Question

16．為了從動物組織中提取純凈的DNA，首先要快速、有效地消化裂解動物組織細胞．消化裂解動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．實驗步驟如下：
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）混合液使蛋白質變性，抽提蛋白質；
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，風干，得到高純度的DNA．
請回答有關問題：
（1）加酶洗衣粉可以消化裂解動物組織細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胞膜．
（2）步驟③的目的是水解RNA，去除雜質，步驟④中使用無水乙醇的目的是析出DNA，提取含雜質較少的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色．
（4）實驗中發(fā)現，實驗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，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的效果進行對比，請簡要說明實驗設計思路將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復上述實驗步驟，得到DNA后，測定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）能影響酶促反應速率，在最適溫度（pH）前，隨著溫度（pH）的升高，酶活性增強，酶促反應速率加快；到達最適溫度（pH）時，酶活性最強，酶促反應速率最快；超過最適溫度（pH）后，隨著溫度（pH）的升高，酶活性降低，酶促反應速率減慢．另外低溫酶不會變性失活，但高溫、pH過高或過低都會使酶變性失活．
（2）底物濃度能影響酶促反應速率，在一定范圍內，隨著底物濃度的升高，酶促反應速率逐漸加快，但由于酶濃度的限制，酶促反應速率達到最大值后保持相對穩(wěn)定．
（3）酶濃度能影響酶促反應速率，在底物充足時，隨著酶濃度的升高，酶促反應速率逐漸加快．
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，但細胞中的某些蛋白質溶于酒精；DNA對酶、高溫和洗滌劑的耐受性．
（2）DNA的鑒定：在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色．

解答 解：（1）洗衣粉中的蛋白酶和表面活性劑等可以破壞細胞膜，因此加酶洗衣粉可以消化裂解動物組織細胞．
（2）步驟③的目的是水解RNA，去除雜質；步驟④中使用無水乙醇的目的是析出DNA，提取含雜質較少的DNA．
（3）在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色．
（4）酶的活性受溫度影響，低溫會抑制DNA酶的活性，減少DNA降解，因此實驗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的效果進行對比，可將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復上述實驗步驟，得到DNA后，測定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胞膜
（2）水解RNA，去除雜質     析出DNA，提取含雜質較少的DNA
（3）二苯胺
（4）低溫抑制了DNA酶的活動，減少DNA降解
（5）將加酶洗衣粉換成蛋白酶K，重復上述實驗步驟，得到DNA后，測定DNA的量和純度，并與加酶洗衣粉組比較

點評 本題考查DNA粗提取和鑒定、加酶洗衣粉等知識，要求考生識記DNA粗提取和鑒定的原理及過程；識記影響酶活性的因素，掌握探究實驗的原則，能結合所學的知識準確答題．