Question

【题目】生物兴趣小组以苹果为材料开展细胞中DNA含量测定研究,主要实验流程如下图,其中SDS(十二烷基硫酸钠)具有破坏细胞膜和核膜、使蛋白质变性等作用,苯酚和氯仿不溶或微溶于水。它们的密度均大于水。请分析回答:

(1) 步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理的主要优点是________。在常温条件下,也可向切碎的组织材料中加入一定量的______,再进行充分搅拌和研磨。

(2) 根据实验流程可推知,步骤③④所依据的原理是______________________。

(3) 步骤⑤加入2~3倍体积分数95%乙醇的目的是______________________。

(4) 下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤:

① 取1支20 mL试管,向其中先后加入物质的量浓度为2 mol·L-1的NaCl溶液5 mL和少量絮状DNA沉淀,用玻棒搅拌使其溶解。

② 向试管中加入4 mL二苯胺试剂,混匀后将试管置于50~60 ℃水浴中加热 5 min,待试管冷却后,观察溶液是否变蓝。

请指出上面实验步骤中的两个错误:________、________。

(5) 兴趣小组成员还以同种苹果的不同组织器官为材料,测定不同组织细胞中DNA的含量,结果如下表(表中数值为每克生物材料干重中DNA含量):

试从细胞分裂的角度,解释不同生物材料中DNA含量差异明显的原因:

Answer 1

【答案】 充分破碎植物细胞 洗涤剂和食盐 DNA不溶于苯酚、氯仿,而蛋白质等杂质能溶 使DNA析出,同时去除部分蛋白质等杂质(提取杂质较少的DNA) 水浴温度应为“沸水浴” 缺少对照组 形成层、冬芽、嫩叶等部位的细胞分裂旺盛,DNA复制使得细胞中DNA含量较高

【解析】试题分析：本题考查了DNA的粗提取和鉴定的有关知识，能够通过题干信息确定实验中各步骤的目的，明确DNA鉴定需要水浴加热，再能够结合题干答题。

（1）从植物细胞中提取DNA首先需要破碎细胞，因此步骤①中苹果组织研磨前先经液氮冷冻处理能够充分破碎植物细胞。在常温条件下，也可向切碎的组织材料中加入一定量的洗涤剂和食盐，再进行充分搅拌和研磨。
（2）分析题意可知，“苯酚和氯仿不溶或微溶于水，它们的密度均大水”，而DNA能够溶于水，而离心后获得的是上清液（其中含有DNA），由此可推知，步骤③、④所依据的原理是DNA不溶于苯酚、氯仿，而蛋白质等杂质能溶。
（3）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。步骤⑤加入2～3倍体积的95%乙醇能够使DNA析出，同时去除部分蛋白质等杂质（提取杂质较少的DNA）。
（4）DNA鉴定需要沸水浴加热，并且鉴定过程中需要设置对照实验。
（5）分析表格可知，形成层、冬芽、秋梢嫩叶的DNA含量较高，而韧皮部、成熟叶片的DNA含量较低，从细胞分裂的角度来看，形成层、冬芽、嫩叶等部位的细胞分裂旺盛，DNA复制使得细胞中DNA含量较高。