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DNA的粗提取與鑒定：

一、實(shí)驗(yàn)原理
提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于DNA的粗提取而言，就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)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。
1、DNA的溶解性
（1）DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用這一特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解，而使雜質(zhì)沉淀，或者相反，以達(dá)到分離目的。

（2）DNA不溶于酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理，可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。
2、DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性
蛋白酶能水解蛋白質(zhì)，但是對(duì)DNA沒(méi)有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60?80℃的高溫，而DNA在80℃以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜，但對(duì)DNA沒(méi)有影響。
3、DNA的鑒定
在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
1、實(shí)驗(yàn)材料的選取
凡是含有DNA的生物材料都可以考慮，但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織，成功的可能性更大。
2、破碎細(xì)胞，獲取含DNA的濾液
動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易，以雞血細(xì)胞為例，在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，同時(shí)用玻璃棒攪拌，過(guò)濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞，需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。例如，提取洋蔥的DNA時(shí)，在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽，進(jìn)行充分的攪拌和研磨，過(guò)濾后收集研磨液。
3、去除濾液中的雜質(zhì)
方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì)，不分解DNA；方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。
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分離。
4、DNA的析出與鑒定
（1）將處理后的溶液過(guò)濾，加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液，靜置2～3min，溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物，這就是粗提取的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分。
（2）取兩支20ml的試管，各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl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，向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑�；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴�中加熱5min，待試管冷卻后，比較兩支試管溶液顏色的變化，看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)。


實(shí)驗(yàn)步驟??以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料：

1、稱取30克已切碎的洋蔥，放入研缽中，加入少量石英砂助研，倒入10mL 2mol/L的氯化鈉溶液，充分研磨。
洋蔥含有揮發(fā)性刺激物，有效減少刺激，才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。上課前，教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會(huì)兒，使其涼透但又不能結(jié)冰；或?qū)⒀笫[切成幾大塊，放入清水泡一會(huì)兒，讓其揮發(fā)性刺激物溶于水，可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細(xì)胞破裂，使DNA溶于2mol/L的氯化鈉溶液，沒(méi)必要將洋蔥研成粥糊狀，后者既浪費(fèi)時(shí)間又影響實(shí)驗(yàn)效果。研磨時(shí)，切忌使用攪拌器（榨汁機(jī)）。使用攪拌器雖可以提高研磨效率，但攪拌器將洋蔥切成極細(xì)小的顆粒，無(wú)法通過(guò)過(guò)濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中，許多洋蔥小顆粒因?yàn)檩p會(huì)漂浮起來(lái)，DNA藏在其中，無(wú)法分辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。
2、研磨后，用漏斗和紗布將汁液過(guò)濾到小燒杯中，得到濾液。
3、向?yàn)V液中加入95%的酒精溶液20mL，沿?zé)�杯壁緩緩倒入，不要震�?dòng)或攪拌。
此時(shí)，燒杯中的液體分為上、下兩層，下層較渾濁，上層澄清，很快上層溶液中就會(huì)有白色纖維狀粘稠物析出，用玻璃棒可將其輕輕卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)??DNA。DNA析出的過(guò)程中，切忌震動(dòng)和攪拌（不震動(dòng)易于分層，我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物；攪拌會(huì)使非常柔軟的DNA斷裂成小段，不易取出）。如果用玻璃棒DNA不易卷起，可改用表面打毛的牙簽，DNA提取物就纏繞在牙簽上了。
4、鑒定：取兩支試管，編為1、2號(hào)，各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL，向1號(hào)試管中加入一些白色纖維狀物，振蕩使其溶解，然后向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑，沸水浴加熱5分鐘。

DNA與蛋白質(zhì)在NaCl溶液中溶解度比較：

	2mol/LNaCl溶液	0.14mol/LNaCI溶液	溶解規(guī)律
DNA	溶解	析出
蛋白質(zhì)	部分發(fā)生鹽析沉淀	溶解	NaCl溶液從2mol/L降低過(guò)程中，溶解度逐漸增大

知識(shí)點(diǎn)撥：

1、為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂？
蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來(lái)說(shuō)是一種低滲液體，水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi)，使血細(xì)胞脹裂，再加上攪拌的機(jī)械作用，就加速了雞血細(xì)胞的破裂（細(xì)胞膜和核膜的破裂），從而釋放出DNA。
2、加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么？
洗滌劑是一些離子去污劑，能溶解細(xì)胞膜，有利于DNA的釋放；食鹽的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶3、如果研磨不充分，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?
研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全，提取的DNA量變少，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。
4、為什么反復(fù)地溶解與析出DNA，能夠去除雜質(zhì)？
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)。
5、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。
6、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)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí)，動(dòng)作要輕緩，以免DNA分子的斷裂，導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。
7、二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否則會(huì)影響鑒定的效果。
8、DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關(guān)系：
當(dāng)NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時(shí)，隨濃度的升高，DNA的溶解度降低；當(dāng)NaCl溶液濃度高于0.14mol/L時(shí)，隨濃度升高，DNA的溶解度升高。
9、盛放雞血細(xì)胞液的容器，最好是塑料容器。
雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來(lái)就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會(huì)更少。因此，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最好使用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過(guò)程的DNA的損失。
10、本實(shí)驗(yàn)不能用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料，原因是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核�？蛇x用雞血細(xì)胞作材料。
11、實(shí)驗(yàn)中兩次使用蒸餾水，第一次的目的是使成熟的雞血細(xì)胞漲破釋放出DNA，第二次日的是稀釋 NaCl溶液，使DNA從溶液中析出。


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