Question

18．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动．具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10g．剪碎后分成两组，一组置于20℃、另一组置于-20℃条件下保存24h．
DNA粗提取：
步骤一：将上述材料分别放入研钵中，各加入15mL研磨液（含洗涤剂和食盐），充分研磨．用两层纱布过滤，取滤液备用．
步骤二：先向6只小烧杯中分别注入10mL滤液，再加入20mL体积分数为95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上．
步骤三：取6支试管，分别加入等量的2mol/LNaCl（填溶液名称及浓度）溶液溶解上述絮状物．
步骤四：：在上述试管中各加入4mL二苯胺试剂．混合均匀后，置于沸水中加热5min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如表：

材料保存温度	花菜	辣椒	蒜黄
20℃	++	+	+++
-20℃	+++	++	++++

（注：“+”越多表示蓝色越深）
分析上述实验过程，回答下列问题：
（1）该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响．
（2）步骤一中研磨液中洗涤剂的作用是溶解细胞膜，食盐的作用是溶解DNA．
（3）步骤二中“缓缓地”搅拌，这是为了减少（或防止）DNA断裂，所加酒精溶液需冷却的原因之一是低温抑制DNA水解酶（或核酸水解酶或DNA酶）的活性，可以防止DNA降解．
（4）上述实验中步骤三，步骤四的空缺依次分别为2mol/LNaCl、二苯胺．
（5）实验表明，保存在-20℃的蒜黄获取的DNA量最多．

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、DNA粗提取和鉴定的过程：
（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大．
（2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：
动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可．如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜．例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液．
（3）去除滤液中的杂质：
方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同．
方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离．
（4）DNA的析出与鉴定
①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分．
②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解．然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂．混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝．

解答 解：（1）根据材料和表格可知，该实验的自变量是实验材料不同和保存温度不同，因变量是DNA的提取量，因此该探究性实验课题名称是探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响．
（2）研磨液中洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，食盐的作用是溶解DNA．
（3）步骤二中“缓缓地”搅拌，这是为了减少（或防止）DNA断裂；所加酒精溶液需冷却的原因之一是低温抑制DNA水解酶（或核酸水解酶或DNA酶）的活性，可以防止DNA降解．
（4）溶解DNA应该用2mol/LNaCl；鉴定DNA应该用二苯胺．
（5）根据表中数据可知，保存在-20℃的蒜黄获取的DNA量最多．
故答案为：
（1）探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
（2）溶解细胞膜   溶解DNA
（3）减少（或防止）DNA断裂     DNA水解酶（或核酸水解酶或DNA酶）
（4）2mol/LNaCl   二苯胺     
（5）保存在-20℃的蒜黄

点评 本题结合探究实验，考查DNA的粗提取和鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累．