Question

6．回答下列物質(zhì)提取、分離和鑒定的有關(guān)問題：
（1）在“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的濾紙條如圖所示，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是研磨時(shí)沒有加碳酸鈣．自上而下第二條色素帶的顏色是葉黃素．
（2）在“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中，若采用菜花作實(shí)驗(yàn)材料，研缽中需要加入石英砂，其目的是研磨充分．還需在研缽中加入含鹽和洗滌劑，后者的作用是瓦解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)．后期加入酒精后用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，目的是防止DNA分子斷裂而導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀．鑒定時(shí)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組需要先將絮狀物溶于氯化鈉溶液中，再向其中加入二苯胺試劑，沸水浴5min，冷卻后，觀察溶液是否變藍(lán)．
（3）某實(shí)驗(yàn)小組向用于“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離”實(shí)驗(yàn)的2mL蔗糖溶液中加入1mL斐林試劑，加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀，其原因可能是蔗糖溶液被微生物分解為還原糖或細(xì)胞死亡，釋放出了還原糖．

Answer 1

分析 1、葉綠體中的色素都能溶解于有機(jī)溶劑中，如：丙酮（酒精）等，所以可以用丙酮提取葉綠體中的色素．
2、葉綠體中色素分離的原理：各色素隨層析液在濾紙上擴(kuò)散速度不同，從而分離色素．溶解度大，擴(kuò)散速度快；溶解度小，擴(kuò)散速度慢．濾紙條從上到下依次是：胡蘿卜素（最窄）、葉黃素、葉綠素a（最寬）、葉綠素b（第2寬），色素帶的寬窄與色素含量相關(guān)．
3、紙層析法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

4、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．
5、DNA粗提取和鑒定的過程：
（1）實(shí)驗(yàn)材料的選取：凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大．
（2）破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液：
動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過濾后收集濾液即可．如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜．例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過濾后收集研磨液．
（3）去除濾液中的雜質(zhì)：
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同．
方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA分離．
（4）DNA的析出與鑒定
①將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的DNA．用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水分．
②取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解．然后，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑．混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)．

解答 解：（1）碳酸鈣保護(hù)在研磨過程中葉綠素不被破壞，在“葉綠體中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的濾紙條如圖所示，看圖可知：葉綠素含量較正常的偏低，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是研磨時(shí)沒有加碳酸鈣．自上而下第二條色素帶的顏色是葉黃素．
（2）在“DNA的粗提取和鑒定”實(shí)驗(yàn)中，若采用菜花作實(shí)驗(yàn)材料，研缽中需要加入石英砂，其目的是研磨充分，還需在研缽中加入含鹽和洗滌劑，其中洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放，后期加入酒精后用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，目的是防止DNA分子斷裂而導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀．鑒定時(shí)進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組需要先將絮狀物溶于氯化鈉液中，再向其中加入二苯胺試劑，沸水浴5min，冷卻后，觀察溶液是否變藍(lán)．
（3）某實(shí)驗(yàn)小組向用于“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離”實(shí)驗(yàn)的2mL蔗糖溶液中加入1mL斐林試劑，加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀，其原因可能是蔗糖溶液被微生物分解為還原糖或細(xì)胞死亡，釋放出了還原糖
故答案為：
（1）研磨時(shí)沒有加碳酸鈣     葉黃素
（2）研磨充分     瓦解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)     DNA分子斷裂     氯化鈉
（3）蔗糖溶液被微生物分解為還原糖    細(xì)胞死亡，釋放出了還原糖

點(diǎn)評(píng) 本題考查了葉綠體中色素的提取和分離、DNA的粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)，意在考查考生對(duì)于課本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟的理解和運(yùn)用能力，屬于中等難度試題．