Question

18．为了获得较多、较纯、较完整的甜菜总DNA，科研人员比较了A方法（通过CTAB裂解细胞，并与蛋白质形成复合物）、B方法（通过SDS裂解细胞释放核DNA，使蛋白质变性）、C方法（通过高盐沉淀蛋白质）从嫩叶、块根中提取总DNA的效果，主要实验步骤和相关检测结果如下，其中氯仿-异戊醇不溶于水且密度均大于水，DNA不溶于氯仿-异戊醇，蛋白质等溶于氯仿-异戊醇．分析回答：
①将液氮冷冻的组织研磨成粉末
↓
②分别用A、B、C三种不同方法处理
↓
③DNA粗提液在65℃水浴保温60min，搅拌均匀
↓
④加氯仿-异戊醇，离心取？，加冷酒精，收集沉淀
↓
⑤加入RNA酶，37℃水浴保温20min，重复步骤④
↓
⑥将沉淀室温干燥后，溶于超纯水中，-20℃保存备用
结果检测

组织	方法	组别	OD260/OD230	OD260/OD280	得率/μg•mg-1
嫩叶	A方法	A1	1.970	1.821	0.105
	B方法	B1	1.973	1.719	0.096
	C方法	Cl	1.647	1.568	0.082
块根	A方法	A2	1.888	1.888	0.029
	B方法	B2	1.811	1.682	0.030
	C方法	C2	1.376	1.320	0.020

注：①纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₃₀值约为2.0，过低表明小分子物质残留较多；②纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₈₀值约为1.8，若比值大于1.8表示存在RNA残留，若小于1.8表示存在蛋白质残留．③得率是指每毫克组织所提取的DNA量．
（1）步骤③将DNA粗提液在65℃水浴保温60min的目的是使蛋白质变性．步骤④“？”表示上清液．
步骤⑤中加RNA酶的作用是水解RNA，去除RNA杂质．
（2）影响DNA纯度的物质主要有蛋白质、RNA、小分子物质．提取的DNA中RNA残留较多的方法是A方法．为材料提取DNA的得率较高，原因是细胞分裂旺盛．
（3）电泳可以直观对比DNA的完整性，分子大小不同的DNA在凝胶上迁移速率不同，从而产生不同的条带．如图是上述实验中提取到的总DNA 凝胶电泳结果，其中M是已知大小的不同DNA的混合物．实验结果显示A、B方法提取的总DNA电泳结果只有一条带，而C方法有明显的“拖尾”现象．

①只出现一条带的原因是甜菜细胞基因组DNA分子都比较大，不容易分离．
②出现“拖尾”现象的原因是DNA发生断裂或降解，形成许多大小不等的DNA片段．

Answer 1

分析 1、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．
2、紧扣题中信息“氯仿-异戊醇不溶于水且密度均大于水，DNA不溶于氯仿-异戊醇”和“①纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₃₀值约为2.0，过低表明小分子物质残留较多；②纯净的DNA样品OD₂₆₀/OD₂₈₀值约为1.8，若比值大于1.8表示存在RNA残留，若小于1.8表示存在蛋白质残留”答题．

解答 解：（1）步骤③将DNA粗提液在65℃水浴保温60min的目的是使蛋白质变性．由于“氯仿-异戊醇不溶于水且密度均大于水，DNA不溶于氯仿-异戊醇”，因此步骤④“？”表示上清液．RNA酶的作用是水解RNA，去除RNA杂质．
（2）影响DNA纯度的物质主要有蛋白质、RNA、小分子物质．根据题干信息“OD₂₆₀/OD₂₈₀比值大于1.8表示存在RNA残留”可知，提取的DNA中RNA残留较多的方法是A方法．细胞分裂过程中会进行DNA的复制，因此用细胞分裂旺盛的材料提取DNA的得率较高．
（3）①只出现一条带的原因是甜菜细胞基因组DNA分子都比较大，不容易分离．
②出现“拖尾”现象的原因是DNA发生断裂或降解，形成许多大小不等的DNA片段．
故答案为：
（1）使蛋白质变性  上清液    水解RNA，去除RNA杂质
（2）蛋白质、RNA、小分子物质        A方法      细胞分裂旺盛
（3）①甜菜细胞基因组DNA分子都比较大，不容易分离
②DNA发生断裂或降解，形成许多大小不等的DNA片段

点评 本题结合图表，考查DNA的粗提取和鉴定，要求考生识记DNA粗提取和鉴定实验的原理，掌握具体过程及相关细节，能结合题中和表中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．