题目内容
【题目】以下是有关DNA粗提取实验的阅读材料:
A.核酸极不稳定,在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备DNA时要加入DNA酶(水解DNA的酶)的抑制剂柠檬酸钠,以除去Mg,防止DNA酶的激活。
B.核酸中的DNA和RNA在生物体内均以核蛋白(由核酸和蛋白质组成)的形式存在, DNA核蛋白在1mol·L-1 NaCl溶液中溶解度很大,但在0.14mol·L-1 NaCl溶液中的溶解度很低;而RNA核蛋白溶于0.14mol·L-1 NaCl溶液。
C.用苯酚处理,可使蛋白质变性,且留在苯酚层内;在DNA溶液中加入2.5倍体积,浓度为95%的酒精,可将DNA分离出来。此时DNA十分粘稠,可用玻棒搅成团取出。
D.DNA在强酸环境下,水解产生脱氧核糖等小分子物质,它与二苯胺酸性溶液反应,能生成蓝色化合物。
E.实验材料与器械:柠檬酸钠溶液、石英砂、0.015mol·L-1 NaCl溶液、1mol·L-1 NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。
F.实验步骤:研磨得匀浆→过滤得滤液→滤液稀释6倍→离心处理得沉淀物 →沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上清液→提取出DNA→DNA鉴定
请阅读以上材料回答下列问题:
(1)研磨时,取10g花椰菜,加适量的石英砂和____________ 、____________;
(2)将滤液稀释6倍,其目的___________________________________________;
(3)离心后得的沉淀物主要是:_____________________________;
(4)取沉淀物,置于2mL 1mol·L-1 NaCl 溶液中,使DNA核蛋白再次溶解,再加2mL苯酚充分震荡后静止,待其分层后弃其上层的苯酚。该步骤的目的是除去__________;
(5)如何将剩余溶液中的DNA提取出来? _________________________________;
(6)如何证明提取物确实是DNA分子? ___________________________。
【答案】柠檬酸钠溶液 1mol·L-1 NaCl溶液 降低溶液浓度,降低DNA的溶解度,使DNA充分沉淀 DNA蛋白质 蛋白质 缓缓地加入2.5倍体积,浓度为95%的酒精,可将DNA分离出来 取两支试管,各加入0.015mol·L-1 NaCl溶液5mL,并将上述提取物放入其中一支试管中,用玻棒搅拌,使之溶解。再向两支试管中各加入4mL二苯胺,置于沸水浴中,加热5min,发现加入提取物的这支试管溶液呈蓝色,即能证明提取物为DNA
【解析】
DNA粗提取和鉴定的原理:(1)DNA的溶解性:DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精;DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性;(2)DNA的鉴定:在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
(1)研磨时,加入少量的石英砂是为了增大摩擦,加入研磨的速度,加入1mol·L-1 NaCl溶液是为了溶解核DNA,加入柠檬酸钠溶液是为了保护DNA不被破坏。
(2)在0.14mol·L-1 NaCl溶液中,DNA核蛋白质溶解度最少,所以要将1mol·L-1 NaCl溶液稀释,使DNA核蛋白质析出。
(3)离心后得的沉淀物主要是:DNA蛋白质。
(4)前一步提取的是DNA核蛋白,而需要的是DNA,因此需要把DNA核蛋白进一步提纯。用苯酚处理,可使蛋白质变性,而且留在苯酚层内,用这样的方法可以去除蛋白质。
(5)根据题中所给的信息,在DNA溶液中加入2.5倍体积,体积分数为95%乙醇,可将DNA分离出来,可用搅拌成团取出。
(6)取两支试管,各加入0.015mol·L-1 NaCl溶液5mL,并将上述提取物放入其中一支试管中,用玻棒搅拌,使之溶解。再向两支试管中各加入4mL二苯胺,置于沸水浴中,加热5min,发现加入提取物的这支试管溶液呈蓝色,即能证明提取物为DNA。