《DNA的粗提取與鑒定》5

DNA的粗提取和鑒定一、提取DNA的方法1．提取生物大分子的基本思路(1)選用一定的

方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。(2)DNA粗提取方法：利用DNA與

等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異，提取DNA，去除其他成分。物理或化學(xué)RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)2．DNA粗提取與鑒定的原理(1)分離原理：DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的

溶液中

不同，利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分

，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。NaCl溶解度溶解(2)提純?cè)恚孩貲NA不溶于

溶液，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。②蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)

沒(méi)有影響。③大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受

℃的高溫，而DNA在80℃以上才會(huì)

。④洗滌劑能夠瓦解

，但對(duì)DNA沒(méi)有影響。(3)鑒定原理：在沸水浴的條件下，DNA遇

會(huì)被染成藍(lán)色。酒精DNA60～80變性細(xì)胞膜二苯胺二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1．實(shí)驗(yàn)材料的選取選用

含量相對(duì)較高的生物組織。2．破碎細(xì)胞(1)動(dòng)物細(xì)胞的破碎——以雞血為例：在雞血細(xì)胞中加入一定的

，同時(shí)用

后，收集濾液即可。(2)植物細(xì)胞的破碎——以洋蔥為例：先將洋蔥切碎，然后加入一定的

和

進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬脱心?，過(guò)濾后收集研磨液。DNA蒸餾水玻璃棒攪拌過(guò)濾洗滌劑食鹽3．去除濾液中雜質(zhì)(1)方案一：通過(guò)控制

溶液的濃度去除雜質(zhì)。(2)方案二：直接向?yàn)V液中加入

，反應(yīng)10～15min，嫩肉粉中的

酶能夠分解蛋白質(zhì)。(3)方案三：將濾液放在

的恒溫水浴箱中保溫10～15min，注意嚴(yán)格控制溫度范圍，使

沉淀而

分子還未變性，可以將DNA與蛋白質(zhì)分離。NaCl嫩肉粉木瓜蛋白60～75℃蛋白質(zhì)DNA4．DNA的進(jìn)一步提純利用DNA不溶于

這一原理，可從體積分?jǐn)?shù)為

中析出較純凈的DNA，此時(shí)DNA的狀態(tài)為

。5．DNA的鑒定將絲狀DNA溶解于5mL的物質(zhì)的量濃度為

溶液中，再加入4mL的

試劑，進(jìn)行沸水加熱5min，待試管冷卻后，觀察試管中顏色變化，二苯胺要

。冷卻的酒精95%的冷卻酒精白色絲狀物2mol/LNaCl二苯胺現(xiàn)配現(xiàn)用三、操作提示(1)以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，每100mL血液中需要加入3g

，防止

。(2)加入洗滌劑后，動(dòng)作要

，否則容易產(chǎn)生大量的

，不利于后續(xù)步驟的操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免

，導(dǎo)致DNA分子不能形成

。(3)

試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。檸檬酸鈉血液凝固輕緩、柔和泡沫加劇DNA分子的斷裂絮狀沉淀二苯胺1．仔細(xì)閱讀教材P54[基礎(chǔ)知識(shí)]的相關(guān)內(nèi)容，分析圖5－1曲線，歸納并回答下列問(wèn)題。(1)討論并交流DNA在NaCl溶液中的溶解度具有怎樣的變化規(guī)律？

提示：DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小；當(dāng)NaCl溶液濃度低于此值時(shí)，隨NaCl濃度的升高，DNA溶解度減?。划?dāng)NaCl濃度高于此值時(shí)，隨NaCl濃度的升高，DNA溶解度增大。(2)根據(jù)(1)討論得到的結(jié)果，嘗試在下列坐標(biāo)內(nèi)構(gòu)建DNA在NaCl溶液中溶解度曲線模型。

提示：如下圖所示(3)想一想：鑒定DNA除了用二苯胺試劑外，還有什么方法？提示：利用甲基綠染色，呈現(xiàn)綠色。2．讀教材P55[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]相關(guān)內(nèi)容，歸納并回答下列問(wèn)題：(1)本實(shí)驗(yàn)選取雞血細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料的原因是什么？

提示：雞血細(xì)胞核DNA含量豐富，取材容易；雞血細(xì)胞極易吸水漲破。(2)選用植物細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料，能否通過(guò)吸水漲破的方法使其釋放出核物質(zhì)？提示：不能。因?yàn)橹参锛?xì)胞含有細(xì)胞壁，對(duì)細(xì)胞膜有支撐作用，不容易吸水漲破。(3)利用雞血細(xì)胞提取DNA實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，兩次用到蒸餾水，其目的相同嗎？提示：不相同。第一次用蒸餾水漲破細(xì)胞，提取核物質(zhì)，第二次用蒸餾水稀釋NaCl溶液析出DNA。(4)利用雞血細(xì)胞提取DNA實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需進(jìn)行三次過(guò)濾，其目的分別是什么？提示：第一次濾掉核外物質(zhì)；第二次濾掉核蛋白；第三次濾取DNA。(5)試分析在提取DNA的實(shí)驗(yàn)中，用玻璃棒攪拌時(shí)需要沿同一個(gè)方向緩慢攪拌的原因。

提示：防止DNA斷裂。3．根據(jù)你的實(shí)驗(yàn)體會(huì)，分析討論下列問(wèn)題：(1)若實(shí)驗(yàn)中提取到的絲狀物不是白色，且利用二苯胺試劑鑒定后不出現(xiàn)藍(lán)色，分析其原因。提示：DNA中雜質(zhì)太多；DNA的含量極低。(2)若出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明顯現(xiàn)象，可能的原因有哪些？提示：①材料中核物質(zhì)沒(méi)有充分釋放出，如研磨不充分或蒸餾水的量不夠。②加入酒精后搖動(dòng)或攪拌時(shí)過(guò)猛，DNA被破壞。③二苯胺配制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，最好現(xiàn)配現(xiàn)用，否則二苯胺變成淺藍(lán)色，影響鑒定效果。④析出含DNA的黏稠物時(shí)，蒸餾水要沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢地加入，不能一次性快速加入，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。⑤實(shí)驗(yàn)中有多次攪拌，但是其目的及操作方法是不同的，要注意區(qū)分，否則會(huì)影響結(jié)果。下列關(guān)于“DNA粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)”的敘述，正確的是(

)A．洗滌劑能瓦解細(xì)胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．將DNA絲狀物放入二苯胺試劑中沸水浴后冷卻變藍(lán)C．常溫下菜花勻漿中有些酶類會(huì)影響DNA的提取D．用玻棒緩慢攪拌濾液會(huì)導(dǎo)致DNA獲得量減少[解析]

提取植物細(xì)胞中DNA時(shí)加入洗滌劑可瓦解植物細(xì)胞膜，利于DNA的釋放，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度；含DNA的絲狀物應(yīng)先溶解在物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺試劑在沸水浴條件下檢測(cè)；菜花勻漿中含有DNA水解酶，常溫下其活性較高，可催化DNA水解，從而影響DNA的提??；用玻棒緩慢攪拌濾液不會(huì)使DNA分子斷裂，則不會(huì)導(dǎo)致DNA的獲得量減少。[答案]

CDNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)中有三次過(guò)濾：(1)過(guò)濾用蒸餾水稀釋過(guò)的雞血細(xì)胞液；(2)過(guò)濾含黏稠物的0.14mol/L的NaCl溶液；(3)過(guò)濾溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液。以上三次過(guò)濾分別為了獲得(

)A．含核物質(zhì)的濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液B．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、含DNA的濾液C．含核物質(zhì)的濾液、濾液中DNA黏稠物、紗布上的DNAD．含較純的DNA濾液、紗布上的黏稠物、含DNA的濾液[解析]用蒸餾水稀釋雞血細(xì)胞液，使血細(xì)胞的細(xì)胞膜、核膜破裂，釋放出核物質(zhì)，此時(shí)過(guò)濾可得到含核物質(zhì)的濾液。第二次過(guò)濾是因DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出成絲狀黏稠物，經(jīng)過(guò)濾留在紗布上。第三次過(guò)濾，是將第二次獲得的黏稠物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，過(guò)濾除去雜質(zhì)獲得含DNA的濾液。[答案]

A實(shí)驗(yàn)中2次加蒸餾