Question

【題目】為了從動(dòng)物組織中提取純凈的DNA，首先要快速、有效地消化裂解動(dòng)物組織細(xì)胞。消化裂解動(dòng)物組織常用的方法有蛋白酶（如蛋白酶K）水解、表面活性劑處理、變性劑處理等。某科研人員擬使用加酶洗衣粉消化裂解豬肌肉樣本，并提取豬的DNA。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取500mg剪碎的豬肌肉組織于離心管中，加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超純水混合，在一定溫度條件下水浴消化24h。

②加入苯酚、氯仿、異丙醇(25:24:1)混合液抽提。

③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37℃水浴。

④加酸酸鈉和無(wú)水乙醇，4000r/min高速離心15min。

⑤用70%乙醇洗滌沉淀兩次，風(fēng)干，得到高純度的DNA。

請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）加酶洗衣粉可以消化裂解動(dòng)物組織細(xì)胞的原理是_________________________。

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

（3）步驟④中使用無(wú)水乙醇的目的是__________________________。高速離心時(shí)溫度保持在4℃的原因有_______________________ 、________________ 等。

（4）若是從血細(xì)胞中提取DNA，則選擇________（選填“雞血”或“哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞”）。破碎細(xì)胞時(shí)，向血細(xì)胞液中加入一定量的_______，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可。

Answer 1

【答案】洗衣粉中蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細(xì)胞膜 使蛋白質(zhì)變性，抽提蛋白質(zhì) 水解RNA 析出DNA，提取含雜質(zhì)較少的DNA 降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解 降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出（增加DNA分子的柔韌性，減少斷裂） 雞血 蒸餾水

【解析】

本題以實(shí)驗(yàn)操作步驟為情境，考查學(xué)生對(duì)“DNA粗提取和鑒定”的實(shí)驗(yàn)原理、加酶洗衣粉的內(nèi)涵、影響酶活性的因素等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解能力，以及對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力。

(1) 由于加酶洗衣粉中的蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細(xì)胞膜，所以加酶洗衣粉可以消化裂解動(dòng)物組織細(xì)胞。

(2) 苯酚、氯仿、異丙醇混合液可以促進(jìn)蛋白質(zhì)變性，因此步驟②的目的是使蛋白質(zhì)變性，抽提蛋白質(zhì)。RNA水解酶可以催化RNA水解，所以步驟③的目的是水解RNA。

(3) DNA不溶乙醇溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可溶于乙醇，所以步驟④中使用無(wú)水乙醇的目的是析出DNA，提取含雜質(zhì)較少的DNA。低溫可以降低核酸水解酶的活性，防止DNA降解，同時(shí)低溫還能降低分子運(yùn)動(dòng)，易于形成沉淀析出（或低溫能增加DNA分子的柔韌性，減少斷裂），所以高速離心時(shí)應(yīng)將溫度保持在4℃的低溫條件下。

(4) 動(dòng)物細(xì)胞中的DNA主要分布在細(xì)胞核中，少量分布在線粒體中。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，難以提取到DNA；雞血的紅細(xì)胞有細(xì)胞核，DNA含量多�？梢�(jiàn)，若是從血細(xì)胞中提取DNA，則選擇雞血。破碎細(xì)胞時(shí)，向血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，以加快細(xì)胞吸水漲破，內(nèi)容物流出。