[生物——选修1:生物技术实践]

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：

步骤一：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液（含洗涤剂和食盐），充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。

步骤二：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。

步骤三：取6支试管，分别加入等量的__________（填溶液名称及浓度）溶液溶解上述絮状物。

步骤四：：在上述试管中各加入4 mL__________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：

分析上述实验过程，回答下列问题：

（1）该探究性实验课题的名称是__________________________________________。

（2）步骤一中研磨液中洗涤剂的作用是_________________，食盐的作用是_________________。

（3）步骤二中“缓缓地”搅拌，这是为了_________________，所加酒精溶液需冷却的原因之一是低温抑制_________________的活性，可以防止DNA降解。

结论2：_____________________________________________________________。 

为了获得较多、较纯、较完整的甜菜总DNA，科研人员比较了A方法（通过CTAB裂解细胞，并与蛋白质形成复合物）、B方法（通过SDS裂解细胞释放核DNA，使蛋白质变性）、C方法（通过高盐沉淀蛋白质）从嫩叶、块根中提取总DNA的效果，主要实验步骤和相关检测结果如下，其中氯仿－异戊醇不溶于水且密度均大于水，DNA不溶于氯仿-异戊醇，蛋白质等溶于氯仿-异戊醇。分析回答：

（1）步骤③将DNA粗提液在65℃水浴保温60min的目的是           。步骤④“?”表示            。步骤⑤中加RNA酶的作用是            。

（2）影响DNA纯度的物质主要有          。提取的DNA中RNA残留较多的方法是           。以嫩叶为材料提取DNA的得率较高，原因是         。

（3）电泳可以直观对比DNA的完整性，分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同，从而产生不同的条带。下图是上述实验中提取到的总DNA凝胶电泳结果，其中M是已知大小的不同DNA的混合物。实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带，而C方法有明显的“拖尾”现象。

①只出现一条带的原因是                     。

②出现“拖尾”现象的原因是                    。

(1)过程①中加入无水乙醇的作用是                 。纸层析法分离两种果皮中的色素后，两个滤纸条上共有的色素带的颜色最可能是                 。

(2)过程②获得的果肉提取液用斐林试剂检测，与未成熟香蕉相比，成熟香蕉果肉提取液中砖红色沉淀更多，说明其中还原糖含量较高，分析其原因                 。

(3)过程③需加入食盐和      ，再进行充分地搅拌和研磨。若要进一步探究一定量的果肉与食盐用量的最佳比例，主要实验思路                             。

(4)生产实践中，过程④通常将未成熟香蕉在一定浓度的          溶液中浸泡1 min后取出催熟。研究表明，香蕉成熟过程中必须经过一个呼吸速率急剧上升，达到高峰后又急剧下降的阶段。因此，为保证香蕉的品质，催熟时应注意                。

生物兴趣小组以苹果为材料开展细胞中DNA含量测定研究,主要实验流程如下图,其中SDS(十二烷基硫酸钠)具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性等作用,苯酚和氯仿不溶或微溶于水。它们的密度均大于水。请分析回答:

​

(1) 步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理的主要优点是________。在常温条件下,也可向切碎的组织材料中加入一定量的______,再进行充分搅拌和研磨。 

(2) 根据实验流程可推知,步骤③④所依据的原理是______。 

(3) 步骤⑤加入2~3倍体积分数95%乙醇的目的是______。 

(4) 下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤:

①取1支20 mL试管,向其中先后加入2 mol·L^-1的NaCl溶液5 mL和少量絮状DNA沉淀,用玻棒搅拌使其溶解。

②向试管中加入4 mL二苯胺试剂,混匀后将试管置于50~60 ℃水浴中加热5 min,待试管冷却后,观察溶液是否变蓝。

请指出上面实验步骤中的两个错误:_________、______。 

(5) 兴趣小组成员还以同种苹果的不同组织器官为材料,测定不同组织细胞中DNA的含量,结果如下表(表中数值为每克生物材料干重中DNA含量):

试从细胞分裂的角度,解释不同生物材料中DNA含量差异明显的原因______。

(1) 步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理的主要优点是________。在常温条件下,也可向切碎的组织材料中加入一定量的______,再进行充分搅拌和研磨。 

(2) 根据实验流程可推知,步骤③④所依据的原理是_________。 

(3) 步骤⑤加入2~3倍体积分数95%乙醇的目的是_________。 

(4) 下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤:

①取1支20 mL试管,向其中先后加入2 mol·L^-1的NaCl溶液5 mL和少量絮状DNA沉淀,用玻棒搅拌使其溶解。

②向试管中加入4 mL二苯胺试剂,混匀后将试管置于50~60 ℃水浴中加热5 min,待试管冷却后,观察溶液是否变蓝。

请指出上面实验步骤中的两个错误:________、________。 

(5) 兴趣小组成员还以同种苹果的不同组织器官为材料,测定不同组织细胞中DNA的含量,结果如下表(表中数值为每克生物材料干重中DNA含量):

试从细胞分裂的角度,解释不同生物材料中DNA含量差异明显的原因__________.

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粗提取：

步骤一：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液（含洗涤剂和食盐），充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。

步骤二：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，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。

步骤三：取6支试管，分别加入等量的               （填溶液名称及浓度）溶液溶解上述絮状物。

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）步骤一中研磨液中洗涤剂的作用是                              ，食盐的作用是                                    。

（3）步骤二中“缓缓地”搅拌，这是为了                        ，所加酒精溶液需冷却的原因之一是低温抑制              的活性，可以防止DNA降解。

（4）上述实验中步骤三，步骤四的空缺依次分别为                       、                              。

（5）实验表明，                               获取的DNA量最多。

(1) 分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，下图是从各种物质之间的差异角度开展研究。

①  取鸡血细胞液（为什么？）10 mL，加蒸馏水20 mL，同时用玻璃棒快速搅拌。过滤，取，转移到塑料材质的大烧杯中。

②沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入，用玻棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质。将上述操作结果鸡血中几种物质的析出情况绘制成曲线，据图分析:

③如果只要收集纤维蛋白，可采取的措施是。

④ DNA在饱和度约为的硫酸铵溶液中溶解度最小。

(2) 如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的办法是。若用洋葱提取DNA，需加入一定的进行充分的搅拌和研磨。

(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________含量较高。

(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水20 mL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的NaCl溶液的目的是使滤液中的DNA溶于浓盐溶液中；图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是__________________________________。

(3)为鉴定实验所得丝状物的主要成分是DNA（D图中的b试管），溶解后可用________试剂进行鉴定，结果丝状物被染成蓝色，但必需的条件是                 ，从而加快颜色反应速率，同时说明DNA耐________。溶液颜色的变化程度主要与________________________有关。

（1）图中正确的实验操作顺序是                       （用序号与箭头表示）．

（2）步骤③中加入蒸馏水的目的是                       ；步骤⑤中加入蒸馏水后DNA析出，该操作的原理是                          ．

（3）步骤①中所用酒精最佳是经过        后再使用，该步骤的目的是               ．

（4）DNA可用               试剂鉴定，沸水浴后的颜色为              ．

（5）由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是                                   ．

(1)下列有关“DNA的粗提取和鉴定”实验原理的叙述，正确的是（　　）

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．在沸水中，DNA遇双缩脲试剂会出现紫色反应

(2)由于鸡血较难找到，某学生试图用人血代替，结果没有成功，其原因最可能是（    ）

A．操作方法不对   B．人血含DNA太少   C．NaCl溶液浓度太高   D．加二苯胺太少

(3)下图为该实验过程中的一些重要操作示意图：

①正确操作顺序是       。

②上图C、D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充分遇冷才能使用，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。