Question

20．現(xiàn)代生物學(xué)已向兩個(gè)方面發(fā)展，宏觀研究的水平為生態(tài)系統(tǒng)水平，微觀研究的水平為分子水平，對于分子的研究，其物質(zhì)的提取和分離顯得尤為重要．下面是關(guān)于DNA分子的提取和分離的相關(guān)問題，請回答：
（1）在提取菜花細(xì)胞中的DNA時(shí)，采用研磨法，為什么不能像雞血那樣，用蒸餾水使其破裂？植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，不會(huì)吸水漲破，只有研磨才能釋放出DNA
（2）在提取實(shí)驗(yàn)過程中用到兩種濃度的NaCl溶液，說明其作用：
①2moL/L的NaCl溶液：溶解DNA，過濾除去不溶于NaCL的雜質(zhì)
②0.14moL/L的NaCl溶液：使DNA析出，過濾除去溶于NaCL的雜質(zhì)
（3）在整個(gè)操作過程中，每100mL血液中加入3g檸檬酸鈉的作用是防止血液凝固
（4）DNA鑒定的原理：在沸水浴的條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色．

Answer 1

分析 1、DNA粗提取和鑒定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性．
（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色．
2、DNA粗提取和鑒定的過程：
（1）實(shí)驗(yàn)材料的選�。悍彩呛�有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對較高的生物組織，成功的可能性更大．
（2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：
動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可．如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜．例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液．
（3）去除濾液中的雜質(zhì)：
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同．
方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離．
（4）DNA的析出與鑒定
①將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分．
②取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解．然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑．混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)．

解答 解：（1）由于植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，不會(huì)吸水漲破，只有研磨才能釋放出DNA，因此在提取菜花細(xì)胞中的DNA時(shí)，采用研磨法，而不能像雞血那樣，用蒸餾水使其破裂．
（2）DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中的溶解度最低．
①2moL/L的NaCl溶液：溶解DNA，過濾除去不溶于NaCL的雜質(zhì)；
②0.14moL/L的NaCl溶液：使DNA析出，過濾除去溶于NaCL的雜質(zhì)
（3）檸檬酸鈉的作用是防止血液凝固．
（4）DNA鑒定的原理：在沸水浴的條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色．
故答案為：
（1）植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，不會(huì)吸水漲破，只有研磨才能釋放出DNA 
（2）①溶解DNA，過濾除去不溶于NaCL的雜質(zhì)
②使DNA析出，過濾除去溶于NaCL的雜質(zhì)
（3）防止血液凝固 
（4）在沸水浴的條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色

點(diǎn)評 本題考查DNA的粗提取和鑒定，對于此類試題，需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，如實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)采用的試劑及試劑的作用、實(shí)驗(yàn)步驟等，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中注意積累．