实验编号 |
410#(高中生物,选修1) |
实验名称 |
DNA的粗提取与鉴定 |
实验原理 |
DNA在NaCl溶液中的溶解度,是随着NaCl的浓度变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA。 DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 |
目的要求 |
学会DNA的粗提取和鉴定的方法,观察提取出来的DNA物质。 |
实验材料 |
鸡血细胞液5ml~10ml) |
实验仪器 |
1. 铁架台 2. 玻璃棒(1个) 3. 滤纸 4. 量筒(100ml,1个)5. 烧杯(100ml 1个, 50ml和500ml各2个 ) 6. 试管(20ml,2个) 7. 漏斗(1个) 8. 试管夹(2个) 9. 纱布(15块) 10.离心机(1台) |
实验试剂 |
2. 95%乙醇(预冷24h) 3. 蒸馏水 4. 柠檬酸钠(质量浓度0.1g/ml) 5. 氯化钠(2mol/L和0.015mol/L) 6. 二苯胺 7. 高氯酸 8.乙醛 9. 冰乙酸 |
方法步骤 |
1.制备实验材料。 实验前需要制备鸡血溶液,制备的方法是:取柠檬酸钠的质量浓度为0.1g/ml的溶液(抗凝剂)100ml,置于500ml烧杯中。将宰杀活鸡流出的鸡血(约180ml)注入烧杯中,同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸钠溶液充分混合,以免凝血。然后,将血液倒入离心管内,用1000rpm离心2min,此时血细胞沉淀于离心管底部。实验时,用吸管除去离心管上部的澄清液,就可以得到鸡血细胞液(如果没有离心机,可以将烧杯中的血液置于冰箱内,静置一天,使血细胞自行沉淀)。 1.破碎细胞,获取含DNA的滤液 将制备好的鸡血细胞液5ml~10ml,注入到50ml烧杯中。向烧杯中加入蒸馏水20ml,同时用玻璃棒充分搅拌5min,使血细胞加速破裂。然后,用放有纱布的漏斗将血细胞液过滤至500ml的烧杯中,取其滤液。 洋葱切碎后加入一定量的洗涤剂和食盐,充分地搅拌和研磨,过滤后收集研磨液。 2. 去除杂质 方案一:将氯化钠的物质的量浓度为2mol/L的溶液40ml加入到滤液中,这时DNA在溶液中呈溶解状态。过滤去除杂质,保留滤液。沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒不停地轻轻搅拌,这时烧杯中有丝状物出现,注意观察丝状物呈什么颜色。继续加入蒸馏水,溶液中出现的粘稠物会越来越多。当粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水(这时溶液中氯化钠的物质的量的浓度相当于0.14mol/L)。再调节NaCl的浓度至0.14mol/L,析出含DNA的粘稠物,过滤保留滤出物质。然后用2mol/L的NaCl溶液溶解DNA。 方案二:直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10-15min。 方案三:将滤液在60-75℃的恒温水浴箱中保温10-15min。 3.DNA的析出与鉴定 取1个100ml烧杯,用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。取其滤液,DNA溶于滤液中。加入冷却的、体积分数为95%的酒精溶液50ml(使用冷却的酒精,对DNA的凝集效果较佳),并用玻璃棒搅拌,溶液中会出现含有杂质较少的丝状物。用玻璃棒将丝状物卷起,并用滤纸吸取上面的水分。这种丝状物的主要成分就是DNA。注意观察丝状物是什么颜色。 取两支20ml的试管,各加入氯化钠的物质的量浓度为0.015mol/L的溶液5ml,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。然后,向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。 |
实验现象 |
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实验结论 |
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1.实验原理
(1)粗提取原理:在NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而降低;在0.14mol/L时,DNA的溶解度最小;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA溶解度又增大。
(2)纯化原理:DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
(3)鉴定DNA原理:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
2.实验材料的选择及处理
(1)不选择猪血等哺乳动物的血液,因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
(3)需除去鸡血中的血浆,因为血浆中无DNA。
特别提醒:不同生物的组织中DNA含量不同在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。
3.实验过程
步骤:提取细胞核物质→溶解核内DNA→析出DNA粘稠物→滤取含DNA的粘稠物→DN A粘稠物的再溶解→过滤含有DNA的氯化钠溶液→提取含杂质较少的DNA→DNA的鉴定。
操作要点:
(1)2次加蒸馏水:第一次是在是为了使血细胞吸水膨胀破裂,加水后必须充分搅拌使血细胞充分破裂;第二次加蒸馏水是为了稀释氯化钠溶液。
(2)3次加氯化钠溶液:第一次加氯化钠后,必须充分晃动烧杯,使二者混合均匀,加速染色质中DNA与蛋白质分离,使DNA充分游离并溶解在氯化钠溶液中;第二次加氯化钠溶液也是为了DNA的再溶解,这时溶液中的蛋白质含量已很少;第三次加氯化钠溶液还是为溶解DNA。
(3)6次搅拌:除最后一次搅拌外前5次搅拌均朝一个方向:,并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中,各步搅拌都要轻缓玻璃棒,不要直插烧杯底部防止DNA分子断裂。
(4)3次过滤:第一次过滤,留滤液;第二次过滤,留粘稠物;第三次过滤,留滤液。注意这3次过滤都用纱布,获得沉淀物或粘稠物的通常为多层,获得滤液的纱布层数适当减少。
特别提醒:若以植物为实验材料,步骤上大致相同,在材料的处理上有几点不同:一是增加研磨步骤,目的是破坏细胞壁;二是加入洗涤剂,目的是溶解细胞膜及核膜;三是加食盐,可加速细胞膜及核膜的破裂。
4.实验注意事项
(1)用冷酒精浓缩和沉淀DNA时所用的95%酒精,必须经过充分预冷后才能使用,冷酒精与含 DNA的氯化钠溶液体积比是2:1 。如果用冷酒精处理后,悬浮于溶液中的丝状物较少,可将混合液放于冰箱中再冷却几分钟,然后再用玻璃棒卷起丝状物。
(2)鸡血细胞破碎以后释放的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。因此,实验过程中最好使用塑料的烧杯和试管,这样可以减少提取过程中DNA的损失。
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