内容正文:
专题05 DNA的粗提取与鉴定
一、实验原理
1.提取DNA的原理
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。
如:(1)DNA在酒精溶液中的溶解性:DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精。
(2)DNA在NaCl溶液中的溶解性:DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。
2.鉴定DNA的原理
在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
二、方法步骤
1.称取约30 g洋葱,切碎,然后放入研钵中,倒入10 mL研磨液,充分研磨。
2.去除滤液中的杂质
方案一
在漏斗中垫上纱布,将洋葱研磨液过滤到烧杯中,在4 ℃冰箱中放置几分钟后,再取上清液
方案二
直接将研磨液倒入塑料离心管中,在1 500 r/min的转速下离心5 min,再取上清液
3.DNA的析出
方案一
在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液(体积分数为95%),静置2~3 min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA;用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸去上面的水分
方案二
将溶液倒入塑料离心管中,在10 000 r/min的转速下离心5 min,弃上清液,将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干
4.DNA的鉴定
取两支20 mL的试管,各加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCl溶液中,再向两支试管中各加入4 mL的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5 min,待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色的变化。
三、操作提示
1.以血液为实验材料时,每100 mL血液中需要加入3 g柠檬酸钠,防止血液凝固。
2.加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要轻缓,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成絮状沉淀。
四、关键点拨
1.利用动物细胞提取DNA时,破碎细胞的方法:动物细胞无细胞壁,可直接使其吸水涨破。
2.不能选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料,原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
3.提纯DNA时,选用体积分数为95%的冷酒精的原因:体积分数为95%的冷酒精提纯效果更佳。
DNA的粗提取与鉴定实验成功关键点
(1)本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料,原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA),可选用鸡血细胞作材料。
(2)二苯胺试剂要现配现用,否则会影响鉴定的效果。
(3)提取植物细胞的DNA,在研磨时加入NaCl的目的是溶解DNA。
(4)在DNA进一步提纯时,选用预冷的体积分数为95%的酒精的作用是溶解杂质和析出DNA。
1.(2023·广东·统考高考真题)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( )
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
2.(2023·江苏·统考高考真题)某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是( )
A.洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性
B.洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂,溶液即呈砖红色
C.制作根尖有丝分裂装片时,解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开
D.粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂后显蓝色
3.(2022·湖北·统考高考真题)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是( )
A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.为防止蛋白质变性,不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
4.(2022·山东·高考真题)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.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀
C.在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质
5.(2021·天津·统考高考真题)孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
6.(2021·北京·统考高考真题)关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验,叙述错误的是( )
A.研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B.利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA