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课下能力提升（十二） DNA的粗提取与鉴定
【基础题组】
1．下列不宜作为DNA提取材料的是( )
A．洋葱表皮细胞 B．鲜豌豆种子
C．人的红细胞 D．猪肝
解析：选C 提取DNA的材料应为含DNA丰富的材料，DNA主要存在于细胞核中，而人成熟的红细胞无细胞核，所以不宜选作实验材料。
2．下列叙述错误的是( )
A．改变NaCl溶液的浓度能使DNA溶解或析出
B．在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
C．冷酒精能使DNA溶解，而蛋白质等其他杂质不溶
D．高浓度与低浓度NaCl溶液均能除去杂质
解析：选C 不同浓度的NaCl溶液中，DNA溶解度不同，通过改变NaCl溶液的浓度可使DNA溶解或析出；DNA不溶于冷酒精溶液，而蛋白质等其他杂质易溶。
3．某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验，操作错误的是( )
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：选A 加入洗涤剂后，搅拌动作要轻缓、柔和，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤的操作；加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌的目的是保证DNA分子不断裂，保持其完整性；用蛋白酶分解过滤研磨液中的蛋白质，可纯化研磨液中的DNA；加二苯胺试剂摇匀后，沸水浴加热才能出现颜色反应。
4．下列有关析出DNA黏稠物的叙述，错误的是( )
A．操作时缓缓滴加蒸馏水，降低DNA的溶解度
B．在操作时，用玻璃棒轻缓搅拌，以保证DNA分子完整
C．加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度，两者均可析出
D．当丝状黏稠物不再增加时，此时NaCl溶液的浓度相当于0.14 mol/L
解析：选C 加蒸馏水后不仅能降低NaCl溶液的浓度，同时还能逐渐降低DNA的溶解度，使其逐渐变为丝状黏稠物而析出。当NaCl溶液浓度降低时，蛋白质的溶解度增高(即蛋白质的盐溶现象)，因而DNA析出时，蛋白质不能析出。
5．(2018·江苏名校月考)下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是( )
A．DNA能溶于高浓度NaCl溶液中，但不溶于酒精和蒸馏水
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B．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA
C．可用作提取DNA的实验材料有酵母菌、鸡血、菜花等
D．鉴定DNA的二苯胺试剂需现配现用，否则会影响鉴定效果
解析：选A DNA既溶于2 mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水，但不溶于酒精；向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了降低DNA的溶解度，进而析出DNA；可用作提取DNA的实验材料有酵母菌、鸡血、菜花等；鉴定DNA的二苯胺试剂需现配现用，否则会影响鉴定效果。
6．(2018·太原校级月考)下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验相关操作中所选取的试剂，错误的是( )
选项
相关操作
选用的试剂
A
破碎鸡血细胞
蒸馏水
B
溶解核内DNA
0.14 mol/L的NaCl溶液
C
提取杂质较少的DNA
冷却的95%酒精
D
DNA的鉴定
现配的二苯胺试剂
解析：选B 在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，可使鸡血细胞吸水涨破；2 mol/L的NaCl溶液能溶解较多的核内DNA，但在0.14 mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低；DNA不溶于酒精，而某些蛋白质能溶于酒精，故用体积分数为95%的冷酒精能提取杂质较少的DNA；在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
7．在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，发现DNA提取量不足。下列有关原因分析错误的是( )
A．经蒸馏水处理的鸡血细胞用玻璃棒搅拌的时间过短
B．溶解DNA时所调制的NaCl溶液浓度未达到2 mol/L
C．DNA再溶解时，玻璃棒搅拌方向是单向的
D．向2 mol/L NaCl溶液中加入的蒸馏水太少
解析：选C 经蒸馏水处理的鸡血细胞用玻璃棒搅拌的时间过短，部分细胞还未破裂，会造成DNA的提取量不足；NaCl溶液浓度在0.14～2 mol/L时，随着NaCl溶液浓度的升高，DNA的溶解度增大，因此溶解DNA时所调制的NaCl溶液浓度未达到2 mol/L时，部分DNA还没有溶解，造成DNA的提取量不足；DNA再溶解时，玻璃棒应该沿着一个方向缓慢搅拌，有利于提取更多的DNA；向2 mol/L NaCl溶液中加入蒸馏水的目的是稀释溶液，使DNA析出，若加入蒸馏水的量太少，稀释度不够，会造成DNA的提取量不足。
8．(2018·南京模拟)下列关于“DNA的粗提取”实验的叙述，正确的是( )
A．常温下香蕉匀浆中的某些酶会影响DNA的提取
B．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度
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C．向鸡血细胞液中加入蒸馏水后，用玻璃棒轻轻缓慢搅拌
D．使用鸡血细胞液为材料的实验操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液，目的不同
解析：选A 常温下香蕉匀浆中的某些酶可破坏DNA进而影响DNA的提取；洗涤剂能瓦解细胞膜，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度；向鸡血细胞液中加入蒸馏水后，要用玻璃棒快速搅拌，以加速鸡血细胞的破裂；使用鸡血细胞液为材料的实验操作中，两次加入2 mol/L的NaCl溶液的目的相同，都是溶解DNA。
【能力题组】
9．在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中，相关叙述正确的是( )
A．用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/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2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色
D．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤相同
解析：选B 在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中，DNA的溶解度最低，DNA存在于析出物中，故不能滤去析出物；利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶，可去除部分杂质；进行DNA鉴定时，加入二苯胺试剂后再经沸水浴加热才能出现蓝色；用菜花作为实验材料时，要加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。
10．下表是关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用，对应正确的是( )
选项
试剂
操作
作用
A
柠檬酸钠溶液
与鸡血混合
防止DNA凝固
B
蒸馏水
与鸡血细胞混合
保持细胞形状
C
蒸馏水
加入溶解有DNA的NaCl溶液中
析出DNA丝状物
D
冷却的酒精
过滤后的DNA加入其中
产生特定的颜色反应
解析：选C 柠檬酸钠溶液的作用是防止血液凝固；蒸馏水与鸡血细胞混合时，蒸馏水的作用是让细胞吸水涨破；蒸馏水加入溶解有DNA的NaCl溶液中，此时蒸馏水的作用是降低NaCl溶液浓度至0.14 mol/L，从而析出DNA丝状物；将粗提取之后的DNA溶液加入冷却的酒精中，析出DNA丝状物，提高DNA的纯度。
11．将粗提取的DNA丝状物分别加入0.14 mol/L NaCl溶液、2 mol/L NaCl溶液、体积分数为95%的酒精溶液中，然后用放有纱布的漏斗过滤，分别得到滤液P、Q、R以及存留在纱布上的黏稠物p、q、r，其中由于含DNA少可以丢弃的是( )
A．P、Q、R B．p、q、r
C．P、q、R D．p、Q、r
解析：选C DNA在0.14 mol/L
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NaCl溶液中溶解度最小，过滤后DNA在黏稠物p中，可以丢弃P；DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解过滤后，DNA在滤液Q中，可以丢弃黏稠物q；DNA不溶于体积分数为95%的酒精溶液，所以过滤后DNA在黏稠物r中，可以丢弃滤液R。
12．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都为NaCl溶液，但两者浓度不同
B．图乙试管经稍微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试剂需现配现用以达到较好的鉴定效果
解析：选D 图甲烧杯中为酒精溶液，图乙试管中为NaCl溶液；图乙试管需要在沸水浴中加热5 min；图甲操作需用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，卷起丝状物；图乙操作中所用的二苯胺试剂最好现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响实验的结果。
13．(2018·临川月考)鉴定DNA的实验中，对如图所示的装置(A、B两个试管)做如下操作：
试管
序号
A
B
1
加2 mol/L的NaCl溶液5 mL
加2 mol/L的NaCl溶液5 mL
2
/
加入提取的DNA丝状物并搅拌
3
加4 mL二苯胺，混匀
加4 mL二苯胺，混匀
4
沸水浴5 min
沸水浴5 min
实验现象
①____________
②____________
实验结论
③________________________________
(1)根据装置图和教材实验，完成表格空白处的实验内容。
(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？
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________________________________________________________________________。
(3)对DNA进行沸水加热可说明DNA对高温有较强的________。
(4)A试管在实验中的作用是_____________________________________。
(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与____________________________有关。
解析：在进行DNA鉴定时，必须设计对照实验：在两支含2 mol/L的NaCl溶液的试管中，一支加入DNA丝状物，另外一支不加，再分别加入二苯胺试剂，沸水浴加热，冷却后观察两支试管的颜色变化。设计对照的目的是排除NaCl溶液等无关变量对实验结果的影响。
答案：(1)①溶液不变蓝 ②溶液变蓝 ③DNA在沸水浴的情况下遇二苯胺会被染成蓝色 (2)溶液颜色基本不变 (3)耐受性 (4)对照 (5)加入试管中DNA(丝状物)的多少
14．如图所示为“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________________(答出两项即可)等，研磨前加入的B应是________________。
(2)通过上述步骤得到滤液C后，再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________________，再过滤得到滤液D，向滤液D中加入蒸馏水的目的是__________________。
(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2 mL的4种溶液中，经搅拌后过滤，获得4种滤液，含DNA最少的是滤液________。(填表中字母)
1
1 mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液E
2
2 mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液F
3
0.014 mol/L的NaCl溶液中
搅拌后过滤
滤液G
4
冷却的95%的酒精中
搅拌后过滤
滤液H
(4)DNA鉴定的原理是________________________________________________________________________
________________。
解析：(1)用洋葱、菜花等作为实验材料时，研磨前需加入一定量的洗涤剂和食盐，洗涤剂可以溶解细胞膜，利于DNA的释放，食盐利于DNA的溶解。(2)在含有DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液，可以使DNA溶解；向滤液D中加入蒸馏水，可以降低NaCl溶液的浓度，当NaCl溶液的浓度降为0.14 mol/
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L时，DNA溶解度最小而析出。(3)DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，故滤液H含DNA最少。(4)DNA与二苯胺(沸水浴)反应呈现蓝色。
答案：(1)洋葱、菜花 洗涤剂和食盐 (2)使DNA溶解 使DNA(的溶解度下降而沉淀)析出 (3)H (4)在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色
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，而且正确，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
95%的酒精(25 ℃)
二苯胺
B
菜花
蒸馏水
95%酒精(冷却)
双缩脲
C
人血浆
蒸馏水
95%酒精(冷却)
二苯胺
D
人红细胞
2 mol/L NaCl
0.14 mol/L NaCl
双缩脲
E
鸡血
蒸馏水
95%的酒精(冷却)
二苯胺
(1)实验材料选择错误的组别是________。
(2)E组实验的正确操作步骤是( )
A．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解并析出DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA
B．制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解核内的DNA→析出并滤取DNA黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA
C．制备鸡血细胞液→溶解DNA→提取细胞核中的DNA→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定
D．制备鸡血细胞的细胞核物质提取液→溶解并析出DNA→提取较纯净的DNA→DNA的鉴定
(3)E实验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是________。
(4)沸水浴中试管颜色变蓝的组别是________；蓝色较淡的是________，其中原因是______________________________________。
(5)B组实验不成功的最主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)DNA在2 mol/L NaCl的溶液中溶解度比0.14 mol/L NaCl溶液中________。
解析：(1)人的血浆中没有细胞结构，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，错误组别是C、D。(2)DNA粗提取与鉴定的正确操作步骤是：制备鸡血细胞液→提取细胞核物质→溶解核内的DNA→析出并滤取DNA黏稠物→DNA的再溶解→提取较纯净的DNA→鉴定DNA。(3)第一次所用NaCl溶液的浓度是2 mol
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/L。(4)在沸水浴条件下，DNA与二苯胺反应会呈现蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。变蓝的组别是A、E，较浅的是A，因为冷却的酒精对DNA凝集效果较佳，但该组所使用的酒精温度是25 ℃。(5)B组实验不成功的最主要原因是菜花细胞在蒸馏水中不会吸水涨破，得不到DNA，同时DNA鉴定需用二苯胺试剂。(6)根据DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线可知：DNA在2 mol/L NaCl的溶液中溶解度比0.14 mol/L NaCl溶液中的高。
答案：(1)C、D (2)B (3)2 mol/L (4)A、E A 冷却的酒精对DNA凝集效果较佳，但该组所使用的酒精温度是25 ℃ (5)菜花细胞在蒸馏水中不会吸水涨破，得不到DNA(应采用研磨的方法)，应该用二苯胺试剂鉴定 (6)高
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