Question

为了从动物组织中提取纯净的DNA，首先要快速、有效地消化裂解动物组织细胞．消化裂解动物组织常用的方法有蛋白酶（如蛋白酶K）水解、表面活性剂处理、变性剂处理等．某科研人员拟使用加酶洗衣粉消化裂解猪肌肉样本，并提取猪的DNA．实验步骤如下：
①取500mg剪碎的猪肌肉组织于离心管中，加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超纯水混合，在一定温度条件下水浴消化24h．
②加入苯酚、氯仿、异丙醇（25：24：1）混合液抽提．
③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37．C水浴th．
④加醋酸钠和无水乙醇，4cc高速离心15min．
⑤用70qo乙醇洗涤沉淀两次，风干，得到高纯度的DNA．
请回答有关问题：
（1）加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞的原理是

 

．
（2）步骤②的目的是

 

．
步骤③的目的是

 

．
（3）步骤④中使用无水乙醇的目的是

 

，高速离心时温度保持在4℃的原因有

 

、

 

 等．
（4）如果要将加酶洗衣粉法提取DNA与蛋白酶K法提取DNA的效果进行对比，请简要说明实验设计思路．

 

．

Answer 1

考点：DNA的粗提取和鉴定,脂肪酶、蛋白酶的洗涤效果

专题：

分析：根据题意中“提取纯净的DNA，首先要快速、有效地消化裂解动物组织细胞”，而细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂；加酶洗衣粉中的蛋白酶能水解蛋白质；有机溶剂使得蛋白质变性；RNA水解酶水解DNA，进而提取纯度较高的DNA．DNA不溶于无水乙醇，使得DNA析出．

解答： 解：（1）细胞膜被破坏可导致细胞裂解，由于细胞膜中含有蛋白质，所以蛋白酶可以促进细胞裂解，另外表面活性剂等可以破坏细胞膜．
（2）苯酚、氯仿、异丙醇混合液，可以促进蛋白质变性；RNA水解酶可以水解RNA，说明酶的专一性．
（3）无水乙醇可以析出DNA，提取含杂质较少DNA，高速离心时温度保持在4℃，原因有降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解；降低分子运动，易于形成沉淀析出．
（4）实验目的是验证蛋白酶K法提取DNA的效果，因此将上述实验中的加酶洗衣粉换成蛋白酶K，其他实验步骤相同，得到DNA后，测定DNA的量和纯度．
故答案为：（1）洗衣粉中蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜．
（2）使得蛋白质变性，提取蛋白质  水解DNA
（3）析出DNA，提取含杂质较少DNA   降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解    降低分子运动，易于形成沉淀析出．
（4）将上述实验中的加酶洗衣粉换成蛋白酶K，其他实验步骤相同，得到DNA后，测定DNA的量和纯度

点评：本题源于课本中DNA粗提取和鉴定的实验思路，又高于课本，启发学生联想，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．