Question

16．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）混合液使蛋白質(zhì)變性，抽提蛋白質(zhì)；
③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37℃水浴1h；
④加醋酸鈉和無水乙醇，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)胞的原理是洗衣粉中的蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細(xì)胞膜．
（2）步驟③的目的是水解RNA，去除雜質(zhì)，步驟④中使用無水乙醇的目的是析出DNA，提取含雜質(zhì)較少的DNA．
（3）將提取到的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解后，與二苯胺試劑共熱，冷卻后可觀察到溶液呈藍(lán)色．
（4）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)前將新鮮的豬肌肉組織置于液氮冷藏，與室溫下放置相同時(shí)間的等量豬肌肉組織相比，提取到的DNA含量較多，最可能的原因是低溫抑制了DNA酶的活動(dòng)，減少DNA降解．
（5）如果要將加酶洗衣粉法提取DNA與蛋白酶K法提取DNA的效果進(jìn)行對(duì)比，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到DNA后，測(cè)定DNA的量和純度，并與加酶洗衣粉組比較．

Answer 1

分析 1、影響酶促反應(yīng)速率的因素主要有：溫度、pH、底物濃度和酶濃度．
（1）溫度（pH）能影響酶促反應(yīng)速率，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強(qiáng)，酶促反應(yīng)速率加快；到達(dá)最適溫度（pH）時(shí)，酶活性最強(qiáng)，酶促反應(yīng)速率最快；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低，酶促反應(yīng)速率減慢．另外低溫酶不會(huì)變性失活，但高溫、pH過高或過低都會(huì)使酶變性失活．
（2）底物濃度能影響酶促反應(yīng)速率，在一定范圍內(nèi)，隨著底物濃度的升高，酶促反應(yīng)速率逐漸加快，但由于酶濃度的限制，酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值后保持相對(duì)穩(wěn)定．
（3）酶濃度能影響酶促反應(yīng)速率，在底物充足時(shí)，隨著酶濃度的升高，酶促反應(yīng)速率逐漸加快．
2、DNA粗提取和鑒定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精；DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性．
（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色．

解答 解：（1）洗衣粉中的蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細(xì)胞膜，因此加酶洗衣粉可以消化裂解動(dòng)物組織細(xì)胞．
（2）步驟③的目的是水解RNA，去除雜質(zhì)；步驟④中使用無水乙醇的目的是析出DNA，提取含雜質(zhì)較少的DNA．
（3）在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色．
（4）酶的活性受溫度影響，低溫會(huì)抑制DNA酶的活性，減少DNA降解，因此實(shí)驗(yàn)前將新鮮的豬肌肉組織置于液氮冷藏，與室溫下放置相同時(shí)間的等量豬肌肉組織相比，提取到的DNA含量較多．
（5）要將加酶洗衣粉法提取DNA與蛋白酶K法提取DNA的效果進(jìn)行對(duì)比，可將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到DNA后，測(cè)定DNA的量和純度，并與加酶洗衣粉組比較．
故答案為：
（1）洗衣粉中的蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細(xì)胞膜
（2）水解RNA，去除雜質(zhì)     析出DNA，提取含雜質(zhì)較少的DNA
（3）二苯胺
（4）低溫抑制了DNA酶的活動(dòng)，減少DNA降解
（5）將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，得到DNA后，測(cè)定DNA的量和純度，并與加酶洗衣粉組比較

點(diǎn)評(píng) 本題考查DNA粗提取和鑒定、加酶洗衣粉等知識(shí)，要求考生識(shí)記DNA粗提取和鑒定的原理及過程；識(shí)記影響酶活性的因素，掌握探究實(shí)驗(yàn)的原則，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．