题目内容
【题目】某生物兴趣小组在学习了DNA的粗提取与鉴定实验后,尝试开展RNA的粗提取与鉴定实验。通过查阅资料,制订了以下的实验方案:
【实验课题】酵母RNA的提取和鉴定
【实验目的】1.从酵母中提取RNA;2.鉴定RNA。
【实验原理】微生物是工业上大量生产RNA的原料,其中以酵母尤为理想,因为酵母核酸中主要是RNA,DNA很少,菌体易收集,RNA易分离。RNA不溶于乙醇和无水乙醚。利用稀碱法(稀碱能使细胞壁溶解)或高盐法(高浓度的盐改变细胞膜的通透性)来释放RNA。RNA水解液(加硫酸、加热)+苔黑酚-FeCl3试剂加热直到沸腾1分钟,会呈现墨绿色。
【实验材料】干酵母粉、离心机、烧杯、试管、玻璃棒等;0.2%氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、乙酸、10%硫酸溶液、苔黑酚-FeCl3试剂等。
【实验步骤】
①称6克干酵母
②加0.2%氢氧化钠45mL,沸水加热20分钟,搅拌,后加乙酸7滴
③离心10分钟后取上清液
④边搅拌边缓慢加95%乙醇并静置10分钟
⑤离心后先用95%乙醇洗两次,再用无水乙醚洗两次
⑥获得RNA粗制品
⑦RNA鉴定
请根据实验方案,思考并回答下列问题:
(1)酵母菌细胞中含有RNA的结构有 。酵母菌也是便于用来研究细胞呼吸不同方式的好材料,理由是 。
(2)实验步骤⑤中,离心后取 用乙醇、无水乙醚进行洗涤。
(3)RNA提取过程要注意温度的控制,在20~70℃的温度范围内停留的时间不能太长,其原因是 。
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的,一是 ,二是 ,以便获得更多更纯净的RNA。
(5)若用花椰菜来提取DNA,可用 瓦解细胞膜,然后充分研磨,实验中研磨速度要 。
【答案】
(1)细胞核、线粒体、核糖体、细胞质基质 酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存,属于兼性厌氧型
(2)沉淀物
(3)分解核酸的酶在此温度范围内活性高,会使RNA降解
(4)使杂质蛋白质变性 使核酸水解酶失活,减少RNA的分解
(5)洗涤剂 缓慢
【解析】
(1)真核细胞中RNA在细胞核内合成,由核孔进入细胞质基质,tRNA分布在细胞质基质中,作用是能识别并转运氨基酸到核糖体上,rRNA为核糖体的组成成分,mRNA作为翻译的模板与核糖体结合,线粒体和叶绿体内也含有RNA,因此酵母菌细胞中含有RNA的结构有细胞核、线粒体、核糖体、细胞质基质。酵母菌是兼性厌氧型生物,在无氧和有氧条件下均可进行细胞呼吸,呼吸产物容易获得并进行定性测量,便于探究细胞呼吸方式。
(2)实验步骤⑤中,RNA分子大,且不溶于乙醇和无水乙醚,因此离心后存在于沉淀物中,且可以用乙醇、无水乙醚洗涤,除去杂质。
(3)RNA提取过程要注意温度的控制,在20~70℃的温度范围内停留的时间不能太长,其原因是分解核酸的酶在此温度范围内活性高,会使RNA降解。
(4)稀碱法提取RNA须在沸水浴中进行的目的,一是使杂质蛋白质变性,二是使核酸水解酶失活,减少RNA的分解,以便获得更多更纯净的RNA。
(5)若用花椰菜来提取DNA,可用洗涤剂瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。然后充分研磨,实验中研磨速度要缓慢,防止DNA分子断裂。
【题目】下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果。表中的①、②、③、④分别表示不同的营养级,⑤为分解者。GP表示生物同化作用固定的能量,NP表示生物体贮存着的能量(NP=GP-R),R表示生物呼吸消耗的能量,有关叙述正确的是
营养级 | 单位:102kJ/(m2a) | ||
GP | NP | R | |
① | 15.91 | 2.81 | 13.10 |
② | 871.27 | 369.69 | 501.58 |
③ | 0.88 | 0.34 | 0.54 |
④ | 141.20 | 62.07 | 79.13 |
⑤ | 211.85 | 19.26 | 192.59 |
A. 生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③→⑤
B. 能量在初级消费者和次级消费者之间的传递效率约为11.3%
C. 流经该生态系统的总能量可用五个GP之和表示
D. ④营养级GP的去向中,有一部分能量通过自身的粪便流向分解者