專題五1DNA粗提取與鑒定

DNA的粗提取與鑒定1.實(shí)驗(yàn)原理1.DNA在NaCl溶液中的溶解度，是隨著NaCl的濃度的變化而改變的。當(dāng)NaCl的物質(zhì)的量濃度為0.14mol／L時(shí),DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。2.DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)那么可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。3.DNA遇二苯胺〔沸水浴〕會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。2.實(shí)驗(yàn)材料和用具實(shí)驗(yàn)材料：1、雞血細(xì)胞液〔5~10ml〕；2、體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液〔實(shí)驗(yàn)前置于冰箱內(nèi)冷卻24h〕；3、蒸餾水；4、質(zhì)量濃度為0．１g/ml的檸檬酸鈉溶液；〔抗凝劑〕5、物質(zhì)的量濃度分別為2mol/L和0．015mol/L的NaCl溶液；6、二苯胺試劑。3.實(shí)驗(yàn)用具：鐵架臺(tái)；鐵環(huán)；鑷子；三角架；酒精燈；石棉網(wǎng)；載玻片；玻璃棒；濾紙；滴管；量筒〔100ml，一個(gè)〕；燒杯；〔100ml，一個(gè)，50ml、500ml各二個(gè)〕；試管〔20ml，二個(gè)〕；漏斗；試管夾；紗布。4.5.8、DNA的鑒定①DNA與二苯胺〔沸水浴〕會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑②紫外燈照射法A、配制染色劑，用蒸餾水配制萬(wàn)分之五的溴化已錠〔EB〕B、將玻璃棒上纏繞的白色絮狀物抹于蠟紙上，再滴一滴EB溶液染色C、將蠟紙放在紫外燈(260nm)下照射〔暗室中〕，可見(jiàn)橙紅色的熒光(DNA的紫外吸收頂峰在260nm處)③甲基綠〔藍(lán)綠色〕6.二、DNA的粗提取與鑒定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)〔一〕實(shí)驗(yàn)材料的選取材料：新鮮的雞血注意：本實(shí)驗(yàn)中，要往雞血中參加抗凝劑〔檸檬酸鈉溶液〕原那么上只要含DNA的生物材料都可以，但是選取DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功率更大。7.(1)先將新鮮的雞血離心，獲得雞血細(xì)胞(2)在雞血細(xì)胞中參加一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可〔二〕破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液1、破碎細(xì)胞討論：為什么參加蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？利用了什么原理？2、過(guò)濾，獲取含DNA的濾液8.討論：為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)答：用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)9.討論：方案二與方案三的原理有什么不同？答：方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白，從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開(kāi)；方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同，從而使蛋白質(zhì)變性，與DNA別離方案二利用了酶的專一性；方案三利用了DNA的穩(wěn)定性。10.〔四〕DNA的析出與鑒定DNA的析出用的是與濾液體積相等的冷卻的酒精溶液〔體積分?jǐn)?shù)為95％〕，靜置2-3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸取上面的水1、DNA的析出11.12.2、DNA的鑒定鑒定DNA時(shí)在試管中先參加物質(zhì)的量的濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml于兩只試管中，其中一只參加DNA絲狀物，各參加二苯胺4ml試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴屑訜?min,待試管冷卻后，比較兩只試管中溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否有藍(lán)色13.〔一〕案例一：以雞血為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取三、實(shí)驗(yàn)案例②雞血細(xì)胞極易吸水脹破，而用動(dòng)物肝臟細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料常常需要?jiǎng)驖{和離心，對(duì)設(shè)備要求較高，操作繁瑣，歷時(shí)較長(zhǎng)1、雞血細(xì)胞做實(shí)驗(yàn)材料的原因①雞血細(xì)胞核的DNA含量豐富，材料易得14.2、實(shí)驗(yàn)原理①DNA在NaCl溶液中的溶解度，是隨著NaCl的濃度的變化而改變的。當(dāng)NaCl的物質(zhì)的量濃度為0.14mol／L時(shí),DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。②DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。③DNA遇二苯胺〔沸水浴〕會(huì)染成藍(lán)色，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。15.4、課前準(zhǔn)備雞血細(xì)胞液取質(zhì)量濃度為0．1g/ml的檸檬酸納溶液〔抗凝劑〕100ml，置于500ml燒杯中。注入新鮮的雞血〔約180ml〕，同時(shí)用玻璃棒攪拌，使血液與檸檬酸納溶液充分混合，以免凝血。將燒杯中的血液置于冰箱內(nèi)，精置一天，使血細(xì)胞自行沉淀。〔也可以將血液倒入離心管內(nèi)，用1000r/min〔轉(zhuǎn)每分〕的離心機(jī)離心2min，血細(xì)胞沉淀于離心管底部。實(shí)驗(yàn)時(shí)。用吸管除去離心管上部的澄清液，就可以得到雞血細(xì)胞液。〕①過(guò)程16.②檸檬酸鈉作用防止血液凝固③作用機(jī)理檸檬酸鈉能與血漿中的Ca2+發(fā)生反響，生成檸檬酸鈣絡(luò)合物，血漿中游離的Ca2+大大減少，血液就不會(huì)凝固雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取過(guò)程中為了減少DNA的損失，最好使用塑料的燒杯和試管盛放雞血細(xì)胞液④本卷須知17.討論：提取雞血中的DNA時(shí)，為什么除去血液中的上清液？答：血液分為兩局部，一局部是血漿，一局部是血細(xì)胞，離心后除去的上清液是血漿5、方法步驟將制備好的雞血細(xì)胞液5mL～10mL，注入到50mL燒杯中。向燒杯中參加蒸餾水20mL，同時(shí)用玻璃棒充分?jǐn)嚢?min，使血細(xì)胞加速破裂。然后，用放有紗布的漏斗將血細(xì)胞液過(guò)濾至500mL。取其濾液。①提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)18.19.討論：答：讓細(xì)胞內(nèi)濃度大于周圍溶液的濃度，細(xì)胞會(huì)吸水以至脹破〔1〕為什么要參加蒸餾水？參加蒸餾水后細(xì)胞會(huì)有什么變化？〔2〕用玻璃棒攪拌有什么意義？答：用玻璃棒攪拌可以加速血細(xì)胞和細(xì)胞核的破裂。注意應(yīng)沿一個(gè)方向快速攪拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNA〔3〕濾去的是什么物質(zhì)？得到的是什么？答：過(guò)濾將濾去的是細(xì)胞膜和核膜等物質(zhì)；得到的是與蛋白質(zhì)等物質(zhì)結(jié)合在一起的DNA20.②溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA將氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為2mol的溶40mL參加到濾液中，并用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌1min，使其混合均勻，這時(shí)DNA在溶液中呈溶解狀態(tài)沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩參加蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒不停地輕輕攪拌，這時(shí)燒杯中有絲狀物出現(xiàn)，注意觀察絲狀物呈什么顏色。繼續(xù)參加蒸餾水，溶液中出現(xiàn)的粘稠物會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)粘稠物不再增加時(shí)停止參加蒸餾水〔這時(shí)溶液中氯化鈉的物質(zhì)的量濃度相當(dāng)于0.14mol／L〕③析出含DNA的粘稠物21.22.討論：參加蒸餾水的目的？降低NaCl溶液濃度到使DNA溶解度最低點(diǎn)，使DNA從NaCl溶液中析出將溶液中的DNA與其他雜質(zhì)別離，這一步驟是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該緩慢貼壁參加蒸餾水，并輕輕地沿一個(gè)方向不停地均勻攪拌，以利于DNA分子的附著和纏繞本卷須知：23.④濾取含DNA的粘稠物用放有多層紗布的漏斗，過(guò)濾步驟3中的溶液至500mL的燒杯中，含DNA的粘稠物被留在紗布上⑤將DNA的粘稠物再溶解取1個(gè)50mL燒杯，向燒杯內(nèi)注入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為2mol／L的溶液20mL。用鈍頭鑷子將紗布上的粘稠物夾至氯化鈉溶液中，用玻璃擇不停地?cái)嚢?，使粘稠物盡可能多地溶解于溶液中24.25.⑥過(guò)濾含有DNA的氯化鈉溶液取1個(gè)100mL燒杯，用放有兩層紗布的漏斗過(guò)濾步驟5中的溶液。取其濾液，DNA溶于濾液中⑦提取含雜質(zhì)較少的DNA在上述濾過(guò)的溶液中，參加冷卻的、酒精的體積分?jǐn)?shù)為95％的溶液50mL〔使用冷卻的酒精，對(duì)DNA的凝集效果較佳〕，并用玻璃棒攪拌，溶液中會(huì)出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的絲狀物。用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸取上面的水分。這種絲狀物的主要成分就是DNA26.27.答：因?yàn)镈NA不溶于冷酒精，而其他物質(zhì)可以溶解在酒精中，使含雜質(zhì)較少的DNA絲狀物可以析出,懸浮于溶液中討論：〔2〕觀察絲狀物呈什么顏色？答：白色〔1〕為什么要加50mL的冷酒精？28.取兩支20mL的試管，各參加氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0．015mol／L的溶液5mL，將絲狀物放入其中一支試管中，用玻璃棒攪拌，使絲狀物溶解。然后，向兩支試管中各參加4mlL的二苯胺試劑。混合均勻后，將試管置于沸水中加熱5min，待試管冷卻后，觀察并且比較兩支試管中溶液顏色的變化⑧DNA的鑒定29.30.討論：答：有絲狀物的試管變成藍(lán)色，另一試管還是原來(lái)顏色〔2〕這一鑒定結(jié)果說(shuō)明什么問(wèn)題？〔1〕比較兩個(gè)試管中溶液的顏色有什么不同？答：提取出的絲狀物是DNA〔3〕DNA的直徑約為20×10-10m，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的絲狀物的粗細(xì)是否表示1個(gè)DNA分子直徑的大?。看穑篋NA分子直徑只有2nm。絲狀物是多個(gè)DNA子聚在一起形成的31.32.答：整個(gè)實(shí)驗(yàn)共“兩次蒸餾水，三次過(guò)濾，兩次析出，六次攪拌〞6、討論：①兩次蒸餾水第一次：細(xì)胞吸水脹破第一步第二次：使DNA黏稠物析出第三步〔1〕此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有幾次使用蒸餾水？幾次過(guò)濾，幾次析出，幾次攪拌？分別在哪一步？33.過(guò)濾時(shí)使用的紗布層數(shù)與需用濾液或黏稠物有關(guān)，第二次要用其濾出的黏稠物有關(guān)，所以要使用多層紗布，第一次和第三次均要用其濾液，使用的紗布為1－2層②三次過(guò)濾第一次：DNA存在于濾液里第一步第二次：DNA被留在紗布上第四步第三次：DNA存在于濾液里第六步34.③兩次析出第一次：用0.14mol／L的NaCI溶液含雜質(zhì)多第三步第二次：用冷卻的95％的酒精第七步④六次攪拌：第一、二、三、五、七步其中除第八步外，其余均要朝一個(gè)方向攪拌，在第三、五步攪動(dòng)還要輕緩，玻璃棒不要直插燒杯底部，這樣才能保證得到完整的DNA35.〔2〕為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？答：用高鹽濃度的溶液溶解DNA，能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì)；用低鹽濃度使DNA析出，能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此，通過(guò)反復(fù)溶解與析出DNA，就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)36.1、在制備雞血細(xì)胞液的過(guò)程中，參加檸檬酸鈉的目的是〔〕A.防止凝血B.加快DNA析出C.加快DNA溶解D.加速凝血練一練A37.2、DNA的溶解度最低時(shí)，NaCl的物質(zhì)的量濃度為〔〕A2mol/lB0.1mol/lC0.14mol/lD0.015mol/l3、在向溶解DNA的NaCl溶液中，不斷參加蒸餾水的目的是〔〕A加快DNA溶解的速度B加快溶解雜質(zhì)的速度C減小DNA的溶解度，加快DNA析出D減小雜質(zhì)的溶解度，加快雜質(zhì)的析出CC38.4、向溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中不斷參加蒸餾水,在這個(gè)過(guò)程中DNA的溶解度變化情況分別是A減小;減小B增大;增大C先減小后增大D增大;減小5、欲使溶有DNA的2mol/L的NaCl溶液中的DNA析出，最有效的方法是A加蒸餾水B加礦泉水C加清水D加生理鹽水39.6、與析出DNA粘稠物有關(guān)的表達(dá)，不正確的選項(xiàng)是A操作時(shí)緩慢滴加蒸餾水，降低DNA的溶解度B操作時(shí)用玻棒輕緩攪拌以保證DNA分子的完整C加蒸餾水可以同時(shí)降低DNA和蛋白質(zhì)的溶解度D當(dāng)絲狀粘稠物不再增加時(shí)，NaCl溶液的濃度可以認(rèn)為是0.14mol/L7、你能采用其他方法對(duì)DNA進(jìn)行鑒定嗎？用甲基綠染液。結(jié)果絲狀呈現(xiàn)綠色。40.8、DNA遇二苯胺會(huì)染成〔沸水浴〕A硅紅色B紅色C紫色D藍(lán)色D41.〔二〕案例二：以菜花為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行DNA的粗提取1、課前準(zhǔn)備將新鮮菜花和體積分?jǐn)?shù)為95％的乙醇溶液放入冰箱冷凍室24h2、提取DNA的具體步驟①取材：稱取30g菜花，去梗取花，切碎②研磨：將碎菜花放入研缽中，倒入10mL研磨液，充分研磨10min42.研磨液的配制方法如下：將10.1gTris加入到50mL蒸餾水中，使其溶解，然后，用2moL/L的HCl溶液調(diào)節(jié)pH至8.0，再加入8.76gNaCl、37.2gEDTA、20gSDS。待上述藥品全部溶解后，再用蒸餾水定容至1000mLTris/HCl:提供緩沖體系，DNA在這一體系中呈穩(wěn)定態(tài)（Tris為三羥甲