑，混勻加4mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象

實驗結論

(1)根據右圖，完成表格空白處的實驗內容。溶液不變藍色溶液逐漸變藍色DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會被染成藍色(2)對于B試管，完成1、2、3的操作后溶液顏色如何變化？________________。123456試管序號AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺試劑，混勻加4mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象溶液不變藍色

溶液逐漸變藍色

實驗結論DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會被染成藍色

溶液顏色基本不變(3)在沸水浴中加熱的目的是_________________，同時說明DNA對高溫有較強的______。123456試管序號AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺試劑，混勻加4mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象溶液不變藍色

溶液逐漸變藍色

實驗結論DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會被染成藍色

加快顏色反應速率耐受性(4)A試管在實驗中的作用是_____。123456(5)B試管中溶液顏色的變化程度主要與______________________________有關。試管序號AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺試劑，混勻加4mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象溶液不變藍色

溶液逐漸變藍色

實驗結論DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會被染成藍色

對照加入試管中的DNA(絲狀物)的量123456解析A、B兩試管形成對照，B試管中含DNA絲狀物，A試管中不含，起對照作用，其他條件均完全相同。本實驗強調反應條件是沸水中加熱5min，這樣可加快顏色反應的速率，觀察對比兩試管的顏色時要等到冷卻以后。試管序號AB1加2mol·L－1的NaCl溶液5mL加2mol·L－1的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA絲狀物并攪拌3加4mL二苯胺試劑，混勻加4mL二苯胺試劑，混勻4沸水浴5分鐘沸水浴5分鐘實驗現象溶液不變藍色

溶液逐漸變藍色

實驗結論DNA在沸水浴的情況下遇二苯胺試劑會被染成藍色

6.某生物興趣小組以蘋果為材料開展細胞中DNA含量測定研究，主要實驗流程如圖，其中SDS(十二烷基硫酸鈉)具有破壞細胞膜和核膜、使蛋白質變性等作用，苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它們的密度均大于水。請分析回答下列問題：123456(1)步驟①中蘋果組織研磨前先經液氮冷凍處理的主要優點是_________________。在常溫條件下，也可向切碎的組織材料中加入一定量的______，再進行充分攪拌和研磨。123456充分破碎植物細胞研磨液(2)根據實驗流程可推知，步驟③、④所依據的原理是_______________________________________________________。123456DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白質等雜質能溶于苯酚、氯仿解析由苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它們的密度均大于水，且DNA能夠溶于水，離心后獲得的是上清液(其中含有DNA)，由此可推知，步驟③、④所依據的原理是DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白質等雜質能溶于苯酚、氯仿。(3)步驟⑤加入2～3倍體積分數為95%的酒精的目的是_________________________________________________________。123456使DNA析出，同時除去部分蛋白質等雜質(提取雜質較少的DNA)解析DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質能溶于酒精。步驟⑤加入2～3倍體積分數為95%的酒精能夠使DNA析出，同時除去部分蛋白質等雜質(提取雜質較少的DNA)。123456(4)下面是某同學設計的DNA鑒定實驗的主要步驟：①取1支20mL試管，向其中先后加入2mol·L－1的NaCl溶液5mL和少量絮狀DNA沉淀，用玻璃棒攪拌使其