【人教版】生物选修一：5.1《DNA的粗提取与鉴定》课后习题(含解析)

【优化设计】2018-2019学年高中生物专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定课后习题（含解析）新人教版选修1
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1.下列有关DNA的粗提取与鉴定实验原理的叙述,正确的是( )
A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl溶液浓度的降低而减小
B.利用DNA不溶于酒精的性质,可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNA
C.DNA是大分子有机物,不溶于水而溶于某些有机溶剂
D.在沸水中,DNA遇二苯胺会出现紫色反应
解析:DNA在NaCl溶液中的溶解规律如右图所示。

DNA不溶于酒精等有机溶剂,据此可除去溶于酒精的物质。

在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会出现蓝色反应。

答案:B
2.下列有关DNA的粗提取和鉴定实验的叙述,正确的是( )
A.该实验先后两次加入的蒸馏水其作用完全相同
B.质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有促凝血作用
C.利用DNA不溶于酒精而蛋白质能溶于酒精的性质,可将DNA与蛋白质分离
D.在溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中加入二苯胺后呈蓝色
解析:该实验中第一次加蒸馏水的目的是使红细胞破裂释放出DNA,第二次加蒸馏水的目的是使NaCl溶液浓度降低,使DNA析出;质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠具有防止凝血的作用;鉴定DNA 时要将DNA溶解在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中且需沸水浴加热。

答案:C
3.向溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水,在这个过程中DNA和杂质蛋白质的溶解度变化情况分别是( )
A.减小,减小
B.增大,增大
C.先减小后增大,增大
D.减小,增大
解析:DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度最小,所以向溶有DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中不断加入蒸馏水过程中DNA的溶解度先减小后增大。

蛋白质溶解度随NaCl溶液浓度的减小而增大。

答案:C
4.在DNA的粗提取实验过程中,对DNA提取量影响相对较小的是( )
A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,释放出DNA等核物质
B.搅拌时要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动
C.在析出DNA黏稠物时,要缓缓加入蒸馏水,直至黏稠物不再增多
D.要用冷酒精沉淀DNA,甚至可将混合液再放入冰箱中冷却
解析:A项的做法是为了充分释放出核中的DNA分子,使进入滤液中的DNA量尽量多;C项是让DNA 充分沉淀,保证DNA的量;D项的道理同C项;而B项的操作并不能使DNA增多或减少,是为了获得较为完整的DNA。

答案:B
5.在以鸡血为材料对DNA进行粗提取的实验中,若需进一步提取含杂质较少的DNA,可以依据的原理是( )
A.在物质的量浓度为0.14 mol/L NaCl溶液中DNA的溶解度最小
B.DNA遇二苯胺在沸水浴的条件下会呈蓝色
C.DNA不溶于酒精而细胞中的一些物质易溶于酒精
D.质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液具有抗凝血作用
解析:由于DNA不溶于酒精,而混杂在DNA中的某些细胞中的物质易溶于酒精,因此向含有杂质的DNA中加入体积分数为95%的冷酒精能进一步提纯DNA。

答案:C
6.在DNA分子的粗提取实验中,两次向烧杯中加入蒸馏水的作用分别是( )
A.稀释血液,冲洗样品
B.使血细胞破裂,降低NaCl浓度使DNA析出
C.使血细胞破裂,增大DNA溶解度
D.使血细胞破裂,提取含杂质较少的DNA
解析:在该实验过程中,第一次加入蒸馏水的目的是使血细胞过度吸水而破裂,以便DNA释放。

第二次加入蒸馏水是为了降低NaCl浓度至0.14 mol/L,因为此时的DNA溶解度最小,可析出。

答案:B
7.DNA的粗提取与鉴定实验与下列哪项原理无关?( )
A.DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中,溶解度最低
B.DNA易被龙胆紫溶液染成紫色
C.DNA溶液中加入二苯胺试剂,沸水浴后产生蓝色
D.加入体积分数为95%的冷酒精,DNA会从溶液中析出
解析:DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低。

DNA鉴定选用的试剂为二苯胺试剂,沸水浴后产生蓝色。

加入体积分数为95%的冷却的酒精后,由于DNA不溶于酒精,DNA会从溶液中析出。

答案:B
8.将粗提取的DNA丝状物分别加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液、物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液、体积分数为95%的冷酒精溶液中,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:将粗提取的DNA丝状物加入物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(p),杂质存在于滤液中(P);加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中,DNA溶解,过滤后存在于滤液中(Q),杂质存在于纱布上(q);加入体积分数为95%的冷酒精溶液中,DNA析出,过滤后存在于纱布上(r),杂质存在于滤液中(R)。

答案:C
9.在DNA的粗提取过程中,初步析出DNA和提取较纯净的DNA所用的药品的浓度及其名称分别是( )
①质量浓度为0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液②物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液③物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液④体积分数为95%的冷酒精溶液
A.①③
B.③④
C.②④
D.②③④
解析:初步析出DNA和提取纯净的DNA所用的药品的浓度及其名称分别是物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液和体积分数为95%的冷酒精溶液。

答案:B
10.下列关于DNA的粗提取和鉴定实验的叙述,正确的是( )
A.用鸡血作为材料,原因是鸡血红细胞有细胞核,其他动物红细胞没有细胞核
B.用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取,原因是DNA在其中溶解度不同
C.用酒精进行提纯,原因是DNA溶于酒精,蛋白质不溶于酒精
D.用二苯胺试剂进行鉴定,原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色
解析:只有哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,A项错误。

DNA不溶于酒精,蛋白质溶于酒精,所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯,C项错误。

DNA溶液中加入二苯胺试剂后要在沸水浴加热的情况下才能出现蓝色,D项错误。

答案:B
11.若从植物细胞中提取DNA,发现实验效果不好,如看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定时不显示颜色反应等,其可能的原因是( )
①植物细胞中DNA含量低②研磨不充分③过滤不充分④95%冷酒精的量过多
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
解析:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少;过滤不充分也会导致提取的DNA量过少;若用于沉淀DNA的酒精量过少,会导致DNA的沉淀量少。

这三种情况都会影响实验效果。

答案:D
12.在DNA的粗提取与鉴定实验过程中,有两次DNA沉淀析出,其依据的原理是( )
①DNA在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低②DNA在冷却的体积分数为95%
的酒精中能沉淀析出
A.两次都是①
B.两次都是②
C.第一次是①,第二次是②
D.第一次是②,第二次是①
解析:DNA的第一次析出是利用DNA的溶解度在物质的量浓度为0.14 mol/L 的NaCl溶液中最小而沉淀析出的。

第二次析出是利用DNA不溶于冷却的体积分数为95%的酒精,而蛋白质等杂质可溶解
于冷却的体积分数为95%的酒精这一原理,以达到对第一次析出的DNA进一步分离提纯的目的。

答案:C
13.下图表示以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取与鉴定的操作程序,请分析回答下列问题。

破碎细胞释放DNA→过滤→溶解细胞核内的DNA→DNA的析出→
一二三四
再溶解→过滤→DNA的初步纯化→DNA的鉴定
五六七八
(1)步骤一中,向鸡血细胞液中加入并搅拌,可使鸡血细胞破裂。

(2)步骤二中,过滤后收集含有DNA的。

(3)步骤三、四的操作原理是,
步骤四通过向溶液中加入调节NaCl溶液的物质的量浓度为 mol/L时,DNA将会析出,过滤去除溶液中的杂质。

(4)步骤七:向步骤六过滤后的中,加入等体积的冷却的(体积分数为),静置2~3 min,溶液中会出现色丝状物,这就是粗提取的DNA。

(5)步骤八:DNA遇试剂,沸水浴5 min,冷却后,溶液呈色。

解析:破碎红细胞应用蒸馏水,使之吸水涨破。

DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中DNA溶解,在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中,DNA析出。

可通过加入蒸馏水将物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液稀释为物质的量浓度为0.14 mol/L 的NaCl溶液。

D NA不溶于冷酒精溶液(体积分数为95%),遇二苯胺加热呈蓝色反应。

答案:(1)蒸馏水(2)滤液(3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,可通过控制NaCl溶液
的浓度去除杂质蒸馏水0.14 (4)滤液酒精溶液95%
白(5)二苯胺蓝
14.下图为DNA的粗提取与鉴定的实验装置,请回答下列相关的问题。

(1)实验材料选用鸡血细胞液,而不用鸡全血,主要原因是鸡血细胞液中有较高含量的。

(2)在图A所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是,通过图B所示的步骤取得滤液,再在溶液中加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液的目的是。

(3)图C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是。

解析:题图A、B、C所示为本实验的三个关键步骤。

图A通过添加蒸馏水,血细胞与蒸馏水相混合
而使血细胞处于低渗的环境之中,细胞因大量吸水而最终破裂,并释放出DNA。

图B通过纱布过滤使血细胞释放出的DNA滤入收集的滤液中(将大量胶状物滤出)。

图C在DNA浓盐溶液中加入蒸馏水(大量),可使溶液中的NaCl浓度降至较低,由于DNA在较低浓度的NaCl溶液中溶解度很低(在物质的量浓度为0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,浓度再变小则DNA溶解度将增大),使DNA析出,经过滤等手段可以收集到DNA。

答案:(1)DNA (2)使血细胞破裂使滤液中的DNA溶于NaCl溶液(3)使DNA析出
15.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:
第一步,将上述材料分别放入研钵中,各加入15 mL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。

第三步,取6支试管,分别加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮状物。

DNA检测:在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂,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。

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
是,然后用体积分数为95%的冷酒精溶液使DNA析出。

解析:(1)分析表格可知,实验目的在于探究材料的不同和保存温度的不同对DNA提取量的影响。

(2)DNA分子为链状,很容易断裂,所以应缓缓地向一个方向搅拌。

(3)分析表格可看出,同种材料在-20 ℃保存后DNA提取量较多,不同材料在同种温度下保存时,蒜黄的DNA提取量最多。

低温下酶活性较低,DNA降解慢。

(4)根据题意,可用氯仿将DNA溶液中的蛋白质析出,进一步提高DNA的纯度。

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。