《2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術與工程 第15講 生物技術 高頻命題點1 基因工程教學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020屆高考生物藝考生大二輪總復習 上篇 專題九 生物技術與工程 第15講 生物技術 高頻命題點1 基因工程教學案（15頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第15講　基因工程和細胞工程 ★ [最新考綱] 1．基因工程的誕生(Ⅰ)；2.基因工程的原理及技術(含PCR技術)(Ⅱ)；3.基因工程的應用(Ⅱ)；4.蛋白質工程(Ⅰ)；5.植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)；6.動物細胞培養(yǎng)與體細胞克隆(Ⅱ)；7.細胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)；8.DNA的粗提取與鑒定。 精讀教材——記一記 1．與目的基因相關的兩類“檢測” (1)標記基因：檢測受體細胞中是否含“重組DNA”或運載體?！谝罁?jù)標記基因(如四環(huán)素抗性基因)制備的特定選擇培養(yǎng)基(如加入了四環(huán)素的培養(yǎng)基)中能夠生存下來的受體細胞才可能含重組DNA(目的基因＋運載體)或運載體。 (2)DNA

2、分子雜交技術(基因探針)檢測轉基因生物中是否含目的基因、在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作標記，制作探針，以此與已提取到的轉基因生物基因組DNA雜交，若顯示出雜交帶，則表明目的基因已插入到受體細胞基因組中。(P14正文) 2．基因工程的常考點 (1)目的基因插入位置：啟動子與終止子之間。 (2)將目的基因導入受體細胞不發(fā)生堿基互補配對。 (3)常用的受體細胞 ①植物：受精卵、體細胞。 ②動物：受精卵。 ③微生物：大腸桿菌、酵母菌等。 (4)原核生物作為受體細胞的優(yōu)點：多為單細胞、繁殖快、遺傳物質相對較少。 3．動物細胞培養(yǎng)關鍵點 (1)培養(yǎng)基的特有成分：動物血清。

3、 (2)培養(yǎng)過程：原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)。 (3)兩次使用胰蛋白酶：第一次用于制備細胞懸液，開始原代培養(yǎng)，第二次用于處理瓶(壁)上的細胞。 4．關注植物細胞工程的幾個問題 (1)植物細胞A和植物細胞B雜交獲得的雜種細胞有三種類型：AA型、BB型、AB型，符合要求的只有AB型，需要進行篩選。 (2)雜種細胞形成的標志：新的細胞壁的生成。 (3)雜種植株遺傳物質的變化：雜種植株的變異類型屬于染色體變異，其染色體數(shù)通常是兩親本細胞染色體數(shù)目之和，雜種植株屬于異源多倍體。 (4)植物組織培養(yǎng)時植物激素和光照的使用 ①植物激素的使用：脫分化階段先使用生長素，后使用細胞分裂素，以促進細胞的分裂

4、；再分化階段生長素比例較高，以促進根的形成。 ②光照的使用：脫分化階段不需要給予光照，再分化階段需要給予光照，以利于葉綠素的形成。 (5)利用植物組織培養(yǎng)生產細胞產物時，有時只需將外植體培養(yǎng)到愈傷組織，從愈傷組織中獲取產物。 5．關注制備單克隆抗體的兩個常考點 (1)三種細胞的特點 ①B淋巴細胞：能分泌抗體，不能大量增殖。 ②骨髓瘤細胞：能大量增殖，不能分泌抗體。 ③雜交瘤細胞：既能分泌抗體，又能大量增殖。 (2)兩次篩選目的不同 ①第1次：獲得能分泌抗體的雜種細胞。 ②第2次：獲得能分泌所需特異性抗體的雜交瘤細胞。 自我診斷——判一判 (1)攜帶鏈霉素抗性基因受體菌的

5、篩選必須通過分子檢測。(×) (2)轉基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測。(×) (3)一種限制性核酸內切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列。(√) (4)用限制性核酸內切酶切割煙草花葉病毒的核酸。(×) (5)每個重組質粒至少含有一個限制性核酸內切酶識別位點。(√) (6)自然界中天然存在的噬菌體自行感染細菌后其DNA整合到細菌DNA上，屬于基因工程。(×) (7)重組質粒與探針能進行分子雜交是因為DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接。(×) (8)應用DNA探針技術，可以檢測轉基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達。(×) (9)動物的生長激素基因轉入植物后不

6、能表達。(×) (10)培育草莓脫毒苗所采用的主要技術是組織培養(yǎng)。(√) (11)去除植物細胞的細胞壁和將動物組織分散成單個細胞均需酶處理。(√) (12)產生抗人白細胞介素—8抗體的雜交瘤細胞的篩選必須通過分子檢測。(√) (13)21三體綜合征的診斷必須通過分子檢測。(×) (14)乳腺細胞比乳腺癌細胞更容易進行離體培養(yǎng)。(×) (15)培養(yǎng)保留接觸抑制的細胞在培養(yǎng)瓶壁上可形成多層細胞。(×) (16)動物雜交瘤細胞產生單克隆抗體體現(xiàn)了細胞的全能性。(×) (17)細胞核移植主要在同種動物、同種組織的細胞之間進行。(×) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5

7、)√　(6)×　(7)×　(8)×　(9)×　(10)√　(11)√　(12)√　(13)×　(14)×　(15)×　(16)×　(17)× 高頻命題點1　基因工程 真題領航——目標方向導入高考 1．(2019·全國Ⅰ卷，38)基因工程中可以通過PCR技術擴增目的基因?；卮鹣铝袉栴}。 (1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括________和________。 (2)生物體細胞內的DNA復制開始時，解開DNA雙鏈的酶是________。在體外利用PCR技術擴增目的基因時，使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是______________

8、__________。上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的________。 (3)目前在PCR反應中使用Taq酶而不使用大腸桿菌DNA聚合酶的主要原因是________________________。 解析：本題借助基因工程的相關知識，考查考生對生物學問題進行解釋的能力；通過PCR與體內DNA復制的比較，體現(xiàn)了科學思維中分析與推斷要素。(1)基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫；(2)體內DNA復制時，需用解旋酶打開氫鍵使雙鏈DNA解旋，而PCR擴增目的基因時，是借助高溫加熱至90～95 ℃使DNA變性解旋；(3)PCR反應體系中進行互補鏈的合成時，溫度需控制在70～75

9、 ℃，則應使用耐高溫的DNA聚合酶，即Taq酶，而不能使用大腸桿菌DNA聚合酶(高溫下會失活)。 答案：(1)基因組文庫　cDNA文庫 (2)解旋酶　加熱至90～95℃　氫鍵 (3)Taq酶熱穩(wěn)定性高，而大腸桿菌DNA聚合酶在高溫下會失活 2．(2018·全國Ⅰ卷，38)回答下列問題： (1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質粒重組后導入大腸桿菌細胞中進行了表達，該研究除證明了質?？梢宰鳛檩d體外，還證明了________________________________________________(答出兩點即可)。 (2)體外重組的質?？赏?/p>

10、過Ca2＋參與的________方法導入大腸桿菌細胞；而體外重組的噬菌體DNA通常需與____________________組裝成完整噬菌體后，才能通過侵染的方法將重組的噬菌體DNA導入宿主細胞。在細菌、心肌細胞、葉肉細胞中，可作為重組噬菌體宿主細胞的是________。 (3)真核生物基因(目的基因)在大腸桿菌細胞內表達時，表達出的蛋白質可能會被降解。為防止蛋白質被降解，在實驗中應選用________________的大腸桿菌作為受體細胞，在蛋白質純化的過程中應添加________的抑制劑。 解析：(1)非洲爪蟾是真核生物，大腸桿菌是原核生物，將非洲爪蟾核糖體蛋白基因與質粒重組后導入大

11、腸桿菌細胞后能進行表達，說明該基因工程操作實驗能夠成功，實驗成功的前提是體外重組的質粒可以進入受體細胞；真核生物基因可在原核細胞中表達；不同物種間可以進行基因交流；(2)當受體細胞是大腸桿菌等微生物時，可以用Ca2＋處理后轉化的方法進行導入；噬菌體是由噬菌體DNA和外殼蛋白組成專一性侵染細菌的病毒，不能將心肌細胞或者葉肉細胞作為宿主細胞；(3)真核生物目的基因表達時，蛋白質會被降解，所以應選擇缺少蛋白酶基因的大腸桿菌作為受體細胞，因為大腸桿菌沒有缺少蛋白酶，屬于蛋白酶缺陷型細胞，在純化蛋白質時也要添加蛋白酶抑制劑來避免蛋白質被降解。 答案：(1)體外重組的質?？梢赃M入受體細胞；真核生物基因可

12、在原核細胞中表達 (2)轉化　外殼蛋白(或噬菌體蛋白)　細菌 (3)蛋白酶缺陷型　蛋白酶 3．(2018·全國Ⅱ卷，38)某種熒光蛋白(GFP)在紫外光或藍光激發(fā)下會發(fā)出綠色熒光，這一特性可用于檢測細胞中目的基因的表達。某科研團隊將某種病毒的外殼蛋白(L1)基因連接在GFP基因的5′末端，獲得了L1－GFP融合基因(簡稱為甲)，并將其插入質粒P0，構建了真核表達載體P1，其部分結構和酶切位點的示意圖如下，圖中E1～E4四種限制酶產生的黏性末端各不相同。 回答下列問題： (1)據(jù)圖推斷，該團隊在將甲插入質粒P0時，使用了兩種限制酶，這兩種酶是________。使用這兩種酶進行酶切是

13、為了保證________，也是為了保證________。 (2)將P1轉入體外培養(yǎng)的牛皮膚細胞后，若在該細胞中觀察到了綠色熒光，則說明L1基因在牛的皮膚細胞中完成了________和________過程。 (3)為了獲得含有甲的牛，該團隊需要做的工作包括：將能夠產生綠色熒光細胞的________移入牛的________中、體外培養(yǎng)、胚胎移植等。 (4)為了檢測甲是否存在于克隆牛的不同組織細胞中，某同學用PCR方法進行鑒定。在鑒定時應分別以該牛不同組織細胞中的________(填“mRNA”“總RNA”或“核DNA”)作為PCR模板。 解析：(1)為了保證L1基因和GFP基因的完整性，應

14、用酶E1和E4切割甲和質粒P0。(2)細胞中觀察到了綠色熒光，說明L1基因完成了表達過程。(3)動物細胞核移植，應將目標細胞核移植到去核的卵母細胞中。(4)L1基因存在于核DNA上，鑒定時應取不同組織細胞中的核DNA。 答案：(1)E1和E4　甲的完整　甲與載體正確連接 (2)轉錄　翻譯　(3)細胞核　去核卵母細胞 (4)核DNA 知識拓展——培養(yǎng)學生文字表達能力 1．(1)基因工程誕生的理論前提是什么？ ________________________________________________________________________ _______________

15、_________________________________________________________ 答案：①DNA是遺傳物質的證明； ②DNA雙螺旋結構和中心法則的確立； ③遺傳密碼的破譯。 (2)哪些技術發(fā)明使基因工程的實現(xiàn)成為可能？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：①轉移載體的發(fā)現(xiàn)　②工具酶的發(fā)現(xiàn)　

16、③DNA合成和測序技術的應用?、蹹NA體外重組的實現(xiàn)?、葜亟MDNA表達實驗的成功?、轕CR技術的發(fā)明?、叩谝焕D基因物體的問世。 2．(1)為了防止目的基因自身環(huán)化，一般應如何操作？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：用兩種不同的限制酶去切割含目的基因的DNA。 (2)為了防止目的基因在質粒上反接，應怎樣操作？ _____

17、___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：對質粒和目的基因用兩種限制酶切割。 3．(1)將真核生物的基因直接導入原核細胞，基因能表達 嗎？如何才能表達？ ________________________________________________________________________ _____________________

18、___________________________________________________ 答案：不能表達，只有將cDNA導入原核細胞才可能表達。 (2)病毒對受體有特別要求嗎？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：有。病毒為專一性侵染宿主的生物。(即病毒必須有對應的宿主細胞) 核心整合——掌握必備生物知識 1

19、．基因工程?？嫉?種基本工具(填空) (1)限制性核酸內切酶：識別特定①核苷酸序列，并在特定位點上切割DNA分子。 (2)DNA連接酶：a.E·coliDNA連接酶只能連接②黏性末端；b.T4DNA連接酶能連接黏性末端和平末端。 (3)載體：a.能在宿主細胞內穩(wěn)定存在并大量復制； b．有一個至多個限制酶切割位點，便于外源DNA片段(基因)插入其中； c．具有特殊的標記基因——以便對含目的基因的受體細胞進行篩選。 2．理清基因工程的操作流程(填空) (1)獲取目的基因的三種方法 a．從③基因文庫中獲取； c．化學法人工合成：通過DNA合成儀利用化學方法直接合成。 (2)基

20、因表達載體的構建——重組質粒的構建 a．基因表達載體的組成 b.構建過程 (3)將目的基因導入受體細胞的“三種類型” a．導入植物細胞——農桿菌轉化法、花粉管通道法、⑩基因槍法(本法針對單子葉植物) b．導入動物細胞——?顯微注射法 c．導入微生物(細菌)——轉化法 (4)目的基因的檢測與鑒定的方法 a．檢測目的基因是否導入受體細胞：DNA分子雜交技術。 b．檢測目的基因是否轉錄出mRNA：分子雜交技術。 c．檢測目的基因是否翻譯成蛋白質：?抗原—抗體雜交技術 d．個體生物學水平鑒定：根據(jù)表達性狀判斷。 3．理清蛋白質工程(填空) 4．DNA粗提取與鑒定

21、的“五個步驟” 考向立意——突顯科學思維和科學探究能力 [考向一]　以基因工程的操作工具或操作程序為載體，考查學生對基因工程的理解能力 1．圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達載體的示意圖(載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。 根據(jù)基因工程的有關知識，回答下列問題： (1)經BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被________酶切后的產物連接，理由是____________________________________________________。

22、 (2)若某人利用圖(b)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組子，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有________，不能表達的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有________和________，其中既能連接黏性末

23、端又能連接平末端的是_____________________________________________。 解析：(1)分析圖(a)可知，限制酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同，故經這兩種酶切割得到的產物可以用DNA連接酶進行連接。(2)構建基因表達載體時，為保證目的基因能在宿主細胞中成功表達，目的基因應插入在啟動子和終止子之間，據(jù)此可判斷甲、丙均不符合要求，目的基因均不能被轉錄。(3)常見的DNA連接酶有E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中T4DNA連接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。 答案：(1)Sau3AⅠ　兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏

24、性末端　(2)甲和丙　甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉錄(其他合理答案均可)　(3)E·coli DNA連接酶　T4DNA連接酶　T4DNA連接酶(其他合理答案均可) 2．真核生物基因中通常有內含子，而原核生物基因中沒有，原核生物沒有真核生物所具有的切除內含子對應的RNA序列的機制。已知在人體中，基因A(有內含子)可以表達出某種特定蛋白(簡稱蛋白A)?；卮鹣铝袉栴}： (1)某同學從人的基因組文庫中獲得了基因A，以大腸桿菌作為受體細胞卻未得到蛋白A，其原因是________________________________________

25、________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用家蠶作為表達基因A的受體，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用________作為載體。其原因是______________________________________________________________。

26、 (3)若要高效地獲得蛋白A，可選用大腸桿菌作為受體。因為與家蠶相比，大腸桿菌具有________________________________________(答出兩點即可)等優(yōu)點。 (4)若要檢測基因A是否翻譯出蛋白A，可用的檢測物質是________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗體”)。 (5)艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗為證明DNA是遺傳物質作出了重要貢獻，也可以說是基因工程的先導，如果說他們的工作為基因工程理論的建立提供了啟示，那么，這一啟示是_________________________________________________________

27、_______________ ________________________________________________________________________。 解析：本題主要考查基因工程的相關知識。(1)從人的基因組文庫中獲得的基因A中含有內含子，而大腸桿菌屬于原核生物，故大腸桿菌不能切除基因A初始轉錄產物中與內含子對應的RNA序列，故基因A在大腸桿菌中無法表達出蛋白A。(2)由于病毒對宿主細胞的感染具有特異性，噬菌體只能寄生在細菌細胞中，不能感染家蠶細胞，故應選用可感染家蠶的昆蟲病毒作為載體。(3)與真核生物相比，大腸桿菌等原核生物具有繁殖快、容易培養(yǎng)、遺傳物質相對較

28、少等優(yōu)點。(4)檢測基因A是否翻譯出蛋白A，一般用抗原—抗體雜交的方法，即用蛋白A的抗體與從細胞中提取的蛋白質進行雜交，觀察是否出現(xiàn)雜交帶。(5)肺炎雙球菌轉化實驗的實質是S型菌的DNA進入R型菌體內，并可在R型菌體內完成表達，這證明了DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體，為基因工程奠定了基礎。 答案：(1)基因A有內含子，在大腸桿菌中，其初始轉錄產物中與內含子對應的RNA序列不能被切除，無法表達出蛋白A　(2)噬菌體　噬菌體的宿主是細菌，而不是家蠶　(3)繁殖快、容易培養(yǎng)　(4)蛋白A的抗體　(5)DNA可以從一種生物個體轉移到另一種生物個體 [考向二]　以基因工程的應用和蛋白質

29、工程為載體，考查學生對基因工程與蛋白質工程的理解能力和解決實際問題的能力 3．(2019·廣東深圳實驗等六校第一次聯(lián)考，38)MAP30蛋白是一種能使Ⅰ型核酸核糖體失活的蛋白質，存在于苦瓜果實和種子中。MAP30蛋白具有抗腫瘤、抗菌、抗病毒、抗艾滋病的功能，近年來引起人們的廣泛關注。 (1)人們已經清楚MAP30蛋白的氨基酸序列，可以用________方法獲得MAP30蛋白的基因。再利用PCR技術擴增該基因，PCR反應體系的主要成分應該包含：________、________、________、________、擴增緩沖液(含Mg2＋)和水等。 (2)科學家將MAP30蛋白的基因與某種病

30、毒的DNA構建基因表達載體，導入南瓜細胞中，在這個過程中，需要使用到的酶是________。為了避免出現(xiàn)“目的基因自我環(huán)化”“目的基因在運載體上反向連接”的問題，請?zhí)岢鲆环N解決該問題的思路：________________________________________________________________________ 　________________________________________________________________________。 (3)可用________技術得到愈傷組織大規(guī)模生產MAP30蛋白，用__________________技術

31、檢測MAP30的基因是否在南瓜果實中成功表達。 (4)弧菌是克氏原鰲蝦養(yǎng)殖中重要的致病菌，大規(guī)模暴發(fā)會給水產養(yǎng)殖帶來巨大的經濟損失。科研人員為了研究MAP30蛋白抗弧菌的效果，用含不同濃度MAP30蛋白培養(yǎng)液培養(yǎng)弧菌，繪制弧菌生長曲線如圖： 由圖可以得出的結論是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)已知MAP30蛋白的氨基酸序列，可以用化學合成方法獲得

32、MAP30蛋白的基因。利用PCR技術擴增該基因。PCR反應體系的主要成分應該包含4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、擴增緩沖液(含Mg2＋)和水等。(2)構建基因表達載體需要使用到的酶是限制酶和DNA連接酶；為了避免出現(xiàn)“目的基因自我環(huán)化”“目的基因在運載體上反向連接”的問題，可分別使用兩種限制酶去剪切目的基因和運載體。(3)可用植物組織培養(yǎng)技術得到愈傷組織大規(guī)模生產MAP30蛋白，可通過抗原—抗體雜交技術檢測MAP30的基因是否在南瓜果實中成功表達。(4)用含不同濃度MAP30蛋白培養(yǎng)液培養(yǎng)弧菌，根據(jù)圖中曲線顯示，隨著MAP30蛋白濃度的升高，MAP30蛋白對弧菌生長的

33、抑制作用增強；當MAP30蛋白濃度達到或高于500 g/mL時，弧菌生長完全被抑制。 答案：(1)化學合成　4種脫氧(核糖)核苷酸　模板DNA　引物(對)　熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)　(2)限制酶和DNA連接酶　分別使用兩種限制酶去剪切目的基因和運載體　(3)植物組織培養(yǎng)　抗原—抗體雜交　(4)隨著MAP30蛋白濃度的升高，MAP30蛋白對弧菌生長的抑制作用增強；當MAP30蛋白濃度達到或高于500 g/mL時，弧菌生長完全被抑制 4．已知生物體內有一種蛋白質(P)，該蛋白質是一種轉運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，

34、改變后的蛋白質(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}： (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的________________進行改造。 (2)以P基因序列為基礎，獲得P1基因的途徑有修飾________基因或合成________基因。所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括________的復制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：__________________________________________________ ____________________________________________

35、____________________________。 (3)蛋白質工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā)，通過________________和________________，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物________進行鑒定。 解析：(1)蛋白質的功能與結構相關，若要改變蛋白質的功能，需要對其結構進行改造。(2)確定目的基因的堿基序列后，可通過對現(xiàn)有基因進行改造或者重新合成來獲得目的基因。中心法則的內容包括遺傳信息的復制、轉錄、逆轉錄和翻譯。(3)蛋白質工程的基本途徑是從預期蛋白質功能出發(fā)

36、，通過設計蛋白質的結構和推測氨基酸序列，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列。獲得蛋白質之后要對蛋白質的生物功能進行鑒定。 答案：(1)氨基酸序列(或結構)　(2)P　P1　DNA和RNA(或遺傳物質)　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質(或轉錄、逆轉錄、翻譯)　(3)設計蛋白質的結構　推測氨基酸序列　功能 [考向三]　以DNA的粗提取與分離為載體，考查學生的科學探究能力 5．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關探究活動，具體步驟如下： 材料處理： 稱取新鮮的菜花、辣椒和蒜黃各2份，每份10 g。剪碎后分成兩組，一組置于20 ℃，另一組置于－20 ℃條件下保存24 h。 DN

37、A粗提?。? 第一步：將上述材料分別放入研缽中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用兩層紗布過濾，取濾液備用。 第二步：先向6只小燒杯中分別注入10 mL濾液，再加入20 mL體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液，然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌，使絮狀物纏繞在玻璃棒上。 第三步：取6支試管，分別加入等量的2 mol/L NaCl溶液溶解上述絮狀物。 DNA檢測： 在上述試管中各加入4 mL二苯胺試劑，混合均勻后，置于沸水中加熱5 min，待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺，結果如下表： 材料保存溫度 菜花 辣椒 蒜黃 20 ℃ ＋＋ ＋ ＋＋＋ －20 ℃ ＋＋＋ ＋＋

38、＋＋＋＋ 注：“＋”越多表示藍色越深。 分析上述實驗過程，回答下列問題： (1)該探究性實驗的課題名稱是_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)第二步中緩緩地攪拌，這是為了減少________________。 (3)根據(jù)實驗結果，得出結論并分析。 ①結論1：與20 ℃相比，相同實驗材料在－20 ℃條件下保存，DNA的提取量較多。 結論2：______________

39、______________________________________________________。 ②針對結論1，請給出合理的解釋：______________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氯仿密度大于水，能使蛋白質變性沉淀，與水和DNA均不相溶，且對DNA影響極小。為了進一步提高DNA純度，依據(jù)氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基礎上繼續(xù)操作的步驟是：__________________

40、______________________________________________________ ________________________________________________________________________， 然后用體積分數(shù)為95%的冷酒精溶液使DNA析出。 答案：(1)探究不同材料和不同保存溫度對DNA提取量的影響　(2)DNA斷裂　(3)①等質量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多　②低溫抑制了相關酶的活性，DNA降解速度慢　(4)將第三步獲得的溶液與等量的氯仿充分混合，靜置一段時間，吸取上清液 - 15 -