[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                    。

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______。

某校课外兴趣小组同学以未成熟香蕉（绿色）和成熟香蕉（黄色）为实验材料，进行了相关探究实验（如图）。请回答下列问题：

（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）通过过程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如需提取果肉细胞中的DNA，是提取出了果肉细胞中________DNA，经过溶解、研磨，再进行充分地搅拌和研磨进行分离。该提取方法主要实验思路是将DNA和另一种有机物________分离开。

（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1min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________。

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。

&;在生物技术实践过程中，往往需要注意某些实验步骤的操作，请将下列实验中的注意事项填写完整：

（1）在生产过程中，发现葡萄酒变酸，表面观察到菌膜，造成此现象的生物是                      。在腐乳的制作时，用来腌制腐乳的玻璃瓶，洗刷干净后要用              消毒。腐乳外部有一层致密的“皮”，这是               的匍匐菌丝形成的。制作泡菜时，有时坛内会长一层白膜，这是          　繁殖形成的。

（2）提取洋葱DNA时，要在切碎的洋葱中加入一定的             　  ，并进行充分地搅拌和研磨，待过滤后再收集研磨液。

 （3）下图为花粉植株的培育途径

为了挑选到单核期的花药，通常选择          　的月季花蕾．选择花药时一般通过镜检确定花粉发育时期，此时需要对花粉细胞核进行染色．图中通过花药培养产生花粉植株，有两种途径，这两种途径之间没有并没有绝对的界限，主要取决于培养中              。

在花药离体培养中剥离花药时，要彻底去除          ，因为与其相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。

（4） 用萃取法提取胡萝卜素的实验中，要将胡萝卜进行粉碎和干燥的目是：           

                        ；过滤萃取液的目的是：                                 。胡萝卜素提取的萃取过程应采用          加热，因为有机溶剂都是易燃物。

Ⅰ、

（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即______和从_______中获取。

（2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是cDNA文库中只含有叶细

胞            的基因，而基因组文库中含有该植物的         基因。

（3）将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有_____和______颗粒。

Ⅱ、在“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，有同学按书本知识和自己的思路，试做了如下实验，请你判断实验结果。 

（1）他把与柠檬酸钠混合的新鲜血液放在几层纱布上过滤，纱布上最主要的结构是_________。 

（2）他在含有DNA、RNA及蛋白质等的混合物中加入大量的物质的量浓度为2.0 mol/L的氯化钠溶液后，通过搅拌后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中一定含有实验目的中需要提取的成分是_________。 

（3）他在上述滤液中加入冷酒精（体积分数为95%），并用玻璃棒向一个方向搅拌，溶液中的丝状物的主要成分是_________。 

（4）他把含有DNA、RNA、蛋白质与氯化钠的混合溶液稀释成物质的量浓度为0.14 mol/L的氯化钠溶液后，放在几层纱布上过滤，他得到的滤液中含量最多的成分是______。

29. （9分）临床上常常利用血液中DNA进行身份鉴定、基因诊断等，但血液中DNA含量少、不易提取。为了从血液中获取更多的DNA，科研人员以大鼠血液为材料，尝试比较两种提取DNA的方法，主要操作如下：

实验结果（表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8）：

试回答下列问题：

（1）补全相关实验步骤：①        ，②       。

（2）实验中 利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是                            。

（3）与用鸡血作实验材料相比，从哺乳动物的血液中提取的DNA总是很少，这是因为        。

（4）两种方法中OD₂₆₀/OD₂₈₀均低于1.8，主要原因是       ；其中方法A的OD₂₆₀/OD₂₈₀更接近1.8，原因是                。

（5）根据实验结果，从人血液中提取DNA时应优先选择方法        （“A”、“B”）。

【步骤一】称取 30g菜花，去梗取花，切碎。

【步骤二】将碎菜花放入研钵中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min。

【步骤三】在漏斗中垫上滤纸，将菜花研磨液过滤到烧杯中。在冰箱中放置几分钟，取上清液。

【步骤四】将一倍体积的上清液倒入等体积的某溶液中，并用玻璃棒缓缓、轻轻地搅拌溶液。将絮状物缠绕在玻璃棒上。

请回答下列问题：

(1)请指出并改正该同学实验操作中的一处错误：  ▲  。

(2)【步骤二】的目的是使菜花细胞破碎，释放DNA，加入研磨液的主要成分有  ▲  和  ▲  等。

(3)如要使【步骤三】中所得上清液杂质减少，可进行  ▲  操作后再置于冰箱。

(4)【步骤四】中所用等体积的某溶液为  ▲  ，需“缓缓、轻轻地”搅拌溶液的原因是  ▲  。

(5)简要说明鉴定【步骤四】所得丝状物是DNA的基本实验设计思路：  ▲  。

(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③、④所依据的原理是________。

(3)步骤⑤加入2～3倍体积的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20mL试管，向其中先后加入2mol·L^-1的NaCl溶液5mL和少量絮状DNA沉淀，用玻棒搅拌使其溶解。

②向试管中加入4mL二苯胺试剂，混匀后将试管置于50～60℃水浴中加热5min，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________。