Question

3．真核生物细胞内，大量DNA和蛋白质以及一些RNA等混杂在一起，难以分离．生物兴趣小组的同学为了获得纯度相对较高的DNA展开了实验探究．

（1）分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质理化性质的不同而采取一定的方法，如图是从各种物质之间溶解度的差异角度开展研究：
a、取鸡血细胞悬液10ml，加蒸馏水20ml，同时用玻璃棒快速搅拌（填“轻轻搅拌”或填“快速搅拌”）．过滤，取滤液，转移到塑料材质的大烧杯中．
b、沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，用玻棒沿一个方向轻轻搅拌（填“轻轻搅拌”或填“快速搅拌”），同时不断收集析出的物质．
如图是根据鸡血中几种物质的析出情况绘制的曲线，请据图分析：
c、如果只要收集纤维蛋白，可采取的措施是在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物．
d、先用饱和度40%的硫酸铵溶液析出绝大部分纤维蛋白和大部分球蛋白，再在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中析出DNA（既保证DNA提取量较大又避免其他杂质过多），与此同时析出的物质还有球蛋白．
（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可采取的两种办法有：将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，收集再次析出物；用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液．

Answer 1

分析 分析图解可知，不同物质在不同饱和度硫酸铵溶液中的溶解度不同，图中看出，纤维蛋白在30%硫酸铵溶液中溶解度最小，球蛋白在40%硫酸铵溶液中溶解度最小，DNA在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中溶解度最小．
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；
2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性．

解答 解：（1）分析曲线图可知，不同物质在不同浓度的硫酸铵中的析出的相对量有所差别，即分离各种物质的基本思路是根据DNA和其他物质之间溶解度的差异角度开展研究：
a、取鸡血细胞悬液lOml，加蒸馏水20ml，此时可以用玻璃棒快速搅拌，以加速血细胞的破裂．
b、沿大烧杯内壁持续、缓慢地加入饱和硫酸铵溶液，为了防止将DNA的絮状物搅碎，此时应用玻棒沿一个方向轻轻搅拌，同时不断收集析出的物质．
c、图中看出，纤维蛋白的溶解度最低，硫酸铵浓度在20%之前已经开始析出，说明溶解度开始减小；在浓度为30%时析出最快，说明此时的溶解度最低，并且超过30%后球蛋白也将逐渐析出，因此如果只要收集纤维蛋白，可以在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物．
d、图中看出，DNA在饱和度约为50%的硫酸铵溶液中溶解度最小，与此同时析出的物质还有球蛋白，只是球蛋白析出量较少．
（2）如果要进一步去掉其他杂质，尽可能提高获得的DNA纯度，可将DNA与球蛋白的混合物加入到冷却酒精中，由于DNA不溶于酒精，而其它杂质可溶于酒精，因此收集再次析出物；酶具有专一性，可以用嫩肉粉（木瓜蛋白酶）处理溶有DNA与蛋白质的溶液，此时蛋白质可以水解，因此可以分离DNA和蛋白质；又由于DNA和蛋白质对高温的耐受性不同，蛋白质容易将溶有DNA与蛋白质的溶液放在60～75℃的恒温水浴箱中保温一段时间．
故答案为：
（1）溶解度    a、快速搅拌   b、轻轻搅拌 c、在硫酸铵浓度达到30%之前收集析出物    d、50%    球蛋白
（2）冷却酒精  嫩肉粉（木瓜蛋白酶）

点评 本题考查了DNA的粗提取与鉴定的相关知识，包括实验的原理、操作步骤等，意在考查考生的识记能力和实验操作能力，难度适中．考生注意识记纯化提取DNA的方法的区别，可以利用酒精（DNA不溶，杂质溶）、高浓度的盐溶液（DNA溶，杂质不溶）、低浓度的盐溶液（DNA不溶，杂质溶）、蛋白酶（蛋白酶可以水解蛋白质，不能水解DNA）等分别去除杂质．