1、DNA的粗提取與鑒定考點(diǎn)梳理考點(diǎn)一、DNA粗提取的原理1、DNA在NaCl溶液中的溶解性 說(shuō)明：DNA和蛋白質(zhì)等成分在不同NaCl溶液濃度中溶解度不同，通過(guò)控制NaCl溶液濃度達(dá)到分離目的。畫(huà)出DNA在不同濃度NaCl溶液中的溶解度曲線(xiàn)，并根據(jù)曲線(xiàn)圖思考在什么濃度下，DNA的溶解度最?。緿NA在NaCl溶液中的溶解度是如何變化的？如何通過(guò)控制NaCl溶液的濃度使DNA在鹽溶液中溶解或析出？2、DNA不溶于酒精溶液，而細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA進(jìn)一步“提純”。3、DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是對(duì) 沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受6080oC的高

2、溫，而DNA在 以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解 ，但對(duì)DNA沒(méi)有影響?？键c(diǎn)二、DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)過(guò)程1、實(shí)驗(yàn)材料的選取 請(qǐng)從下面的材料中選取適合的（花菜、雞血、豬血、洋蔥）取材的原則是：一是組織材料中含較多的 ；二是取材時(shí)，要注意保護(hù)環(huán)境，不要將 的生物作為實(shí)驗(yàn)材料。本實(shí)驗(yàn)為什么不能選用豬血細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料？2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液 如果本實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)材料是雞血和洋蔥，在破碎細(xì)胞獲取含DNA的濾液時(shí)，所采用的方法有什么不同？雞血：洋蔥：為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？提示：蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加上攪拌的機(jī)械作用，就加速了

3、雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂)，從而釋放出DNA。加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？提示：洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?提示：研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？提示：可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。3、去除濾液中的雜質(zhì) 說(shuō)出下列三種方案的“去雜”原理再次使用不同濃度的NaCl溶液，分別使用2mol/L 0.14mol/L該溶液，“去雜”的對(duì)

4、象分別是什么？在濾液中加入“嫩肉粉”（含木瓜蛋白酶），讓其反應(yīng)15分鐘。將濾液放在60-75的恒溫水浴箱中保溫15分鐘。4、DNA的析出與鑒定 要使濾液中的DNA析出，需要加入一種特殊的溶液，加入后還需靜置2-3分鐘。這種特殊的溶液是什么？靜置的目的是什么？此時(shí)，溶液中會(huì)看到什么現(xiàn)象？怎樣用玻璃棒卷起？被卷起的“絲狀物”是一個(gè)DNA分子嗎？如何對(duì)提取的DNA進(jìn)行鑒定？（想一想：細(xì)胞中DNA如何鑒定？）考點(diǎn)三、PCR技術(shù)（體外DNA分子擴(kuò)增）以下為體外擴(kuò)增儀中PCR過(guò)程示意圖說(shuō)明：第一輪的產(chǎn)物作為第二輪的模板再經(jīng)歷上述三個(gè)步驟，如此循環(huán)。1、變性：當(dāng)溫度上升到 以上時(shí)，雙鏈DNA解旋為單鏈。（想

5、一想：在細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時(shí)，是怎樣完成這一步驟的？）2、復(fù)性（退火）：當(dāng)溫度下降到 左右時(shí)，兩種引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與兩條單鏈DNA結(jié)合。（想一想：在細(xì)胞內(nèi)這一過(guò)程需要引物作用嗎？）3、延伸：當(dāng)溫度再次上升到 時(shí)，溶液中的四種 在 酶的作用下，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則合成新的DNA鏈。（想一想：與細(xì)胞內(nèi)相比，該酶作用有什么特點(diǎn)？它是怎樣工作的？）強(qiáng)調(diào)：引物是指能夠與DNA母鏈的一段堿基序列互補(bǔ)配對(duì)的一小段DNA或RNA，PCR技術(shù)只能特異地復(fù)制處于兩個(gè)引物之間的DNA序列，使這段固定長(zhǎng)度的序列呈指數(shù)增長(zhǎng)。作為引物對(duì)，在設(shè)計(jì)時(shí)要關(guān)注哪些要素？4、PCR技術(shù)和DNA復(fù)制的比較（尋找共同點(diǎn)和不同點(diǎn)）DN

6、A復(fù)制PCR技術(shù)場(chǎng)所原理酶條件原料特點(diǎn)典題賞析例1、某同學(xué)在做PCR反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，最關(guān)鍵的是需要控制（ ）A、氧氣的濃度 B、酸堿度 C、溫度 D、大氣的濕度例2、（2011江蘇卷）在利用雞血進(jìn)行“DNA的粗提取與鑒定”的實(shí)驗(yàn)中，相關(guān)敘述正確的是（ ）A用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至0.14mol/L，濾去析出物B調(diào)節(jié)NaCl溶液濃度或加入木瓜蛋白酶，都可以去除部分雜質(zhì)C將絲狀物溶解在2mol/NaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色D用菜花替代雞血作為實(shí)驗(yàn)材料，其實(shí)驗(yàn)操作步驟相同例3、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。請(qǐng)回答下列有關(guān)PCR技術(shù)的基本原理及應(yīng)用問(wèn)題。（1）

7、DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?，通常?的末端稱(chēng)為5/端，當(dāng) 與DNA母鏈通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合后，DNA聚合酶就能從引物的 開(kāi)始延伸DNA鏈。（2）PCR利用了DNA的熱變性原理解決了打開(kāi)DNA雙鏈的問(wèn)題，但又導(dǎo)致了DNA聚合酶失活的新問(wèn)題。到20世紀(jì)80年代，科學(xué)家從一種Taq細(xì)菌中分離到 ，它的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用解決了上述問(wèn)題；要將Taq細(xì)菌從其它普通的微生物中分離出來(lái)，所用的培養(yǎng)基叫 。（3）PCR的每次循環(huán)可以分為 三步。假設(shè)在PCR反應(yīng)中，只有一個(gè)DNA片段作為模板，請(qǐng)計(jì)算在5次循環(huán)后，反應(yīng)物中大約有 個(gè)這樣的DNA片段。*（4）圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。 從理論上推測(cè)，

8、第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為 。在第 輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段。（5）設(shè)計(jì)引物是PCR技術(shù)關(guān)鍵步驟之一。某同學(xué)設(shè)計(jì)的兩組引物（只標(biāo)注了部分堿基序列）都不合理（如下圖），請(qǐng)分別說(shuō)明理由。第1組： ；第二組 。（6）PCR反應(yīng)體系中含有熱穩(wěn)定DNA聚合酶，下面的表達(dá)式不能正確反映DNA聚合酶的功能，這是因?yàn)?。（7）目前PCR技術(shù)的主要應(yīng)用在 等方面。（1）磷酸基團(tuán) 3/端 （2）耐高溫的TaqDNA聚合酶；選擇培養(yǎng)基 （3）變性、退火、延伸；32 （4）15/16 ；三 （5）引物和引物局部發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)而失效引物自身折疊后會(huì)出現(xiàn)局部堿基互補(bǔ)配

9、對(duì)而失效 （6）DNA聚合酶只能將單個(gè)脫氧核苷酸連續(xù)結(jié)合到雙鏈DNA片段的引物鏈上 （7）遺傳疾病的診斷、刑偵破案、古生物學(xué)、基因克隆和DNA序列測(cè)定例4、某生物興趣小組開(kāi)展DNA粗提取的相關(guān)探究活動(dòng)。具體步驟如下：材料處理：稱(chēng)取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份每份l0 g。剪碎后分成兩組，一組置于20、另一組置于一20條件下保存24 h。DNA粗提?。旱谝徊剑簩⑸鲜霾牧戏謩e放人研缽中，各加入l5 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過(guò)濾取濾液備用。第二步：先向6只小燒杯中分別注人10mL濾液，再加人20 mL體積分?jǐn)?shù)為95的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個(gè)方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。第三步

10、：取6支試管，分別加入等量的2 molL NaCl溶液溶解上述絮狀物。DNA檢測(cè)：在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝?，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表。分析上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，回答下列問(wèn)題：(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱(chēng)是 。(2)第二步中”緩緩地”攪拌，這是為了減少 。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論并分析。結(jié)論1：與20相比，相同實(shí)驗(yàn)材料在-20條件下保存，DNA的提取量較多。 結(jié)論2： 。針對(duì)結(jié)論I請(qǐng)?zhí)岢龊侠淼慕忉專(zhuān)?。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白質(zhì)變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對(duì)DNA影響極小。為了進(jìn)一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性在DNA粗

11、提取第三步的基礎(chǔ)上繼續(xù)操作的步驟是： 。然后用體積分?jǐn)?shù)為95的冷酒精溶液使DNA析出?！敬鸢浮浚?）探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響（2）DNA斷裂（3）等質(zhì)量的不同實(shí)驗(yàn)材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃提取的DNA量最多低溫抑制了向光酶的活性，DNA降解速度慢（4）將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時(shí)間，吸取上清液【解析】本題考查了DNA粗提取技術(shù)的原理、操作過(guò)程及同學(xué)分析、判斷能力，從題目實(shí)驗(yàn)看出，該實(shí)驗(yàn)的課題是探究不同材料和不同保存溫度對(duì)DNA提取量的影響。在試用第二步中，為了防止DNA斷裂，要緩緩的攪拌，從表中結(jié)果看出，由于低溫抑制了相關(guān)酶的活性，DNA降解慢

12、，使得相同材料在低溫保存下，DNA提取量大，在相同條件先，蒜黃藍(lán)色最深，說(shuō)明相同條件下從蒜黃中提取的DNA量最大，由于氯仿密度比水大，可使蛋白質(zhì)變性后沉淀，而與水、DNA不相溶，這樣可將第三步獲得的溶液與等量的氯仿混合，靜置一段時(shí)間，吸取上清液即可得到較純凈的DNA。鞏固練習(xí)1、DNA粗提取實(shí)驗(yàn)中有三次過(guò)濾：過(guò)濾用蒸餾水稀釋過(guò)的雞血細(xì)胞液過(guò)濾含粘稠物的0.14mol/LNaCl溶液過(guò)濾溶解有DNA的2mol/LNaCl溶液，以上三次過(guò)濾分別為了獲得（ ）A含核物質(zhì)的濾液、紗布上的粘稠物、含DNA的濾液B含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA粘稠物、含DNA的濾液C含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA粘稠物、紗布

13、上的DNAD含較純的DNA濾液、紗布上的粘稠物、含DNA的濾液2、在DNA提取過(guò)程中，最好使用塑料試管和燒杯，目的是（ ）A.不易破碎 B.減少提取過(guò)程中DNA的損失 C.增加DNA的含量 D.容易洗刷3、下列操作中，對(duì)DNA的提取量影響最小的是（ ）A.使雞血細(xì)胞在蒸餾水中充分破裂，放出DNA等核物質(zhì)B.攪拌時(shí)，要使用玻璃棒沿一個(gè)方向輕緩攪拌C.在“析出DNA粘稠物”時(shí)，要緩緩加蒸餾水，直至溶液中粘稠物不再增加D.在用酒精沉淀DNA時(shí)，要使用冷酒精，甚至再將混合液放入冰箱中冷卻4、在向溶解DNA的NaCl溶液中，不斷加入蒸餾水的目的是（ ）A.加快溶解DNA的速度 B.加快溶解雜質(zhì)的速度 C

14、.減少DNA的溶解度，加快DNA析出 D.減小雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出5、下列有關(guān)“利用菜花進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述中，正確的是（ ）A采用不同濃度的NaCl溶液反復(fù)溶解與析出DNA的方法可去除部分蛋白質(zhì)等雜質(zhì) B在切碎的菜花中加入一定量的蒸餾水，充分研磨后過(guò)濾獲取濾液C用蒸餾水將NaCl溶液濃度調(diào)至014molL，濾去析出物 D將白色絲狀物溶解在2molLNaCl溶液中，加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色6、PCR技術(shù)的基本原理是( ) A.以mRNA為模板形成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程 B.堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 C.雙鏈DNA分子復(fù)制的原理 D.分子雜交的原理7、應(yīng)用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，目的基

15、因兩條鏈的解開(kāi)是由于( ) A.Taq聚合酶的催化 B.受熱變性 C.DNA水解酶的催化 D.解旋酶的催化 8、PCR技術(shù)通過(guò)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，可以得到大量的目的基因，下面對(duì)該技術(shù)的敘述，不正確的是( ) A.遵循的基本原理是雙鏈DNA復(fù)制 B.每擴(kuò)增一次溫度發(fā)生90變化 C.擴(kuò)增儀內(nèi)必須加入引物、原料和DNA聚合酶 D.呈指數(shù)式擴(kuò)增，約為2n，n為擴(kuò)增次數(shù) 9、在基因工程中，把選出的目的基因(共1000個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個(gè))放入PCR儀中擴(kuò)增4代，那么，在PCR儀中放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)至少應(yīng)是( )A.640 B.8100 C.600 D.8640 10、聚合

16、酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR技術(shù))是體外酶促合成特異DNA片段的一種方法，由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，其簡(jiǎn)要過(guò)程如下圖所示。下列關(guān)于PCR技術(shù)的敘述不正確的是( ) A.PCR技術(shù)是在實(shí)驗(yàn)室中以少量DNA制備大量DNA的技術(shù) B.是一種酶促反應(yīng) C.PCR技術(shù)需要引物，引物是兩種RNA D.應(yīng)用PCR技術(shù)與探針雜交技術(shù)可檢測(cè)基因突變 11、PCR技術(shù)成為分子生物實(shí)驗(yàn)的一種常規(guī)手段，在很短的時(shí)間內(nèi)，可以將DNA擴(kuò)增幾百萬(wàn)倍甚至幾十億倍，使分子生物實(shí)驗(yàn)所需的遺傳物質(zhì)不再受限于活的生物體。 (1)加熱至94 的目的是使DNA樣品的 鍵斷裂，這一過(guò)程

17、在生物體細(xì)胞內(nèi)是通過(guò) 酶的作用來(lái)完成的。 (2)新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同的原因是 和 。 (3)下圖表示b和c加入PCR儀中一個(gè)DNA片段的兩條鏈，請(qǐng)據(jù)圖回答： 圖中所示的DNA片段的兩條鏈的走向 。 圖中的a和d表示 ，它們是同一種類(lèi)嗎? 。 新DNA單鏈的合成方向是 。 (4)若要檢測(cè)一個(gè)人是否感染了艾滋病病毒，你認(rèn)為可以用PCR擴(kuò)增血液中的 。 A.白細(xì)胞DNA B.病毒蛋白質(zhì) C.血漿抗體 D.病毒核酸 (5)新合成的DNA分子與模板DNA分子完全相同原因是合成過(guò)程嚴(yán)格按照 進(jìn)行。 (6)通過(guò)PCR技術(shù)使DNA分子大量復(fù)制時(shí)，若將一個(gè)用15N標(biāo)記的模板DNA分子(第1代)放入試管，以14N的脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制到第5代時(shí)，含15N標(biāo)記的單鏈數(shù)占全部單鏈數(shù)的 。 (7)