2020生物同步导学提分教程人教选修一测试专题5DNA和蛋白质技术课题1课时精练解析

[基础对点]知识点一DNA粗提与鉴定的基础知识1.在混合物中提取DNA分子的基本思路是()A．根据各种大分子的理化性质的差异B．根据各种大分子的理化性质的共性C．根据各种大分子在细胞内的功能D．根据各种大分子的结构和在细胞内的位置答案A解析提取生物大分子的基本思路是：选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。DNA分子的粗提取是利用DNA与蛋白质等其他成分在物理和化学性质方面的差异进行分离的。2．下图中能正确反映DNA溶解度与NaCl溶液浓度之间关系的是()答案C解析DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl溶液浓度的升高先减小后增大，在NaCl溶液浓度为0.14mol/L时DNA溶解度最小，故选C。3．下列有关DNA的特性的描述，错误的是()A．蛋白酶不能水解DNA，这体现了酶的专一性B．大多数DNA不能忍受60～80℃的高温C．洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响D．DNA不溶于酒精溶液答案B解析蛋白酶能水解蛋白质，但对DNA没有影响，这体现了酶的专一性，A正确；大多数蛋白质不能忍受60～80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性，B错误；洗涤剂不会影响DNA，但能够瓦解细胞膜，C正确；DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精溶液，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离，D正确。4．DNA遇二苯胺(沸水浴)会呈现()A．砖红色B．橘黄色C．紫色D．蓝色答案D解析DNA遇二苯胺(沸水浴)会呈现蓝色，D正确。知识点二DNA粗提与鉴定的实验设计5.下列不宜选作DNA粗提取材料的是()A．洋葱表皮细胞B．鲜豌豆种子C．人成熟的红细胞D．猪肝答案C解析用于DNA粗提取的材料应具备的条件是细胞中要含有DNA，且DNA的含量要丰富，A、B、D三项都符合要求。人成熟的红细胞无细胞核，不含DNA，所以不宜选作实验材料。6．下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是()A．DNA既溶于2mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水B．向鸡血细胞液中加蒸馏水是为了释放出DNAC．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNAD．用菜花替代鸡血作为实验材料，其实验操作步骤不变答案D解析菜花是植物，用菜花细胞提取DNA时首先对植物组织进行预处理，然后用洗涤剂溶解细胞膜，因此实验操作步骤与以鸡血为材料时不同，D错误。7．为了纯化提取的DNA，可直接在滤液中加入下列哪种物质，反应10～15min，以达到实验目的()A．嫩肉粉B．蒸馏水C．2mol·L－1NaCl溶液D．酒精答案A解析嫩肉粉中含有木瓜蛋白酶，能催化蛋白质水解，从而去除滤液中的部分杂质。8．下表是关于DNA的粗提取与鉴定实验中所使用的材料、操作及其作用的表述，正确的是()选项试剂操作作用A柠檬酸钠溶液与鸡血混合有利于血液凝固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冷却的酒精加入过滤后的NaCl溶液中产生特定的颜色反应答案C解析在DNA的粗提取与鉴定实验中，柠檬酸钠可以防止血液凝固；鸡血中加入蒸馏水可以使细胞膜和核膜破裂；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，在物质的量浓度为0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，有利于DNA析出；DNA不溶于酒精，而蛋白质溶于冷却的酒精可以获得较纯的DNA，DNA遇二苯胺(沸水浴加热)呈蓝色。9．与析出DNA黏稠物有关的叙述，不正确的是()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溶液的浓度为0.14mol/L答案C解析向含有DNA的溶液中加入蒸馏水后，NaCl溶液的浓度会变小，当NaCl溶液的浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最小而析出，而蛋白质此时则仍溶解在NaCl溶液中。10．DNA的粗提取与鉴定实验中的三次过滤：(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；(2)过滤含黏稠物的0.14mol/L的NaCl溶液；(3)过滤溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液。以上三次过滤分别为了获得()A．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液B．含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物、含DNA的滤液C．含核物质的滤液、滤液中的DNA黏稠物、纱布上的DNAD．含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液答案A解析用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤可得到含核物质的滤液；第二次过滤是因DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出成丝状黏稠物，经过滤留在纱布上；第三次过滤，是将第二次获得的黏稠物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，过滤除去杂质获得含DNA的滤液。[能力提升]11．下列关于DNA的粗提取和鉴定的实验过程的叙述，不正确的是()A．操作步骤为：制备鸡血细胞→破碎细胞，获取含DNA的滤液→溶解核内的DNA并过滤→析出并滤取含DNA的黏稠物→DNA的再溶解并过滤→提取较纯净的DNA→鉴定DNAB．实验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是2mol/L，目的是溶解细胞核内的DNAC．实验过程中，过滤含黏稠物的0.14mol/L的NaCl溶液和过滤溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液的目的分别是得到纱布上的黏稠物和含DNA的滤液D．向溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中加入二苯胺试剂即可出现蓝色变化答案D解析DNA的粗提取和鉴定的实验步骤包括：制备鸡血细胞→破碎细胞，获取含DNA的滤液→溶解核内的DNA并过滤→析出并滤取含DNA的黏稠物→DNA的再溶解和过滤→提取较纯净的DNA→鉴定DNA，A正确；实验过程中第一次所用NaCl溶液的浓度是2mol/L，目的是溶解细胞核内的DNA，B正确；过滤含黏稠物的0.14mol/L的NaCl溶液的目的是去除溶于0.14mol/L的NaCl溶液中的杂质，得到含有DNA的黏稠物，过滤溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液的目的是得到含DNA的滤液，C正确；只有在沸水浴条件下，DNA才能与二苯胺反应呈现蓝色，D错误。12.在“DNA的粗提取和鉴定”实验中，A、B、C、D四个小组分别选择不同材料进行实验，表中①～⑥表示不同的操作，请分析回答：组别材料选择提取核物质纯化DNA鉴定DNAA鸡血①B洋葱②C猪血③D猪肝④⑤⑥(1)实验材料选择错误的组别是________，其原因是_____________。鸡血是理想的实验材料，理由是_______________________________。(2)简要说明①操作的基本过程：______________________。(3)下列是⑤操作的两个方案，请分析其原理。方案一：直接在滤液中加入嫩肉粉，反应10～15min。原理：____________________________________________________。方案二：将滤液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温10～15min，注意严格控制温度范围。原理：______________________________________________________。(4)⑥过程需要用到的试剂是____________。答案(1)C哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，不含DNA鸡血细胞中DNA含量丰富，材料易得；鸡血细胞极易吸水涨破(2)先加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可(3)嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解蛋白质，而对DNA无影响，从而除去蛋白质杂质DNA和蛋白质对高温耐受性不同，60～75℃的高温使蛋白质变性，而DNA不受影响，从而将DNA与蛋白质分开(4)二苯胺试剂解析(1)哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，不含DNA，不适合作为本实验的材料；鸡血细胞中DNA含量丰富，材料易得，鸡血细胞极易吸水涨破，是理想的实验材料。(2)采用鸡血提取核物质的基本操作是：先加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，让红细胞吸水涨破，再过滤收集滤液即可。(3)嫩肉粉中含蛋白酶，能分解蛋白质，不分解DNA，从而纯化DNA;DNA和蛋白质对高温耐受性不同，在60～75℃的条件下，蛋白质变性，而DNA不受影响，从而将蛋白质与DNA分开。(4)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。13．实验中对DNA进行鉴定时，进行如下操作：试管序号AB1加2mol/LNaCl溶液5mL加2mol/LNaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加入4mL二苯胺，混匀加4mL二苯胺，混匀4沸水浴5分钟沸水浴5分钟实验现象实验结论(1)根据右图，完成表格空白处的实验内容。(2)对B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？________________________。(3)在沸水中加热的目的是______________，同时说明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。答案(1)实验现象：A.溶液不变蓝色B．溶液逐渐变蓝色实验结论：DNA在沸水浴的条件下遇二苯胺反应呈现蓝色(2)溶液颜色基本不变(或不呈浅蓝色)(3)加快颜色反应速度'耐受性(4)对照(5)DNA(或丝状物)的多少解析A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验强调反应条件是沸水浴加热5min，加快颜色反应的速度，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。根据实验现象A溶液不变色，B溶液逐渐变蓝，可知DNA在沸水浴条件下遇二苯胺变蓝。14．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：第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。第二步：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。第三步：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl溶液溶解上述絮状物。DNA检测：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液颜色的深浅，结果如表。材料保存温度花菜辣椒蒜黄20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”越多表示蓝色越深。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)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少______________。(3)根据实验结果，得出结论并分析。①结论1：与20℃相比，相同实验材料在－20℃条件下保存，DNA的提取量较多。结论2：___________________________。②针对结论1，请提出合理的解释：________________________________。(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤：________________________________。然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。答案(1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响(2)DNA分子的断裂(3)①等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多②低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液解析(1)据题意，该探究实验的自变量有实验材料的种类和保存温度，因变量为DNA提取量，则该探究性实验课题的名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。(2)搅拌