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第65讲　DNA的粗提取与鉴定
学习目标　1. 说出DNA的粗提取与鉴定的原理。2. 掌握DNA的粗提取与鉴定的方法。
核心体系
活动方案
活动一 说出DNA的粗提取与鉴定的原理和方法
细胞中DNA的粗提取与鉴定的大致实验步骤如下，请分析并回答下列问题。
(1) 提取DNA的基本思路是什么？
(2) 本实验能否用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？
(3) 请简要阐述DNA提取和鉴定的相关原理。
(4) 了解研磨液的成分和作用并补充完成下表。
研磨液成分 作用
SDS ________________
EDTA ________________
Tris-HCl缓冲液 ________________
(5) 实验中充分研磨的目的是什么？低温放置几分钟(或酒精预冷)的作用是什么？
(6) DNA的粗提取实验中过滤能否用滤纸代替纱布？为什么？
(7) 搅拌时，应轻缓、并沿一个方向的目的？
活动二 用鸡血细胞作为实验材料的操作流程
理论上，DNA含量高的组织都可以用于DNA的提取和鉴定。下列实验利用鸡血作为实验材料，请思考并回答下列问题。
(1) 补充下表中的实验步骤。
步骤 材料/方法 说明
制备鸡血细胞液 新鲜鸡血 加入柠檬酸钠，目的是防止血液凝固
提取血细胞核物质 加入一定量的________，破碎细胞，并用玻璃棒搅拌，过滤，获取含有DNA的滤液 细胞吸水涨破，玻璃棒搅拌加速细胞破裂
析出 DNA ①取滤液加入物质的量浓度为______的NaCl溶液； ②缓缓加入一定量的蒸馏水，调节物质的量浓度至______，析出DNA，________时停止加蒸馏水； ③用玻璃棒挑起丝状物，获得含一定杂质的DNA DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同
向滤液中加入等体积的、__________，静置2～3 min，并用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起白色丝状物DNA 酒精能够减少DNA的降解，同时也能够溶解杂质
(2) 实验中主要通过什么方式去除杂质？
(3) 实验中两次加入蒸馏水的目的分别是什么？
(4) 实验中加入95%的冷酒精的目的是什么？
活动三 举例说明DNA的粗提取的运用
CTAB法和SDS法是提取DNA的常用方法，CTAB提取液含有CTAB、EDTA等成分，SDS提取液含SDS、EDTA等成分。CTAB能破坏膜结构，使蛋白质变性，提高DNA在提取液中的溶解度；SDS能破坏膜结构，使蛋白质变性；EDTA能螯合Mg2+、Mn2+，抑制DNA酶的活性。某科研小组为了寻找提取蜡梅DNA的优良方法，比较了两种提取DNA的方法，主要操作如下图所示。实验测定结果如下表所示(表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.800，纯RNA溶液的OD260/OD280为2.000)。请回答下列问题。
CTAB SDS
OD260 OD280 OD260/OD280 OD260 OD280 OD260/OD280
0.033 0.018 1.833 0.006 0.005 1.200
(1) 与常温下研磨相比，液氮中研磨的优点是___________________________，CTAB法和SDS法提取液中都加入EDTA的目的是________________。
(2) 氯仿—异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿—异戊醇，蛋白质等杂质可溶于氯仿—异戊醇，实验过程中加入氯仿—异戊醇离心后，应取①________加异丙醇(异丙醇与水互溶)并离心进行纯化，利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是__________________________________。
(3) 两种方法中，________法提取的DNA较多，其可能原因是____________
_______________________________________。
(4) 两种方法中，____________法提取的DNA纯度较低，其含有的主要杂质是________。
名卷优选
1. 为了在实验室条件下更加快速高效地提取真菌DNA，某团队研究出了一种利用NaOH裂解细胞并快速提取DNA的方法，主要操作步骤如下图。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 将真菌经液氮冷冻后进行研磨，可以获得已经充分破碎细胞的真菌粉末
B. 利用NaOH溶液提取DNA，可省去低温下冷藏静置和用冷却酒精析出等步骤
C. NaOH溶液提取DNA的时间不宜过长且不能剧烈振荡，以免造成DNA损伤断裂
D. 缓冲液除了中和碱性物质之外，还具有维持DNA酶活性、促进微生物生长等功能
2. [2025南通海安高级中学月考]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　)
A. 过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B. DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水
C. 粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等杂质
D. 将粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后DNA被染成蓝色
3. [2026南通如皋开学考]以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris(缓冲作用)、SDS(去污剂，可使蛋白质线性化)、EDTA(蛋白质变性剂)、NaCl等。下列说法错误的是(　　)
A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏
B. SDS可破坏细胞膜的结构，有利于核物质的释放
C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解
D. 研磨、过滤后取沉淀物进行下一步提纯操作
4. [2025江苏十一校联考]关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增与电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是(　　)
A. 利用DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精的原理，可分离DNA与蛋白质
B. 鉴定DNA时，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热
C. 凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA结合，便于紫外灯下观察
D. DNA分子在凝胶中的迁移速率只与DNA分子的大小和构象等有关，与凝胶等无关
5. [2026湖南衡阳月考]某生物学兴趣小组在实验室进行DNA的粗提取与鉴定实验，他们从香蕉中提取DNA，并进行了如下操作：将香蕉切碎后放入研钵中，加入适量的洗涤剂和食盐，充分研磨。将研磨后的混合物过滤，得到滤液。向滤液中加入冰冷的酒精，静置一段时间后，观察到有白色絮状物析出。取少量白色絮状物放入试管中，加入二苯胺试剂，水浴加热后观察颜色变化。在上述实验中，以下说法正确的是(　　)
A. 加入洗涤剂是为了溶解细胞壁，释放DNA
B. 加入食盐是为了破坏细胞膜，使DNA更容易释放
C. 加入酒精是为了使DNA从溶液中沉淀出来
D. 加入二苯胺试剂后，溶液呈现红色说明DNA含量较高
6. [2025苏州模拟]蛋白质表面含有很多极性基团，易溶于苯酚，可采用苯酚/氯仿法分离蛋白质和DNA。图示提取纯化草莓DNA的具体过程。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 在细胞裂解环节需对样本进行充分研磨以释放更多的DNA
B. 转移DNA时需吸取水相溶液，并可重复上一步骤进一步纯化
C. 加入预冷的体积分数为95%的乙醇后离心，DNA分布于沉淀物中
D. 提取出的DNA复溶后加入适量的二苯胺试剂，即可呈现出蓝色
7. (多选)[2025山东青岛期中]采用CTAB法可获得高纯度的DNA，CTAB易溶于乙醇，可溶解细胞膜，能与核酸形成复合物，该复合物在高盐(>0.7 mol/L NaCl)浓度下可溶。具体步骤：①将植物叶片研磨成粉末，加入CTAB提取液和NaCl，离心后取上清液；②上清液中加入氯仿、异戊醇混合液，混匀，离心取上清液；③加入异丙醇，离心取沉淀；④再加入RNA酶、冷却的95%的乙醇，卷起丝状物备用。下列说法错误的有(　　)
A. 向CTAB—核酸复合物依次加入2 mol/L NaCl溶液、乙醇可使核酸和CTAB分离
B. CTAB可通过加速解聚核蛋白用于提取叶绿体中DNA和质粒DNA
C. ②上清液中加入氯仿、异戊醇混合液的目的可能是除去蛋白质等杂质
D. 提取的DNA可在一定温度下利用二苯胺溶液鉴定DNA的纯度
8. 下图是DNA在不同NaCl溶液中溶解度，某生物学实验小组利用以下数据展开了DNA粗提取和鉴定的实验。
【实验原理】(1) DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同， 在________mol/L下，DNA的溶解度最小；同时DNA不溶于________， 但是细胞中的某些蛋白质可以溶解其中。
【实验材料】新鲜洋葱。
【实验步骤】(2) ①研磨：称取30 g洋葱，放入研钵，倒入10 mL________， 充分研磨，然后收集滤液。
②离心：将滤液放入离心机中离心，取________(填“上清液”或“沉淀”)置于烧杯中。
③DNA的析出：往烧杯中加入与滤液体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为________)，静置2～3 min。
④DNA的鉴定：用________mol/L的NaCl溶解DNA；在________条件下，DNA与________试剂反应呈现________。
第65讲　DNA的粗提取与鉴定
【活动方案】
活动一
(1) DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，利用这些差异，对DNA进行提取。
(2) 不能。原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。
(3) DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液；一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色。
(4) 使蛋白质变性　抑制DNA酶　稳定DNA
(5) 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中。可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。
(6) 不能。因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失，影响最终提取的DNA量。
(7) 减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。
活动二
(1) 蒸馏水　2 mol/L　0.14 mol/L　丝状物不再增加　冷却的体积分数为95%的酒精
(2) 通过控制NaCl溶液的浓度反复溶解、过滤、析出。
(3) 第一次：使血细胞吸水涨破，释放出DNA；第二次：加到含DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中稀释NaCl，使其物质的量浓度下降到0.14 mol/L，析出DNA。
(4) DNA不溶于95%的冷酒精，加入冷酒精是为了使DNA析出，同时除去一些能溶解于酒精的杂质。
活动三
(1) 研磨充分，低温抑制酶活性，降低DNA的分解　减少DNA水解，提高DNA的完整性和总量
(2) 上清液　DNA不溶于异丙醇，而杂质能溶于异丙醇
(3) CTAB　CTAB提高了DNA在提取液中的溶解度，从而能提取出更多的DNA
(4) SDS　蛋白质
1 研磨液的成分和作用
研磨液成分 作用
SDS 使蛋白质变性
EDTA 抑制DNA酶
Tris-HCl缓冲液 稳定DNA
2 研磨的目的：破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中；有利于蛋白质与DNA发生分离。
3 低温放置几分钟(或酒精预冷)的作用：(1) 可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；(2) 抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；(3) 低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。
4 搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的：减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。
5 鉴定DNA使用的二苯胺试剂要现配现用、水浴加热使用。
【名卷优选】
1 D　缓冲液除了中和碱性物质之外，还可使DNA酶失活、抑制微生物生长等，促进DNA的提取和保存，维持DNA的数量和活性，D错误。
2 D　低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；DNA 既溶于2 mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水，且溶解度较高，B正确；粗提取的DNA 中含有核蛋白、多糖等杂质，因此为了获得纯度较高的DNA需要进一步提纯，C正确；将粗提取的DNA溶于2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过沸水浴可发现DNA被染成蓝色，D错误。
3 D　Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，防止DNA被破坏，A正确；SDS是蛋白质变性剂，它能够破坏细胞膜的结构，使得细胞更容易破裂，从而有利于核物质(包含DNA)的释放，B正确；EDTA是蛋白质变性剂，DNA酶本质是蛋白质，EDTA使DNA酶变性失活，进而抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被DNA酶水解，C正确；在DNA粗提取与鉴定实验中，研磨、过滤后，DNA溶解在滤液中，应取滤液进行下一步提纯操作，而不是沉淀物，D错误。
4 A　DNA在较高浓度的NaCl溶液中溶解度高，而在预冷的酒精中溶解度低，而某些蛋白质溶于酒精，因此可通过酒精沉淀法分离DNA与蛋白质，A正确；鉴定DNA时，需将DNA溶解于2 mol/L的NaCl溶液中，再与二苯胺试剂混合后沸水浴加热显蓝色，B错误；凝胶载样缓冲液中的指示剂(如溴酚蓝)用于显示电泳进程，并非与DNA结合；DNA需通过荧光染料(如EB)染色后在紫外灯下观察，C错误；DNA在凝胶中的迁移速率与分子大小、构象及凝胶浓度(孔径大小)均有关，凝胶浓度不同会影响迁移速率，D错误。
5 C　洗涤剂的主要成分是表面活性剂，能破坏细胞膜和核膜的磷脂双分子层，使DNA释放，但无法溶解主要由纤维素和果胶组成的细胞壁，A错误；食盐(NaCl)的作用是提供Na＋离子，增加溶液的离子强度，促进DNA溶解或稳定DNA结构，并非破坏细胞膜，B错误；酒精能降低DNA的溶解度，使DNA以白色絮状物沉淀析出，C正确；二苯胺试剂在酸性条件下与DNA发生反应，生成蓝色化合物，D错误。
6 D　研磨能破坏细胞结构，使DNA释放，充分研磨可让更多DNA释放，A正确；DNA 溶于水相，转移水相并重复酚、氯仿抽提步骤，可进一步去除杂质纯化 DNA，B正确 ；DNA 不溶于乙醇，95% 冷乙醇能使 DNA 析出，离心后 DNA 在沉淀物，C正确 ；二苯胺检测 DNA 需在沸水浴条件下才会呈现蓝色，仅复溶后加入不处理不会显色，D错误。
7 BD　CTAB—核酸复合物在高盐(如2 mol/L NaCl)中溶解，CTAB溶于乙醇，加入乙醇后核酸析出，CTAB仍溶解，可实现二者分离，A正确；CTAB作用是溶解细胞膜，与核酸形成复合物，无“加速解聚核蛋白”功能，且质DNA(如线粒体DNA)与叶绿体DNA提取不依赖CTAB解聚核蛋白，B错误；氯仿、异戊醇混合液可使蛋白质变性并溶于有机相，从而去除蛋白质等杂质，C正确；二苯胺试剂主要用于鉴定DNA 的存在或者粗略定量分析DNA，而非直接鉴定DNA的纯度，D错误。
8 (1) 0.14　酒精
(2) ①研磨液　②上清液　③95%　④2　沸水浴　二苯胺　蓝色
解析：(1) DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，据图可知，DNA的溶解度随着NaCl的浓度不同而不同，当NaCl浓度为0.14 mol/L时溶解度最小，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质可以溶解在其中。(2) ①称取30 g洋葱，切碎， 放入研钵， 倒入10 ml研磨液，充分研磨。②将滤液放入离心机中离心，取上清液置于烧杯中，因为上清液含有DNA。③由于DNA不溶于酒精溶液，在析出后溶解的DNA溶液中加入与滤液体积相等的95%冷却酒精。第65讲　DNA的粗提取与鉴定
1 下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A. 用蒸馏水使家兔的红细胞涨破，可获取富含DNA的滤液
B. 植物材料需先用洗涤剂破坏细胞壁再吸水涨破，释放DNA
C. DNA不溶于95%的冷酒精，但可溶于2 mol/L的NaCl溶液
D. 鉴定DNA时，应将丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴
2 [2025宿迁期末]关于“花菜DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是(　　)
A. 研磨前先用液氮冷冻处理花菜，有利于DNA的释放
B. 研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中
C. 可利用DNA溶于酒精而某些蛋白质不溶这一原理来粗提DNA
D. 鉴定DNA时将丝状物或沉淀物直接加入二苯胺试剂中，沸水浴加热出现蓝色
3 下列有关利用不同材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A. 鸡血细胞液中，加入0.4 mol/L的NaCl溶液有利于瓦解细胞膜
B. 洋葱鳞片叶碎片中，加入沐浴液和食盐后研磨有利于去除细胞壁
C. 鱼白(精巢)提取的DNA滤液中，加入嫩肉粉有利于去除蛋白质
D. 菜花提取的DNA滤液中，加入冷酒精有利于溶解DNA
4 [2025连云港期中]某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA的粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是(　　)
A. 提取DNA时，研磨后需用滤纸进行过滤
B. 若DNA带负电，则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
C. 可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
D. 琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
5 图1、图2分别为“DNA的粗提取与鉴定”实验中部分操作示意图。下列叙述正确的是(　　)
图1 图2
A. 图1、2中加入蒸馏水的目的相同
B. 图1、2中搅拌的操作要求不同
C. 图1中完成过滤后应弃去滤液
D. 图2中完成过滤后要保留滤液
6 [2024南外、金陵、海安三校联考]“DNA的粗提取与鉴定”的实验步骤是研磨→去杂质→析出DNA→离心收集沉淀→鉴定。某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响，实验结果如下表所示。下列说法错误的是(　　)
去杂质方式 沉淀质量/g DNA浓度/(ng/μL) OD260/OD280 二苯胺鉴定
离心 0.068 81.5 1.53 蓝色
4 ℃冰箱静置 0.102 8 336.4 1.41
注：OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8，当存在蛋白质污染时，这一比值会明显降低
A. 猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B. 对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C. 离心法可以获得更高纯度的DNA
D. 离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA
7 [2024南通模拟]在利用香蕉进行“DNA的粗提取与鉴定”实验中，下列相关叙述错误的是(　　)
A. 研磨前先用液氮冷冻处理香蕉，有利于DNA的释放
B. 香蕉研磨后离心取上清液，加入95%的冷酒精，有利于DNA析出
C. 将出现白色丝状物的溶液倒入离心管中离心，弃上清液取沉淀
D. 将DNA丝状物加入二苯胺试剂，沸水浴加热出现蓝色
8 某兴趣小组开展了“探究不同材料和不同温度对DNA粗提取量影响”的相关实验。具体步骤为：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分别分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下且两组均保存24 h。将DNA的粗提取物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，用相关试剂进行鉴定，结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
材料保存温度/℃ 花菜 辣椒 蒜黄
20 ＋＋ ＋ ＋＋＋
－20 ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋
注：“＋”越多表示蓝色越深
A. 实验中可用二苯胺试剂鉴定DNA粗提取物
B. 若采用离心法对DNA进行粗提取，则该过程中需要进行2次离心，离心后DNA都分布在上清液中
C. 等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多
D. 相同实验材料低温下保存时DNA提取量更多，可能是低温抑制了核酸水解酶的活性所致
9 (多选)某中学研究性学习小组选用等质量的不同材料进行DNA的粗提取与鉴定，结果如下表所示(表中“＋”越多蓝色越深)。下列相关叙述正确的有(　　)
材料 体细胞染色体数 颜色
洋葱 2n＝16 ＋＋＋
火龙果 2n＝22 ＋＋
白花菜 2n＝34 ＋
香蕉 3n＝33 ＋＋＋＋＋
A. 研磨过程中需要加入洗涤剂以瓦解细胞壁
B. 鉴定时向DNA溶液中加入二苯胺试剂摇匀后即观察
C. 白花菜组蓝色浅可能与细胞壁厚、研磨不充分有关
D. 火龙果组总DNA较少可能与其含水量较高有关
10 (多选)[2026南通如皋开学考]以新鲜洋葱为材料进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris(缓冲作用)、SDS(去污剂，可使蛋白质线性化)、EDTA(蛋白质变性剂)、NaCl等。下列说法正确的有(　　)
A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏
B. SDS可破坏细胞膜的结构，有利于核物质的释放
C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解
D. 研磨、过滤后取沉淀物进行下一步提纯操作
11 (多选)[2024南通如皋适应性考试]大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA就会缠绕在细胞壁碎片上，静置一段时间后，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。分别用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如图所示。下列关于质粒的粗提取和鉴定的叙述，正确的有(　　)
A. 提取丝状物时双向缓慢搅拌更有利于获得结构完整的DNA
B. 电泳鉴定时，被染色的质粒需要通过紫外灯才能看到结果
C. 根据电泳结果，质粒上一定有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点
D. 溶菌酶能溶解大肠杆菌的细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜
12 科研人员通过观察老年(65～79岁)14例、高龄(80～89岁)16例及长寿老人(≥90岁)12例，肝、脾组织基因组DNA含量的变化及差异，探讨衰老进程中DNA含量变化的规律，并为今后的衰老相关研究提供实验数据。实验的主要操作步骤如下：
一、 称取组织100 mg放入－80 ℃冰箱；
二、 将组织放入1.5mL离心管中，同时加入样品裂解液，并用微量电动匀浆器充分匀浆；
三、 加入蛋白酶，56 ℃消化48 h，90 ℃高温蛋白质变性1 h；
四、 加入________酶和缓冲液，37 ℃水浴锅中放置1 h，以去除样品中的RNA；
五、 加入等体积的冷乙醇，离心取________；
六、 缓冲液溶解DNA，进行DNA的含量和纯度检测。
实验结果如下表：
组别 肝组织 脾组织
DNA含量/(mg/mL) OD260/OD280 DNA含量/(mg/mL) OD260/OD280
65～79岁 1.464 1.858 1.723 2.059
80～89岁 0.310 1.399 0.938 2.028
≥90岁 1.147 1.795 1.688 1.973
注：表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质或氨基酸的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.8。若比值大于1.8表示存在RNA残留，若小于1.8表示存在蛋白质污染
请据表回答下列问题。
(1) 推测第二步中样品裂解液的作用是__________________。
(2) 补全实验步骤四_________，步骤五____________。
(3) 与肝组织相比，从脾组织中提取的DNA中含有的________杂质更多，因此在提取脾组织中DNA时，上述实验流程可以怎样改进______________________。
(4) 无论肝组织还是脾组织中，高龄组DNA含量总比老年组少，说明在一定年龄范围内， DNA含量随着年龄的增长逐渐减少，说明DNA含量减少可能是__________的分子基础。但长寿老人比高龄组的DNA含量显著增高，科学家推测可能长寿老人体内存在长寿基因，保持了对DNA的________，减少了DNA的损伤，从而延缓了细胞的衰老。
(5) 本研究可能存在一些不足，请指出其中的一项是_____________________。
(6) 下面是某同学设计的DNA鉴定实验的主要步骤：
①取1支20 mL试管，向其中先后加入物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液5 mL和少量絮状DNA沉淀，用玻璃棒搅拌使其溶解。
②向试管中加入4 mL二苯胺试剂，混匀后观察溶液是否变蓝。
请指出上面实验步骤中的两个错误：________________、__________________。
(7) 兴趣小组成员还以同种苹果的不同组织器官为材料，测定不同组织细胞中DNA的含量，结果如下表(表中数值为每克生物材料干重中DNA含量)：
组织器官 韧皮部 形成层 冬芽 秋梢嫩叶 成熟叶片
含量/(μg·g-1) 80.00 150.00 160.00 120.00 70.00
试从细胞分裂的角度，解释不同生物材料中DNA含量差异明显的原因：_____
______________________________________________________________________。
第65讲　DNA的粗提取与鉴定
1 C
2 A　加入适量液氮冷冻处理花菜，然后研磨，可以抑制酶的活性，避免DNA降解，使DNA提取更充分，A正确；研磨液在4 ℃冰箱中放置几分钟后，DNA在上清液中，应取上清液倒入烧杯中，B错误；DNA的粗提取与鉴定实验中利用DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精的原理，可以初步粗提取DNA，C错误；DNA鉴定时，将提取到的丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在水浴加热下呈现蓝色，D错误。
3 C
4 B　研磨液需用纱布进行过滤，而不是用滤纸，以保证提取到更多的DNA，A错误；靠近加样孔的一端为负极，接通电源，带负电的DNA分子向正极移动而使DNA逐渐分离，B正确；蛋白质可溶于酒精，而DNA在冷酒精中溶解度很低，所以在提取DNA时加入酒精，使蛋白质等物质溶解，而让DNA析出，C错误；在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化，稍冷却后加入适量核酸染料混匀，D错误。
5 B
6 B　离心研磨液的目的是加速沉淀，离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀，离心法可以获得更高纯度的DNA，B错误，C正确。
7 D　加入适量液氮冷冻处理香蕉，然后研磨，可以抑制酶的活性，避免DNA降解，使DNA提取更充分，A正确；将DNA丝状物溶于2 mol/L NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂，混匀后，在沸水浴条件下呈蓝色，D错误。
8 B　在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此实验中可用二苯胺试剂鉴定DNA粗提取物，A正确。在DNA粗提取过程中，第一次离心是破碎细胞，获取含DNA的滤液，此时DNA分布在上清液中；第二次离心是去除蛋白质等杂质，此时DNA在沉淀物中，B错误。从表格中可以看出，在20 ℃和－20 ℃时，蒜黄对应的“＋”数量在三种材料中都是最多的，说明等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，C正确。酶的活性受温度影响，低温可以抑制核酸水解酶的活性，减少DNA的分解，所以相同实验材料低温下保存时DNA提取量更多，D正确。
9 CD　洗涤剂瓦解的是细胞膜而不是细胞壁，A错误；鉴定时应将丝状物溶于2 mol/L的NaCl溶液中，然后再加入二苯胺试剂进行水浴加热，B错误；白花菜组染色体数多，但获得的DNA却少，可能与细胞壁厚、研磨不充分有关，C正确；火龙果组总DNA较少可能与其含水量较高有关，D正确。
10 ABC　Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，防止DNA被破坏，A正确；SDS是蛋白质变性剂，它能够破坏细胞膜的结构，使得细胞更容易破裂，从而有利于核物质(包含DNA)的释放，B正确；EDTA是蛋白质变性剂，DNA酶本质是蛋白质，EDTA使DNA酶变性失活，进而抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被DNA酶水解，C正确；在DNA粗提取与鉴定实验中，研磨、过滤后，DNA溶解在滤液中，应取滤液进行下一步提纯操作，而不是沉淀物，D错误。
11 BD　在提取白色丝状物时，用玻璃棒轻轻单向搅拌更有利于获得结构完整的DNA，A错误；凝胶电泳分离的是线性DNA，质粒是环状的DNA，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有1个条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，即质粒上不一定含有限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点，但限制酶Ⅲ切割后有2个条带，故一定有限制酶Ⅲ的切割位点，C错误。
12 (1) 瓦解细胞膜　(2) RNA　沉淀物　(3) RNA　第四步中加大RNA酶的量　
(4) 衰老　修复能力　(5) 每一组别的人数偏少(年龄组别偏少)　(6) 缺少对照组　没有进行沸水浴加热　(7) 形成层、冬芽、嫩叶等部位的细胞分裂旺盛，DNA复制使得细胞中DNA含量较高(共38张PPT)
第11单元
生物技术与工程
第65讲　DNA的粗提取与鉴定
内容索引
核心体系
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1. 说出DNA的粗提取与鉴定的原理。2. 掌握DNA的粗提取与鉴定的方法。
核 心 体 系
活 动 方 案
细胞中DNA的粗提取与鉴定的大致实验步骤如下，请分析并回答下列问题。
活动一　说出DNA的粗提取与鉴定的原理和方法
(1) 提取DNA的基本思路是什么？
【答案】 DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，利用这些差异，对DNA进行提取。
(2) 本实验能否用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？
【答案】 不能。原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)。
(3) 请简要阐述DNA提取和鉴定的相关原理。
【答案】 DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精；DNA能溶于物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液；一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色。
(4) 了解研磨液的成分和作用并补充完成下表。
研磨液成分 作用
SDS ____________
EDTA ____________
Tris－HCl缓冲液 __________
使蛋白质变性
抑制DNA酶
稳定DNA
(5) 实验中充分研磨的目的是什么？低温放置几分钟(或酒精预冷)的作用是什么？
【答案】 破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中。可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解；抑制DNA分子运动，使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA的柔韧性，减少其断裂。
(6) DNA的粗提取实验中过滤能否用滤纸代替纱布？为什么？
【答案】 不能。因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失，影响最终提取的DNA量。
(7) 搅拌时，应轻缓、并沿一个方向的目的？
【答案】 减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子。
理论上，DNA含量高的组织都可以用于DNA的提取和鉴定。下列实验利用鸡血作为实验材料，请思考并回答下列问题。
(1) 补充下表中的实验步骤。
活动二　用鸡血细胞作为实验材料的操作流程
步骤 材料/方法 说明
制备鸡血 细胞液 新鲜鸡血 加入柠檬酸钠，目的是防止血液凝固
提取 血细胞 核物质 加入一定量的________，破碎细胞，并用玻璃棒搅拌，过滤，获取含有DNA的滤液 细胞吸水涨破，玻璃棒搅拌加速细胞破裂
蒸馏水
步骤 材料/方法 说明
析出 DNA ①取滤液加入物质的量浓度为__________的NaCl溶液； ②缓缓加入一定量的蒸馏水，调节物质的量浓度至___________，析出DNA，______________时停止加蒸馏水； ③用玻璃棒挑起丝状物，获得含一定杂质的DNA
DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同
2 mol/L
0.14 mol/L
丝状物不再增加
步骤 材料/方法 说明
析出 DNA 向滤液中加入等体积的、______________ ______________，静置2～3 min，并用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起白色丝状物DNA 酒精能够减少DNA的降解，同时也能够溶解杂质
冷却的体积分数
为95%的酒精
(2) 实验中主要通过什么方式去除杂质？
【答案】 通过控制NaCl溶液的浓度反复溶解、过滤、析出。
(3) 实验中两次加入蒸馏水的目的分别是什么？
【答案】 第一次：使血细胞吸水涨破，释放出DNA；第二次：加到含DNA的物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液中稀释NaCl，使其物质的量浓度下降到0.14 mol/L，析出DNA。
(4) 实验中加入95%的冷酒精的目的是什么？
【答案】 DNA不溶于95%的冷酒精，加入冷酒精是为了使DNA析出，同时除去一些能溶解于酒精的杂质。
CTAB法和SDS法是提取DNA的常用方法，CTAB提取液含有CTAB、EDTA等成分，SDS提取液含SDS、EDTA等成分。CTAB能破坏膜结构，使蛋白质变性，提高DNA在提取液中的溶解度；SDS能破坏膜结构，使蛋白质变性；EDTA能螯合Mg2＋、Mn2＋，抑制DNA酶的活性。某科研小组为了寻找提取蜡梅DNA的优良方法，比较了两种提取DNA的方法，主要操作如下图所示。实验测定结果如下表所示(表中OD260反映溶液中核酸的浓度，OD280反映溶液中蛋白质的浓度。理论上，纯DNA溶液的OD260/OD280为1.800，纯RNA溶液的OD260/OD280为2.000)。请回答下列问题。
活动三　举例说明DNA的粗提取的运用
CTAB SDS
OD260 OD280 OD260/OD280 OD260 OD280 OD260/OD280
0.033 0.018 1.833 0.006 0.005 1.200
(1) 与常温下研磨相比，液氮中研磨的优点是____________________ __________________________，CTAB法和SDS法提取液中都加入EDTA的目的是________________________________________。
(2) 氯仿—异戊醇密度均大于水且不溶于水，DNA不溶于氯仿—异戊醇，蛋白质等杂质可溶于氯仿—异戊醇，实验过程中加入氯仿—异戊醇离心后，应取①__________加异丙醇(异丙醇与水互溶)并离心进行纯化，利用异丙醇溶液纯化DNA的原理是_________________________________ _________。
研磨充分，低温抑制
酶活性，降低DNA的分解
减少DNA水解，提高DNA的完整性和总量
上清液
DNA不溶于异丙醇，而杂质能溶于异丙醇
(3) 两种方法中，________法提取的DNA较多，其可能原因是_____________________________________________________________。
(4) 两种方法中，_______法提取的DNA纯度较低，其含有的主要杂质是__________。
CTAB
CTAB提高了DNA在提取液中的溶解度，从而能提取出更多的DNA
SDS
蛋白质
名 卷 优 选
2
4
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1
3
7
6
8
1. 为了在实验室条件下更加快速高效地提取真菌DNA，某团队研究出了一种利用NaOH裂解细胞并快速提取DNA的方法，主要操作步骤如下图。下列相关叙述错误的是(　　)
A. 将真菌经液氮冷冻后进行研磨，可以获得已经充分破碎细胞的真菌粉末
B. 利用NaOH溶液提取DNA，可省去低温下冷藏静置和用冷却酒精析出等步骤
C. NaOH溶液提取DNA的时间不宜过长且不能剧烈振荡，以免造成DNA损伤断裂
D. 缓冲液除了中和碱性物质之外，还具有维持DNA酶活性、促进微生物生长等功能
D
2
4
5
1
3
7
6
8
【解析】 缓冲液除了中和碱性物质之外，还可使DNA酶失活、抑制微生物生长等，促进DNA的提取和保存，维持DNA的数量和活性，D错误。
2
4
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1
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6
8
2. [2025南通海安高级中学月考]关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　)
A. 过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解
B. DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水
C. 粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等杂质
D. 将粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后DNA被染成蓝色
D
2
4
5
1
3
7
6
8
【解析】 低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；DNA 既溶于2 mol/L的NaCl溶液也溶于蒸馏水，且溶解度较高，B正确；粗提取的DNA 中含有核蛋白、多糖等杂质，因此为了获得纯度较高的DNA需要进一步提纯，C正确；将粗提取的DNA溶于2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过沸水浴可发现DNA被染成蓝色，D错误。
2
4
5
3
7
6
8
3. [2026南通如皋开学考]以新鲜洋葱为材料进行“DNA粗提取与鉴定”实验时，所用研磨液的成分主要有Tris(缓冲作用)、SDS(去污剂，可使蛋白质线性化)、EDTA(蛋白质变性剂)、NaCl等。下列说法错误的是(　　)
A. Tris可维持研磨液的pH，防止DNA被破坏
B. SDS可破坏细胞膜的结构，有利于核物质的释放
C. EDTA可抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被水解
D. 研磨、过滤后取沉淀物进行下一步提纯操作
1
D
2
4
5
3
7
6
8
1
【解析】 Tris是缓冲剂，可调节溶液中的pH，防止DNA被破坏，A正确；SDS是蛋白质变性剂，它能够破坏细胞膜的结构，使得细胞更容易破裂，从而有利于核物质(包含DNA)的释放，B正确；EDTA是蛋白质变性剂，DNA酶本质是蛋白质，EDTA使DNA酶变性失活，进而抑制DNA酶的活性，防止研磨过程中DNA被DNA酶水解，C正确；在DNA粗提取与鉴定实验中，研磨、过滤后，DNA溶解在滤液中，应取滤液进行下一步提纯操作，而不是沉淀物，D错误。
2
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6
8
4. [2025江苏十一校联考]关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增与电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是(　　)
A. 利用DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精的原理，可分离DNA与蛋白质
B. 鉴定DNA时，将白色丝状物直接加入二苯胺试剂中并进行沸水浴加热
C. 凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA结合，便于紫外灯下观察
D. DNA分子在凝胶中的迁移速率只与DNA分子的大小和构象等有关，与凝胶等无关
1
A
2
4
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3
7
6
8
1
【解析】 DNA在较高浓度的NaCl溶液中溶解度高，而在预冷的酒精中溶解度低，而某些蛋白质溶于酒精，因此可通过酒精沉淀法分离DNA与蛋白质，A正确；鉴定DNA时，需将DNA溶解于2 mol/L的NaCl溶液中，再与二苯胺试剂混合后沸水浴加热显蓝色，B错误；凝胶载样缓冲液中的指示剂(如溴酚蓝)用于显示电泳进程，并非与DNA结合；DNA需通过荧光染料(如EB)染色后在紫外灯下观察，C错误；DNA在凝胶中的迁移速率与分子大小、构象及凝胶浓度(孔径大小)均有关，凝胶浓度不同会影响迁移速率，D错误。
2
4
5
3
7
6
8
5. [2026湖南衡阳月考]某生物学兴趣小组在实验室进行DNA的粗提取与鉴定实验，他们从香蕉中提取DNA，并进行了如下操作：将香蕉切碎后放入研钵中，加入适量的洗涤剂和食盐，充分研磨。将研磨后的混合物过滤，得到滤液。向滤液中加入冰冷的酒精，静置一段时间后，观察到有白色絮状物析出。取少量白色絮状物放入试管中，加入二苯胺试剂，水浴加热后观察颜色变化。在上述实验中，以下说法正确的是(　　)
A. 加入洗涤剂是为了溶解细胞壁，释放DNA
B. 加入食盐是为了破坏细胞膜，使DNA更容易释放
C. 加入酒精是为了使DNA从溶液中沉淀出来
D. 加入二苯胺试剂后，溶液呈现红色说明DNA含量较高
1
C
2
4
5
3
7
6
8
1
【解析】 洗涤剂的主要成分是表面活性剂，能破坏细胞膜和核膜的磷脂双分子层，使DNA释放，但无法溶解主要由纤维素和果胶组成的细胞壁，A错误；食盐(NaCl)的作用是提供Na＋离子，增加溶液的离子强度，促进DNA溶解或稳定DNA结构，并非破坏细胞膜，B错误；酒精能降低DNA的溶解度，使DNA以白色絮状物沉淀析出，C正确；二苯胺试剂在酸性条件下与DNA发生反应，生成蓝色化合物，D错误。
2
4
5
3
7
6
8
6. [2025苏州模拟]蛋白质表面含有很多极性基团，易溶于苯酚，可采用苯酚/氯仿法分离蛋白质和DNA。图示提取纯化草莓DNA的具体过程。下列相关叙述错误的是(　　)
1
A. 在细胞裂解环节需对样本进行充分研磨以释放更多的DNA
B. 转移DNA时需吸取水相溶液，并可重复上一步骤进一步纯化
C. 加入预冷的体积分数为95%的乙醇后离心，DNA分布于沉淀物中
D. 提取出的DNA复溶后加入适量的二苯胺试剂，即可呈现出蓝色
D
2
4
5
3
7
6
8
1
【解析】 研磨能破坏细胞结构，使DNA释放，充分研磨可让更多DNA释放，A正确；DNA 溶于水相，转移水相并重复酚、氯仿抽提步骤，可进一步去除杂质纯化 DNA，B正确 ；DNA 不溶于乙醇，95% 冷乙醇能使 DNA 析出，离心后 DNA 在沉淀物，C正确 ；二苯胺检测 DNA 需在沸水浴条件下才会呈现蓝色，仅复溶后加入不处理不会显色，D错误。
2
4
5
3
7
6
8
7. (多选)[2025山东青岛期中]采用CTAB法可获得高纯度的DNA，CTAB易溶于乙醇，可溶解细胞膜，能与核酸形成复合物，该复合物在高盐(>0.7 mol/L NaCl)浓度下可溶。具体步骤：①将植物叶片研磨成粉末，加入CTAB提取液和NaCl，离心后取上清液；②上清液中加入氯仿、异戊醇混合液，混匀，离心取上清液；③加入异丙醇，离心取沉淀；④再加入RNA酶、冷却的95%的乙醇，卷起丝状物备用。下列说法错误的有( )
A. 向CTAB—核酸复合物依次加入2 mol/L NaCl溶液、乙醇可使核酸和CTAB分离
B. CTAB可通过加速解聚核蛋白用于提取叶绿体中DNA和质粒DNA
C. ②上清液中加入氯仿、异戊醇混合液的目的可能是除去蛋白质等杂质
D. 提取的DNA可在一定温度下利用二苯胺溶液鉴定DNA的纯度
1
BD
2
4
5
3
7
6
8
1
【解析】 CTAB—核酸复合物在高盐(如2 mol/L NaCl)中溶解，CTAB溶于乙醇，加入乙醇后核酸析出，CTAB仍溶解，可实现二者分离，A正确；CTAB作用是溶解细胞膜，与核酸形成复合物，无“加速解聚核蛋白”功能，且质DNA(如线粒体DNA)与叶绿体DNA提取不依赖CTAB解聚核蛋白，B错误；氯仿、异戊醇混合液可使蛋白质变性并溶于有机相，从而去除蛋白质等杂质，C正确；二苯胺试剂主要用于鉴定DNA 的存在或者粗略定量分析DNA，而非直接鉴定DNA的纯度，D错误。
2
4
5
3
7
6
8
8. 下图是DNA在不同NaCl溶液中溶解度，某生物学实验小组利用以下数据展开了DNA粗提取和鉴定的实验。
1
【实验原理】(1) DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同， 在______mol/L下，DNA的溶解度最小；同时DNA不溶于________, 但是细胞中的某些蛋白质可以溶解其中。
0.14
酒精
2
4
5
3
7
6
8
【实验材料】新鲜洋葱。
【实验步骤】(2) ①研磨：称取30 g洋葱，放入研钵，倒入10 mL __________, 充分研磨，然后收集滤液。
②离心：将滤液放入离心机中离心，取__________(填“上清液”或“沉淀”)置于烧杯中。
③DNA的析出：往烧杯中加入与滤液体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为_______)，静置2～3 min。
④DNA的鉴定：用______mol/L的NaCl溶解DNA；在__________条件下，DNA与__________试剂反应呈现________。
1
研磨液
上清液
95%
2
沸水浴
二苯胺
蓝色
2
4
5
3
7
6
8
1
【解析】 (1) DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，据图可知，DNA的溶解度随着NaCl的浓度不同而不同，当NaCl浓度为0.14 mol/L时溶解度最小，DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质可以溶解在其中。(2) ①称取30 g洋葱，切碎， 放入研钵， 倒入10 ml研磨液，充分研磨。②将滤液放入离心机中离心，取上清液置于烧杯中，因为上清液含有DNA。③由于DNA不溶于酒精溶液，在析出后溶解的DNA溶液中加入与滤液体积相等的95%冷却酒精。
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