Question

16．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）混合液使蛋白质变性，抽提蛋白质；
③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37℃水浴1h；
④加醋酸钠和无水乙醇，高速离心15min；
⑤用70%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洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜．
（2）步骤③的目的是水解RNA，去除杂质，步骤④中使用无水乙醇的目的是析出DNA，提取含杂质较少的DNA．
（3）将提取到的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解后，与二苯胺试剂共热，冷却后可观察到溶液呈蓝色．
（4）实验中发现，实验前将新鲜的猪肌肉组织置于液氮冷藏，与室温下放置相同时间的等量猪肌肉组织相比，提取到的DNA含量较多，最可能的原因是低温抑制了DNA酶的活动，减少DNA降解．
（5）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将加酶洗衣粉换成蛋白酶K，重复上述实验步骤，得到DNA后，测定DNA的量和纯度，并与加酶洗衣粉组比较．

Answer 1

分析 1、影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度．
（1）温度（pH）能影响酶促反应速率，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢．另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活．
（2）底物浓度能影响酶促反应速率，在一定范围内，随着底物浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快，但由于酶浓度的限制，酶促反应速率达到最大值后保持相对稳定．
（3）酶浓度能影响酶促反应速率，在底物充足时，随着酶浓度的升高，酶促反应速率逐渐加快．
2、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．

解答 解：（1）洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜，因此加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞．
（2）步骤③的目的是水解RNA，去除杂质；步骤④中使用无水乙醇的目的是析出DNA，提取含杂质较少的DNA．
（3）在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色．
（4）酶的活性受温度影响，低温会抑制DNA酶的活性，减少DNA降解，因此实验前将新鲜的猪肌肉组织置于液氮冷藏，与室温下放置相同时间的等量猪肌肉组织相比，提取到的DNA含量较多．
（5）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，可将加酶洗衣粉换成蛋白酶K，重复上述实验步骤，得到DNA后，测定DNA的量和纯度，并与加酶洗衣粉组比较．
故答案为：
（1）洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜
（2）水解RNA，去除杂质     析出DNA，提取含杂质较少的DNA
（3）二苯胺
（4）低温抑制了DNA酶的活动，减少DNA降解
（5）将加酶洗衣粉换成蛋白酶K，重复上述实验步骤，得到DNA后，测定DNA的量和纯度，并与加酶洗衣粉组比较

点评 本题考查DNA粗提取和鉴定、加酶洗衣粉等知识，要求考生识记DNA粗提取和鉴定的原理及过程；识记影响酶活性的因素，掌握探究实验的原则，能结合所学的知识准确答题．