115學測自然 第33題 詳解
DNA・水解 · 單選 · 題目出處:115 學年度學科能力測驗 自然考科(大學入學考試中心)
題目
在粗萃取奇異果 DNA 的實驗中,以果汁機打碎果實,依序加入清潔劑、食鹽水和新鮮鳳梨汁,分別攪拌之。接著,以過濾法去除雜質,再加酒精於濾液中。最後,濾液和酒精的交界處會出現含 DNA 的棉絮狀物質。若對此棉絮狀物質做後續處理,則理論上何者正確?
(A) 經染色後會緊密纏繞成棍棒狀,呈現類似在細胞內的染色體樣態
(B) 經水解處理後會產生核苷酸
(C) 加入胺基酸並水浴於 35 °C 會產生蛋白質
(D) 置於生理食鹽水中會產生 RNA
(E) 與草莓萃取的 DNA 混合會形成完全互補之雙股 DNA
(A) 經染色後會緊密纏繞成棍棒狀,呈現類似在細胞內的染色體樣態
(B) 經水解處理後會產生核苷酸
(C) 加入胺基酸並水浴於 35 °C 會產生蛋白質
(D) 置於生理食鹽水中會產生 RNA
(E) 與草莓萃取的 DNA 混合會形成完全互補之雙股 DNA
逐步解析
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1
先抓題意
這題在考「粗萃取後得到的棉絮狀物質是什麼」以及「DNA 後續處理會變成什麼」。前面加入清潔劑、食鹽水、新鮮鳳梨汁,再加酒精,目的就是把 DNA 從細胞中釋出並讓它在酒精中析出,形成可見的棉絮狀物質。所以下一步要回到 DNA 的本質:它是由許多脫氧核苷酸組成的核酸聚合物。 -
2
看懂萃取原理
清潔劑會破壞細胞膜與核膜,讓 DNA 釋放出來;食鹽水可幫助 DNA 聚集、減少帶負電的磷酸骨架彼此排斥;鳳梨汁含蛋白酶,可分解蛋白質,幫助去除與 DNA 緊密結合的蛋白質;最後加入酒精,因 DNA 在酒精中的溶解度低,所以會析出成棉絮狀。這一步只是把 DNA 分離出來,並沒有改變它是核酸的本質。 -
3
逐項判析
(A) 錯。染色體是細胞內 DNA 與組蛋白緊密包裝的結構,會呈現高度凝縮的棒狀,但題目中的棉絮狀物質是粗萃取出的 DNA,未經細胞內那種層級的包裝,不會「經染色後就緊密纏繞成棍棒狀」。
(B) 對。DNA 屬於核酸,經水解處理時,磷酸二酯鍵被切斷,最後可分解成核苷酸;若進一步更完全水解,還可分成含氮鹼基、五碳糖與磷酸。這是核酸的基本化學性質。
(C) 錯。胺基酸是合成蛋白質的原料,但要形成蛋白質需要核糖體、轉錄後的 mRNA、tRNA 與適當酵素系統,不是把 DNA 加入胺基酸再放在 35 °C 就會自己變成蛋白質。
(D) 錯。生理食鹽水只是接近等張的 NaCl 溶液,不會把 DNA 變成 RNA。DNA 和 RNA 是不同種類的核酸,差別在糖的種類、含氮鹼基與結構,不能靠放入食鹽水就轉換。
(E) 錯。草莓萃取出的 DNA 和奇異果 DNA 都是雙股 DNA,但不同來源的 DNA 不會因此就形成「完全互補」的雙股 DNA。除非兩條單股序列彼此互補,才可能配對;把兩種物種的 DNA 混合,最多是混在一起,不會自動變成一條完全互補的新雙股。 -
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回扣核心概念
這題真正要你分清楚三件事:第一,粗萃取得到的是 DNA;第二,DNA 是核酸聚合物;第三,核酸受水解後的基本產物是核苷酸。只要抓住這條主線,就能排除其他選項的迷思。 -
5
答案
所以正確選項是 (B)。
答案
(B)
關鍵觀念:#DNA結構 #核酸水解 #生物大分子
常見卡點
把「萃取出的DNA」誤想成染色體或蛋白質
還是卡住嗎?
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