專題五 DNA的粗提取與鑒定上課用

1、在在NaClNaCl溶液濃度低于溶液濃度低于0.14 0.14 mol/Lmol/L時(shí)，時(shí)，DNADNA的溶解度隨的溶解度隨NaClNaCl溶液濃度的增加而逐漸溶液濃度的增加而逐漸降低；在降低；在0.14 mol/L0.14 mol/L時(shí)，時(shí)，DNADNA溶解度最小；當(dāng)溶解度最小；當(dāng)NaClNaCl溶溶液濃度繼續(xù)增加時(shí)，液濃度繼續(xù)增加時(shí)，DNADNA的的溶解度又逐漸增大。溶解度又逐漸增大。當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol2 molL L時(shí)，時(shí)，DNADNA的溶解度的溶解度最大，濃度為最大，濃度為 0 014 mol14 molL L時(shí)，時(shí)，DNADNA的溶解度最低。

2、利的溶解度最低。利用這一原理，可以使用這一原理，可以使DNADNA在在鹽溶液中溶解或析出鹽溶液中溶解或析出 從核從核DNA數(shù)目來看：豬數(shù)目來看：豬38條，雞條，雞78條，條，哺乳動(dòng)哺乳動(dòng)物血物血0條條，獼猴桃，獼猴桃58條，洋蔥條，洋蔥16條，豌豆條，豌豆14條，條，菠菜菠菜12條，條，大腸桿菌大腸桿菌1條條。請(qǐng)選擇動(dòng)植物材料。請(qǐng)選擇動(dòng)植物材料各一種。各一種。哺乳動(dòng)物的血細(xì)胞無細(xì)胞核及細(xì)胞器。哺乳動(dòng)物的血細(xì)胞無細(xì)胞核及細(xì)胞器。液體培養(yǎng)基中的大腸桿菌的液體培養(yǎng)基中的大腸桿菌的DNA量減少。量減少。魚卵是減數(shù)分裂的產(chǎn)物。魚卵是減數(shù)分裂的產(chǎn)物。 合適的材料：雞血細(xì)胞核的DNA含量豐富，材料易得；極易

3、吸水脹破。問：我們應(yīng)該如何將問：我們應(yīng)該如何將DNA單獨(dú)分離出來？單獨(dú)分離出來？方案一 在濾液中加入在濾液中加入NaClNaCl，使，使NaClNaCl溶液濃度為溶液濃度為2mol/L2mol/L，過濾除去，過濾除去不溶的雜質(zhì)不溶的雜質(zhì)，再加入，再加入蒸餾水蒸餾水，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)NaClNaCl溶液濃度為溶液濃度為0.14mol/L0.14mol/L，析出，析出DNADNA，過濾，過濾除去除去溶液中的雜質(zhì)溶液中的雜質(zhì)，再用，再用2mol/L2mol/L 的的NaClNaCl溶液溶解溶液溶解DNADNA。 討論：此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分？為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？方法步

4、驟方法步驟 加入物質(zhì)加入物質(zhì) 目的目的 1 1.制備雞血細(xì)胞液制備雞血細(xì)胞液 檸檬酸鈉溶液檸檬酸鈉溶液 2 2.提取雞血細(xì)胞細(xì)胞核物質(zhì)提取雞血細(xì)胞細(xì)胞核物質(zhì) 20 m120 m1蒸餾水蒸餾水 幻燈片 18 3 3.溶解細(xì)胞核內(nèi)的溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA 2 m12 m1L L 的的NaCINaCI溶液溶液4040mLmL 幻燈片 18 4 4.析出含析出含DNADNA的黏稠物的黏稠物 蒸餾水蒸餾水 5 5.濾取含濾取含DNADNA的黏稠物的黏稠物 6 6.將將DNADNA的黏稠物再溶解的黏稠物再溶解 2 mol2 molL L 的的NaClNaCl溶液溶液20 mL20 mL 7 7.過濾含

5、過濾含DNADNA的的NaCNaCl l 溶液溶液 8 8.提取含有雜質(zhì)較少的提取含有雜質(zhì)較少的 DNADNA 冷卻的冷卻的9595的酒精的酒精50 mL50 mL 幻燈片 18 A A:(1)1)向試管中加入向試管中加入0 0.015 mol015 molL L 的的NaClNaCl溶液溶液5 5mLmL (2)2)加入加入DNADNA (3)43)4 mLmL二苯胺試劑二苯胺試劑 9 9.DNADNA的鑒定的鑒定 B B:(1)(1)向試管中加入向試管中加入0 0.015mol015molL L 的的NaClNaCl溶液溶液5 5mLmL (2)4 m2)4 mL 二苯胺試劑二苯胺試劑 加

6、入檸檬酸鈉溶液的目的是防止血凝固加入檸檬酸鈉溶液的目的是防止血凝固加速血細(xì)胞破裂加速血細(xì)胞破裂 溶解溶解DNA 使使2mol/L的的NaCl溶液稀釋至溶液稀釋至0.14mol/L使得使得DNA最大限度地釋出最大限度地釋出 使含使含DNA的黏稠物被留在紗布上的黏稠物被留在紗布上使含使含DNA的黏稠物盡可能多的溶解于溶液中的黏稠物盡可能多的溶解于溶液中除去含除去含DNA的濾液中的雜質(zhì)的濾液中的雜質(zhì)提取提取DNA A出現(xiàn)藍(lán)色出現(xiàn)藍(lán)色 B無變化無變化一、提取血細(xì)胞核物質(zhì)一、提取血細(xì)胞核物質(zhì) 問題：?jiǎn)栴}：這時(shí)的濾液可能含有哪些細(xì)胞這時(shí)的濾液可能含有哪些細(xì)胞成分？成分？ 主要有主要有DNADNA、RNAR

7、NA、核蛋白、多糖、核蛋白、多糖等等 我們應(yīng)該如何將我們應(yīng)該如何將DNADNA單獨(dú)分離出來？單獨(dú)分離出來？ 將物質(zhì)的量濃度為將物質(zhì)的量濃度為2mol/L2mol/L的氯化鈉溶的氯化鈉溶液加入到濾液中，并用玻璃棒液加入到濾液中，并用玻璃棒沿一個(gè)沿一個(gè)方向不停地輕輕攪拌方向不停地輕輕攪拌，使其混合均勻，使其混合均勻，這時(shí)這時(shí)DNADNA在溶液中呈溶解狀態(tài)。在溶液中呈溶解狀態(tài)。二、溶解細(xì)胞核內(nèi)的二、溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNADNA三、析出含三、析出含DNADNA的粘稠物的粘稠物 緩慢貼壁加入蒸餾水，并用玻璃棒緩慢貼壁加入蒸餾水，并用玻璃棒沿沿一個(gè)方向不停地輕輕攪拌一個(gè)方向不停地輕輕攪拌，以利于，以利于DN

8、ADNA分子的附著和纏繞。同時(shí)應(yīng)注意控制分子的附著和纏繞。同時(shí)應(yīng)注意控制加水量，使加水量，使NaClNaCl溶液的終濃度為溶液的終濃度為0.10.10.2mol/L0.2mol/L，直到溶液中絲狀物不再增，直到溶液中絲狀物不再增加時(shí)為止。加時(shí)為止。四、濾取含四、濾取含DNADNA的粘稠物的粘稠物 用放有用放有多層紗布多層紗布的漏斗，過濾上一步的漏斗，過濾上一步中的溶液至中的溶液至1000mL1000mL的燒杯中，含的燒杯中，含DNADNA的的粘稠物被留在紗布上。粘稠物被留在紗布上。五、將五、將DNADNA的黏稠物再溶解的黏稠物再溶解 取一個(gè)取一個(gè)50mL50mL的燒杯，向燒杯內(nèi)注入物的燒杯，向

9、燒杯內(nèi)注入物質(zhì)的量濃度為質(zhì)的量濃度為2mol/L2mol/L的氯化鈉溶液的氯化鈉溶液20mL20mL，用，用鈍頭鑷子鈍頭鑷子將紗布上的黏稠物將紗布上的黏稠物夾至氯化鈉溶液中，用玻璃棒夾至氯化鈉溶液中，用玻璃棒沿一個(gè)沿一個(gè)方向不停地輕輕攪拌方向不停地輕輕攪拌，使黏稠物盡可，使黏稠物盡可能多地溶解于溶液中。能多地溶解于溶液中。六、過濾含有六、過濾含有DNADNA的氯化鈉溶液的氯化鈉溶液 取一個(gè)取一個(gè)100mL100mL的燒杯，用放有兩層紗布的燒杯，用放有兩層紗布的漏斗，過濾上一步中的溶液，的漏斗，過濾上一步中的溶液，取其取其濾液濾液，DNADNA溶于濾液中。溶于濾液中。七、提取含雜質(zhì)較少的七、提取

10、含雜質(zhì)較少的DNADNA 純化：向?yàn)V液中貼壁緩慢加入純化：向?yàn)V液中貼壁緩慢加入50mL50mL冷冷卻卻的體積分?jǐn)?shù)為的體積分?jǐn)?shù)為95%95%乙醇，并用玻璃棒乙醇，并用玻璃棒朝一個(gè)方向緩慢、均勻地?cái)嚢璩粋€(gè)方向緩慢、均勻地?cái)嚢?，溶液，溶液中?huì)出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的中會(huì)出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的DNADNA絲狀物。絲狀物。 用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸取上面的水分。注意觀察：絲狀物是取上面的水分。注意觀察：絲狀物是什么顏色的？什么顏色的？ 白色白色八、八、DNADNA的鑒定的鑒定 溶解：在物質(zhì)的量濃度為溶解：在物質(zhì)的量濃度為2mol/L2mol/L的的NaClNaCl溶液溶液5m

11、L5mL，放入絲狀物，放入絲狀物，用玻璃用玻璃棒攪拌棒攪拌，使之溶解。同時(shí)設(shè)置不放，使之溶解。同時(shí)設(shè)置不放入絲狀物的對(duì)照組。入絲狀物的對(duì)照組。 顯色：加入顯色：加入4mL4mL的二苯胺試劑?；旌系亩桨吩噭；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诰鶆蚝?，將試管置于沸水中加熱沸水中加熱5min5min。觀察顏色變化。觀察顏色變化。1、以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉，防止血液凝固。2、加入洗滌劑后，動(dòng)作要輕緩、柔和，否則容易產(chǎn)生大量的泡沫，不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免加劇DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。3、二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)

12、影響鑒定的效果。練習(xí)練習(xí)1、請(qǐng)解釋提取、請(qǐng)解釋提取DNA的實(shí)驗(yàn)操作中主要的步驟的目的。的實(shí)驗(yàn)操作中主要的步驟的目的。答：提取答：提取DNA的的第一步是材料的選取第一步是材料的選取，其目的，其目的是一定要選取是一定要選取DNA含量較高的生物材料，否則會(huì)含量較高的生物材料，否則會(huì)由于實(shí)驗(yàn)過程中或多或少的損失而造成檢測(cè)的困難；由于實(shí)驗(yàn)過程中或多或少的損失而造成檢測(cè)的困難；第二步是第二步是DNA的釋放和溶解的釋放和溶解，這一步是實(shí)驗(yàn)成功，這一步是實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵，要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的與否的關(guān)鍵，要盡可能使細(xì)胞內(nèi)的DNA全部溶解；全部溶解；第三步是第三步是DNA的純化的純化，即根據(jù)，即根據(jù)DNA的溶解特

13、性、的溶解特性、對(duì)酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將對(duì)酶及高溫的耐受性的不同等特性，最大限度地將DNA與雜質(zhì)分開；與雜質(zhì)分開；最后一步是對(duì)最后一步是對(duì)DNA進(jìn)行鑒定進(jìn)行鑒定，這是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測(cè)。這是對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的檢測(cè)。2、你認(rèn)為從細(xì)胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)、你認(rèn)為從細(xì)胞中提取某種特定的蛋白質(zhì)與提取與提取DNA一樣容易嗎？一樣容易嗎？答：答：提取蛋白質(zhì)比提取提取蛋白質(zhì)比提取DNA的難度大的難度大。這是因?yàn)?，。這是因?yàn)?，與與DNA相比，相比，蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、蛋白質(zhì)對(duì)溫度、鹽濃度、pH等條件等條件要敏感得多，很容易失活要敏感得多，很容易失活；并且蛋白質(zhì)的空間結(jié)；并且蛋白質(zhì)的

14、空間結(jié)構(gòu)多種多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的構(gòu)多種多樣，理化性質(zhì)各不相同，使得蛋白質(zhì)的提取提取沒有一種統(tǒng)一的方法沒有一種統(tǒng)一的方法，只能根據(jù)特定蛋白質(zhì)，只能根據(jù)特定蛋白質(zhì)的特性摸索提取的條件，設(shè)計(jì)特定的方法。的特性摸索提取的條件，設(shè)計(jì)特定的方法。2.實(shí)驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)中NaCl的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量濃度為2 molL和和0.14 molL對(duì)對(duì)DNA有何影響有何影響?1.在在DNA的粗提取實(shí)驗(yàn)過程中，兩次向燒杯的粗提取實(shí)驗(yàn)過程中，兩次向燒杯中加入蒸餾水的作用是中加入蒸餾水的作用是( )。A.稀釋血液、沖洗樣品稀釋血液、沖洗樣品B.使血細(xì)胞破裂、降低使血細(xì)胞破裂、降低NaCl濃度使?jié)舛仁笵NA析出析出C.使血細(xì)胞破裂、增大使血細(xì)胞破裂、增大DNA溶解量溶解量 D.使血細(xì)胞破裂、提取含雜質(zhì)較少的使血細(xì)胞破裂、提取含雜質(zhì)較少的DNA答：答：B答：前者是溶解答：前者是溶解DNA，后者是使，后者是使DNA析出析出3.DNA3.DNA遇二苯