实验三十二 DNA的粗提取与鉴定-《高中生物通关》图说生物实验

第二部分新课标的重要实验】 C.植物组织培养需要适宜的温度环境 5.在菊花的组织培养操作完成了3~4d后，观 D.生长素与细胞分裂素的含量比值较高时， 察同一温室中的外植体，发现有的外植体正 有利于芽的形成 常生长，有的外植体死亡，你认为外植体死 亡的原因不可能是 ( 2.下列有关植物组织培养过程中形成的愈伤 A.外植体来自衰老的植物组织，其中细胞活 组织的说法，错误的是 性低或结构不完整 A.愈伤组织是离体植物细胞经过脱分化和 B.接种时培养基灭菌不彻底，接种工具灼烧 再分化形成的 后未待冷却就接种外植体 B.培养基中生长素和细胞分裂素的比值不 C.培养过程中保持温度、pH的适宜，但没有 同，愈伤组织分化的结果不同 及时调整各种营养物质、激索的比例 C.愈伤组织为一团不定形的薄壁细胞 D.愈伤组织形成初期没有给予充足的光照 6.下图表示菊花茎段细胞通过无菌操作接种 D.愈伤组织在一定条件下培养可以形成完 到试管培养基上后，在一定的条件下，形成 整的植株 试管苗的培有过程，请据图回答下列问题： 3.植物组织培养依据的原理、培养基本过程的 顺序及诱导的植物激素分别包括 () B ①植物细胞的全能性②离体的植物器官、 过伤组织 管苗 培养基 组织或细胞③根、芽④生长素和细胞分 培养基 裂素⑤生长素和乙烯⑥愈伤组织 (1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营 ⑦再分化⑧脱分化⑨完整植株 养物质和激素。营养物质包括 和 A.①、②⑦⑥⑧③⑨、④ 小分子有机物，激素包括细胞分裂素和 B.①、②⑧⑥⑦③⑨、④ 两类植物激素。 C.①、⑥②⑨⑧③⑦、⑤ (2)此过程依据的原理是 D.①、②⑨⑧⑥⑦③、⑤ 。A和B阶段主要进行的分裂方式是 4.菊花的组织培养过程中体现无菌操作的有 ,B阶段除了细胞分裂外，还进 行细胞 等。 (3)此过程要无菌操作，主要是指对 ①用体积分数为70%的酒精擦拭超净工作 进行灭菌处理。B阶段需要光照，原 台台面②自来水冲洗菊花茎段③无菌 因是 水清洗外植体④将外植体在次氯酸钠溶 液中处理30min⑤无菌吸水纸处理 ⑥培养基灭菌⑦不经灭菌的培养基 (4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶 肉细胞具有叶绿素，这是基因 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.①②④⑤⑥ D.①②④⑤⑦ 的结果。 实验三十二 DNA的粗提取与鉴定 二名师知识释疑 如：①DNA在酒精溶液中的溶解性：DNA 1.实验原理 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精。 (1)提取DNA的原理 ②DNA在NaCI溶液中的溶解性：DNA 利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物 在不同浓度的NaCI溶液中的溶解度不同，它 理和化学性质方面的差异，提取DNA,去除其 能溶于2mol/L的NaCl溶液。 他成分。 71 生物实验】 (2)鉴定DNA的原理 4.关键点拨 在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈 (1)利用动物细胞提取DNA破碎细胞的 现蓝色。 方法：动物细胞无细胞壁，可直接吸水涨破。 2.方法步骤 (2)不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为 (1)称取约30g洋葱，切碎，然后放入研钵 实验材料，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细 中，倒入10mL研磨液，充分研磨。 胞核。 (2)除滤液中的杂质 (3)提纯DNA时，选用体积分数为95% 的冷酒精的原因：体积分数为95%的冷酒精提 在漏斗中垫上纱布，将洋葱研磨液 方案一 过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置 纯效果更佳。 几分钟后，再取上清液 二名师典例精析 例1若从植物细胞中提取DNA,发现实 直接将研磨液倒入塑料离心管中， 验效果不好，如看不到丝状沉淀物、用二苯胺 方案二 在1500r/min的转速下离心5min, 鉴定时不显示颜色反应等，其可能的原因是 再取上清液 ①植物细胞中DNA含量低②研磨不充 (3)DNA的析出 分 ③过滤不充分 ④95%冷酒精的量过大 A.①② B.③④ 在上清液中加入体积相等的、预冷 C.①④ D.②③ 的酒精溶液（体积分数为95%），静 答案：D 置23min,溶液中出现的白色丝 方案一 例2下表关于DNA粗提取与鉴定实验 状物就是粗提取的DNA:用玻璃棒 的表述，不正确的是 ( 沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用 滤纸吸去上面的水分 选项 试剂 操作 作用 A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNA 将溶液倒入塑料离心管中，在10000 2mol·L-1 与提取出的 B 溶解DNA r/min的转速下离心5min,弃上清 NaCI溶液 DNA混合 方案二 液，将管底的沉淀物（粗提取的 加人到离心后 DNA)晾千 冷却的酒精 溶解DNA 的上清液中 (4)DNA的鉴定 加入到溶解有DNA D 二苯胺试剂 鉴定DNA 取两支20mL的试管，各加入2molL的 的NaCI溶液中 NaCI溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶解于 解析：DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中 其中一支试管的NaCI溶液中，再向两支试管 的某些蛋白质则溶于酒新，利用这一原理可以 中加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将 将蛋白质和DNA进一步分离，C错误。 试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后，比 答案：C 较两支试管中溶液颜色的变化 3.操作提示 典题诊断 (1)以血液为实验材料时，每100mL血液 1.DNA粗提取与鉴定实验中所依据的原理是 中需要加入3g柠檬酸钠，防止血液凝固。 () (2)加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 ①DNA在不同浓度的NaCI溶液中溶解度 轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA 不同 分子不能形成絮状沉淀。 ②DNA易被甲紫溶液染成紫色 第二部分 新课标的重要实验 ③溶解有DNA的NaCI溶液加入二苯胺试 体积分数 剂沸水浴后会呈现蓝色 乙 菜花 蒸馏水 为95%的 双缩脲试剂 ④加入体积分数为95%的冷酒精，DNA会 酒精（冷却） 从溶液中析出 体积分数 ⑤加入体积分数为70%的冷酒精，DNA会 丙 猪血 蒸馏水 为95%的 二苯胺试剂 从溶液中析出 酒精（冷却） A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①③⑤ 体积分数 鸡血 蒸馏水 为95%的 二苯胺试剂 2.下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验的叙 酒精（冷却） 述，正确的是 () A.用蒸馏水使家兔的红细胞涨破，可获取富 A.实验材料选择错误的组别是丙 含DNA的滤液 B.沸水浴后试管中溶液颜色变蓝的组别是 B.DNA不溶于95%的冷酒精，但可溶于 甲、丁 2molL的NaCI溶液 C.甲组实验现象不明显的原因是25℃的酒 C.新鲜的洋葱和猪肝可作为实验材料提取 精对DNA的凝集效果差 DNA,而菠菜不能用于提取DNA D.乙组实验不成功仅因为在鉴定时加入了 D.鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二 双缩脲试剂 苯胺试剂中并进行沸水浴 5.多种实验材料都可以用于DNA的粗提取与 3.下列与DNA粗提取与鉴定过程有关的叙述 鉴定，用香蕉也可以取得较好的实验效果， 中，错误的是 下列操作正确的是 () A.将鸡的成熟红细胞置于清水中，红细胞涨 A.向剪碎的香蕉果肉组织中加入蒸馏水，以 破后将DNA释放出来 释放核DNA B.用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并 B.经研磨后，将研磨液离心5min,取沉淀物 离心后，须保留上清液 进行下一步操作 C.在提取液中加入75%的冷酒精后蛋白质 C.冷却的体积分数为95%的酒精可以溶解 会与DNA分离并析出 某些蛋白质，得到粗提取的DNA D.将DNA溶于NaCI溶液后，加入现配的 D.DNA与二苯胺溶液在沸水浴加热条件下 二苯胺试剂，混合均匀即可出现蓝色 会呈现蓝色 4.在“DNA的粗提取与鉴定”实验中，甲、乙 6.实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作，分 析回答下列问题： 丙、丁四个小组除表中所列处理方法不同 外，其他操作步骤均正确，但实验结果却不 试管 B 同。下列有关叙述不正确的是 序号 加2mol 加2mol· 提取核物 去除杂质 DNA鉴定 实验 L-1的NaCl L-I的NaCI 组别 质时加入 时加入的 时加人的 材料 溶液5mL 溶液5mL 的溶液 溶液 试剂 加入提取的 体积分数 甲 鸡血 蒸馏水 为95%的 二苯胺试剂 2 不加 DNA丝状物 酒精(25℃) 并搅拌 73 生物实验 (1)根据上图，完成表格空白处的实验内容。 加4mL二苯 加4mL二苯 3 (2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液 胺试剂，混匀 胺试剂，混匀 颜色如何变化？ 4 沸水浴5min 沸水浴5mim (3)在沸水浴中加热的目的是 实验现象 ,同 实验结论 时说明DNA对高温有较强的 (4)A试管在实验中的作用是 (5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与 有关。 实验三十三 DNA片段的扩增及电泳鉴定 二名师知识释疑 (3)离心：将微量离心管放在离心机上，离 1.实验原理 心约10s,使反应液集中在管的底部。 (1)DNA片段的扩增 (4)反应：将装有反应液的微量离心管放 PCR利用了DNA的热变性原理，通过调 入PCR仪中，设置程序进行反应。 节温度来控制DNA双链的解聚与结合。 (5)根据待分离的DNA片段的大小，用电 (2)琼脂糖凝胶电泳 泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量分数 ①带电粒子：DNA分子具有可解离的基 为0.8%~1.2%的琼脂糖溶液，并加入适量的 团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电 核酸染料混匀。 荷或负电荷。 (6)将扩增得到的PCR产物与凝胶载样 ②迁移动力与方向：在电场的作用下，带 缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将 电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动， 混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。 这个过程就是电泳。 (7)接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之 ③迁移速率：在凝胶中DNA分子的迁移 间的距离来设定电压，一般为1~5Vfcm。待 速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象 指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳。 有关。 (8)电泳结束后，取出凝胶置于紫外灯下 ④检测：凝胶中的DNA分子通过染色，可 观察和照相。 以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 3.操作提示 2.方法步骤 (1)为避免外源DNA等因素的污染，PCR (1)移液：用微量移液器按照配方或PCR 实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在 试剂盒的说明书，在微量离心管中依次加入各 使用前必须进行高压灭菌处理。 组分。 (2)缓冲液和酶应分装成小份，并在一20 (2)混合：待所有的组分都加入后，盖严离 ℃储存。使用前将所需试剂从冰箱拿出，放在 心管的盖子。 冰块上缓慢融化。 74答案全解全析 的是籍选酚降解菌，因此将采集到的样品接种培养，某酚 4.解析：用体积分数为70%的酒精擦拔超净工作台台面，通 用量应随转接次数增加而逐渐增加，以达到富集酚降解 免接种过程中感染杂菌：自来水冲洗是为了冲掉菊花茎 菌的目的。若图1平板中菌落过于密集，应进一步稀释 段上的灰尘、泥土等，而自来水中含有杂蓝：无菌水清洗 后再接种，以便于菌落计数与分离。平板培养基属于固 是为了洗去外植体上的洒精等，不用自来水是为了防止 体培养基，该培养基雪要加入凝固剂，如琼脂等。(3)图2 自来水中的杂菌污染外核体：在次氯酸钠溶液中处理 为平板划线法，髓着划线次数的增加，菌种进一步被稀 30min是为了给外植体消毒：使用无菌吸水纸的目的是 释，在困中③区战更客易获得单菌落。 在吸干外植体表面水分的同时防止杂荫污柒，培养基灭 答案：(1)蛋白胨、苯酚(2)增加稀释后再接种 凝固 菌是为了防止培养基上长出杂菌。 剂(3)③ 答案：B 实验三十 土壤中分解尿素的细菌 5.解析：愈伤织形成过程中，细胞还没有开始再分化，也 不可能进行光合作用，所以愈伤组织形成初期不需要充 的分离与计数 足的光照。 典题诊断 答案：D 1,解析：平板划线法能对细菌分离纯化，但是不能计数，D 6.解析：植物组织培养是用离体的植物组织、器官或细弛提 种到经灭菌的培养基中，培养基含有供如织细胞生长发 错误。 育所需要的无机物和小分子有机物，还有调节细胞胝分 答案：D 化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育成试 2.解析：5号试管的结果表明每克土壤中活菌数为(168十 管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段伤组 175+167)÷3÷0.1×106=1.7×109,C错误. 织如胞经有丝分裂和知胞分化形成试管苗，此阶段需要 答案：C 光照，原因是叶肉如胞中叶绿素的合成需要光照条件。 3.解析：涂布完成后，在培养皿的皿底做标记，B错误：若空 答案：(1)无机物生长素(2)植物细胞的全能性有 白对照组上有5个菌落，说明培养基灭菌不彻底，雪要重 丝分裂分化(3)培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶 新进行实验，D错误，计算平板上的蔺落数，应选择菌落 绿素的合成需要光照条件(4)选择性表达 数在30一300的平板上进行计数，C错误。 答案：A 实验三十二DNA的粗提取与鉴定 4,解析：蔺落的大小、颜色、隆起程度等特征都可作为菌种 典题诊断 鉴定的依据，但是有无莫膜通过肉眼无法观察，B错误：用 1.解析：甲紫溶液客易将染色体（质）染成紫色，而不会将 血如胞计数板计数微生物时，因死菌、活菌都计算在内 DNA柒成紫色：在DNA粗提取实脸中应用体积分数为 因此，实验结果往往偏大，C错误；将好氧型菌株接种到 95%的冷酒精提纯，故②⑤不将合题意。 培养液中雾振荡培养，D错误。 答案：B 答案：A 2.解析：兔属于南乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细 5,解析：要探究微生物种类和数量的变化，应采用固体培养 胞核，不能用于DNA的粗提取，A错误：DNA含量高， 基，用稀释涂布平板法进行接种，液体培养基无法观察到 且材料易得的生物都可以作为提歌DNA的材料，所以菠 首落，不使区分微生物种类，平板划线法不能对徽生物进 莱也可以作为提取DNA的材料，C错误：鉴定DNA时， 行计数，A、B错误：每组至少设置三个平板，避免偶然性， 将姓状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂， 确保实脸结果的准确性，C正确：对照组还需要设置接种 进行沸水浴，冷却后呈蓝色，D错误」 没有覆盖保鲜膜的西瓜的瓜瓢浸出液，D错误。 答案：B 答案：C 3.解析：DNA不溶于酒精溶液，但是钿胞中的某些蛋白质 6.解析：(1)分解尿素的细菌含有脲酶，要筛逃出能分解尿 测溶于酒精。利用这一原理，在提取液中加入95%的冷 素的细菌，应该用以尿素为唯一氨源的选择培养基。 酒精后，蛋白质会与DNA分离并析出，C错误 (2)接种撒生物常用平板划线法和稀释涂布平板法，其中 答案：C 稀释涂布平板法可用于活菌计数。(3)该小组在接种前， 4.解析：鸡血、莱花中都含有DNA,而猪是哺乳动物，其成 随机取若千灭菌后的空白平板先培养一段时间，用于检 熟的红朝胞中没有细胞核和各种细胞器，不含DNA,因 测平板灭菌是否彻底。经适当培养后，统计活菌数日，每 此实险材料选择错误的组别是丙，A正确：甲、乙、丁组的 隔一个“时间间隔”统计一次首落数目，最后选取茵落数 实验材料中都含有DNA,但乙组为植物，将枝物细胞放 目稳定时的记录作为结果。3个平板的菌落数分别为 入蒸馏水中时，植物知胞不会吸水涨破，且DNA应该用 39,42和45，据此可得出每毫升样液中活菌数=(39+42 二苯胺试剂鉴定，而不能用双缩脲试剂鉴定，因此沸水浴 +45)÷3÷0.1×104=4.2×106 后试管中溶液颜色变蓝的组别是甲、丁，B正确，D错误： 答案：(1)脲酶尿素(2)稀释涂布平板法(3)检验平 DNA在冷的酒精中的溶解度较低，25℃的酒精对DNA 板灭菌是否彻底菌落数目稳定时的记录4.2×10 的蔽集数果差，C正确。 实验三十一菊花的组织培养 答案：D 5,解析：香蕉果肉组织细胞有细胞壁保护，因此加蒸馏水不 典题诊断 会破坏翻胞，不能将DNA释放出来，A错误，经研磨后， 1,解析：幼嫩组织细胞的分化程度较成粘组织细胞的低，因 将研磨液离心5min,取上清液进行下一步操作，B错误； 此幼嫩组织较成熟组织易培养成功，A正确；植物组织培 在沸水中，DNA遇二苯胺会出现蓝色反应，D错误。 养时需要用体积分数为70%的酒精和质量分数为5%左 答案：C 右的次氯酸钠溶液对离体幼茎进行消毒，B正确：生长素 6.解析：A、B两试管形成对照，B试管中含DNA丝状物，A 与细胞分裂素的含量比值较高时，有利于根的形成，D 试管中不含，起对照作用，其他条件均完全相同。本实验 错误。 强调反应条件是沸水中加热5min,这样可加快颜色反应 答案：D 的速率，观察对比两试管的颜色时要等到冷却以后。 2.解析：念伤组织是离体植物细胞经过脱分化形成的，A 答案：(1)溶液不变蓝色溶液逐渐变蓝色DNA在沸 错误。 水浴的情况下遇二苯胺试剂会被呈现蓝色(2)溶液颜 答案：A 色基本不变(3)加快颜色反应速率耐受性(4)对照 3.B (5)加入试管中的DNA(丝状物)的量