内容正文:
DNA的粗提取与鉴定
衡阳市一中 吴世玉
学习目标
1、通过DNA的粗提取,初步了解DNA的物理和化学性质。
2、理解DNA粗提取与鉴定的原理。
基础知识
(一)提取生物大分子的基本思路
请阅读《教材》P54内容,分析:
1、提取生物大分子的基本思路是什么?
2、如何提取DNA呢?
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。
基础知识
(二)DNA的溶解性
请阅读《教材》P54内容,分析:
1、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度有何规律?在DNA的粗提取中如何利用这一规律?
DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反。
基础知识
(二)DNA的溶解性
请阅读《教材》P54内容,分析:
NaCl溶液浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最小。
你想到从DNA溶液中析出DNA的方法了吗?
1、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度有何规律?在DNA的粗提取中如何利用这一规律?
基础知识
(二)DNA的溶解性
请阅读《教材》P54内容,分析:
DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步分离。
1、DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度有何规律?在DNA的粗提取中如何利用这一规律?
基础知识
(三)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
请阅读《教材》P54内容,分析:
思考:DNA与蛋白质对酶、高温和洗涤剂的耐受性有何不同?
原理:蛋白酶能水解蛋白质但不能水解DNA。
探究:怎样利用这一原理分离DNA与蛋白质?
原理:大多数蛋白质不能忍受60-800C的高温,而DNA在800C以上才会变性。
探究:怎样利用这一原理分离DNA与蛋白质?
原理:洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA没有影响。
探究:怎样利用这一原理分离DNA与蛋白质?
思考:阅读教材中(P55-56)的三个方案,分析:方案二与方案三的原理有什么不同?
答:方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温的耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。
基础知识
(四)DNA的鉴定
请阅读《教材》P54内容,分析:
思考:DNA鉴定时用到什么试剂?需要什么条件?呈现什么颜色?
试剂:二苯胺。
条件:沸水浴。
现象:溶液呈现蓝色。
实验设计
(一)实验材料的选取
凡是含有DNA的生物材料都可以考虑。
选用DNA含量相对较高的组织更好。
(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液
怎样破碎细胞?
动物:加入一定量的蒸馏水。
植物:加入一定的洗涤剂和食盐。
实验设计
思考:为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?
答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。
实验设计
思考:加入的洗涤剂和食盐的作用分别是什么?
答:洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。
实验设计
思考:如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
答:研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。
实验设计
(一)实验材料的选取
(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液
思考:此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?
(三)去除滤液中的杂质
答:可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
思考:为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
答:用高浓度的盐溶液溶解DNA,可以除去在高浓度盐溶液中不能溶解的杂质。用低浓度的盐溶液析出DNA,可以除去溶解在低浓度盐溶液中的杂质。因此,通过反复地溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。
实验设计
(一)实验材料的选取
(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液
思考:怎样使DNA从溶液中析出?
(三)去除滤液中的杂质
答:DNA的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数为95 %) ,静置2-3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向轻轻地搅拌(为什么?),卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水。
(四)DNA的析出与鉴定
实验设计
实验设计
(一)实验材料的选取
(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液
思考:DNA的鉴定是否需要对照实验?
(三)去除滤液中的杂质
答:需要对照。
实验组:NaCl溶液+DNA+二苯胺试剂
对照组:N