Question

【题目】为了从动物组织中提取纯净的DNA，首先要快速、有效地消化裂解动物组织细胞。消化裂解动物组织常用的方法有蛋白酶（如蛋白酶K）水解、表面活性剂处理、变性剂处理等。某科研人员拟使用加酶洗衣粉消化裂解猪肌肉样本，并提取猪的DNA。实验步骤如下：

①取500mg剪碎的猪肌肉组织于离心管中，加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超纯水混合，在一定温度条件下水浴消化24h。

②加入苯酚、氯仿、异丙醇(25:24:1)混合液抽提。

③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37℃水浴。

④加酸酸钠和无水乙醇，4000r/min高速离心15min。

⑤用70%乙醇洗涤沉淀两次，风干，得到高纯度的DNA。

请回答有关问题：

（1）加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞的原理是_________________________。

（2）步骤②的目的是_________________。步骤③的目的是_______________。

（3）步骤④中使用无水乙醇的目的是__________________________。高速离心时温度保持在4℃的原因有_______________________ 、________________ 等。

（4）若是从血细胞中提取DNA，则选择________（选填“鸡血”或“哺乳动物红细胞”）。破碎细胞时，向血细胞液中加入一定量的_______，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。

Answer 1

【答案】洗衣粉中蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜 使蛋白质变性，抽提蛋白质 水解RNA 析出DNA，提取含杂质较少的DNA 降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解 降低分子运动，易于形成沉淀析出（增加DNA分子的柔韧性，减少断裂） 鸡血 蒸馏水

【解析】

本题以实验操作步骤为情境，考查学生对“DNA粗提取和鉴定”的实验原理、加酶洗衣粉的内涵、影响酶活性的因素等相关知识的识记和理解能力，以及对相关实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。

(1) 由于加酶洗衣粉中的蛋白酶和表面活性剂等可以破坏细胞膜，所以加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞。

(2) 苯酚、氯仿、异丙醇混合液可以促进蛋白质变性，因此步骤②的目的是使蛋白质变性，抽提蛋白质。RNA水解酶可以催化RNA水解，所以步骤③的目的是水解RNA。

(3) DNA不溶乙醇溶液，但细胞中的某些蛋白质可溶于乙醇，所以步骤④中使用无水乙醇的目的是析出DNA，提取含杂质较少的DNA。低温可以降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解，同时低温还能降低分子运动，易于形成沉淀析出（或低温能增加DNA分子的柔韧性，减少断裂），所以高速离心时应将温度保持在4℃的低温条件下。

(4) 动物细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体中。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，难以提取到DNA；鸡血的红细胞有细胞核，DNA含量多。可见，若是从血细胞中提取DNA，则选择鸡血。破碎细胞时，向血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，以加快细胞吸水涨破，内容物流出。