《DNA的粗提取与鉴定》5

DNA的粗提取和鉴定一、提取DNA的方法1．提取生物大分子的基本思路(1)选用一定的

方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。(2)DNA粗提取方法：利用DNA与

等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。物理或化学RNA、蛋白质和脂质2．DNA粗提取与鉴定的原理(1)分离原理：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的

溶液中

不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分

，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。NaCl溶解度溶解(2)提纯原理：①DNA不溶于

溶液，但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。②蛋白酶能水解蛋白质，但是对

没有影响。③大多数蛋白质不能忍受

℃的高温，而DNA在80℃以上才会

。④洗涤剂能够瓦解

，但对DNA没有影响。(3)鉴定原理：在沸水浴的条件下，DNA遇

会被染成蓝色。酒精DNA60～80变性细胞膜二苯胺二、实验设计1．实验材料的选取选用

含量相对较高的生物组织。2．破碎细胞(1)动物细胞的破碎——以鸡血为例：在鸡血细胞中加入一定的

，同时用

后，收集滤液即可。(2)植物细胞的破碎——以洋葱为例：先将洋葱切碎，然后加入一定的

和

进行充分搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。DNA蒸馏水玻璃棒搅拌过滤洗涤剂食盐3．去除滤液中杂质(1)方案一：通过控制

溶液的浓度去除杂质。(2)方案二：直接向滤液中加入

，反应10～15min，嫩肉粉中的

酶能够分解蛋白质。(3)方案三：将滤液放在

的恒温水浴箱中保温10～15min，注意严格控制温度范围，使

沉淀而

分子还未变性，可以将DNA与蛋白质分离。NaCl嫩肉粉木瓜蛋白60～75℃蛋白质DNA4．DNA的进一步提纯利用DNA不溶于

这一原理，可从体积分数为

中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为

。5．DNA的鉴定将丝状DNA溶解于5mL的物质的量浓度为

溶液中，再加入4mL的

试剂，进行沸水加热5min，待试管冷却后，观察试管中颜色变化，二苯胺要

。冷却的酒精95%的冷却酒精白色丝状物2mol/LNaCl二苯胺现配现用三、操作提示(1)以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g

，防止

。(2)加入洗涤剂后，动作要

，否则容易产生大量的

，不利于后续步骤的操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免

，导致DNA分子不能形成

。(3)

试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。柠檬酸钠血液凝固轻缓、柔和泡沫加剧DNA分子的断裂絮状沉淀二苯胺1．仔细阅读教材P54[基础知识]的相关内容，分析图5－1曲线，归纳并回答下列问题。(1)讨论并交流DNA在NaCl溶液中的溶解度具有怎样的变化规律？

提示：DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小；当NaCl溶液浓度低于此值时，随NaCl浓度的升高，DNA溶解度减小；当NaCl浓度高于此值时，随NaCl浓度的升高，DNA溶解度增大。(2)根据(1)讨论得到的结果，尝试在下列坐标内构建DNA在NaCl溶液中溶解度曲线模型。

提示：如下图所示(3)想一想：鉴定DNA除了用二苯胺试剂外，还有什么方法？提示：利用甲基绿染色，呈现绿色。2．读教材P55[实验设计]相关内容，归纳并回答下列问题：(1)本实验选取鸡血细胞作实验材料的原因是什么？

提示：鸡血细胞核DNA含量丰富，取材容易；鸡血细胞极易吸水涨破。(2)选用植物细胞做实验材料，能否通过吸水涨破的方法使其释放出核物质？提示：不能。因为植物细胞含有细胞壁，对细胞膜有支撑作用，不容易吸水涨破。(3)利用鸡血细胞提取DNA实验过程中，两次用到蒸馏水，其目的相同吗？提示：不相同。第一次用蒸馏水涨破细胞，提取核物质，第二次用蒸馏水稀释NaCl溶液析出DNA。(4)利用鸡血细胞提取DNA实验过程中，需进行三次过滤，其目的分别是什么？提示：第一次滤掉核外物质；第二次滤掉核蛋白；第三次滤取DNA。(5)试分析在提取DNA的实验中，用玻璃棒搅拌时需要沿同一个方向缓慢搅拌的原因。

提示：防止DNA断裂。3．根据你的实验体会，分析讨论下列问题：(1)若实验中提取到的丝状物不是白色，且利用二苯胺试剂鉴定后不出现蓝色，分析其原因。提示：DNA中杂质太多；DNA的含量极低。(2)若出现实验结果不明显现象，可能的原因有哪些？提示：①材料中核物质没有充分释放出，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。③二苯胺配制时间过长，最好现配现用，否则二苯胺变成浅蓝色，影响鉴定效果。④析出含DNA的黏稠物时，蒸馏水要沿烧杯内壁慢慢地加入，不能一次性快速加入，否则会影响实验结果。⑤实验中有多次搅拌，但是其目的及操作方法是不同的，要注意区分，否则会影响结果。下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是(

)A．洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B．将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C．常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D．用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少[解析]

提取植物细胞中DNA时加入洗涤剂可瓦解植物细胞膜，利于DNA的释放，但不能增加DNA在NaCl溶液中的溶解度；含DNA的丝状物应先溶解在物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂在沸水浴条件下检测；菜花匀浆中含有DNA水解酶，常温下其活性较高，可催化DNA水解，从而影响DNA的提取；用玻棒缓慢搅拌滤液不会使DNA分子断裂，则不会导致DNA的获得量减少。[答案]

CDNA的粗提取与鉴定实验中有三次过滤：(1)过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液；(2)过滤含黏稠物的0.14mol/L的NaCl溶液；(3)过滤溶解有DNA的2mol/L的NaCl溶液。以上三次过滤分别为了获得(

)A．含核物质的滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液B．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、含DNA的滤液C．含核物质的滤液、滤液中DNA黏稠物、纱布上的DNAD．含较纯的DNA滤液、纱布上的黏稠物、含DNA的滤液[解析]用蒸馏水稀释鸡血细胞液，使血细胞的细胞膜、核膜破裂，释放出核物质，此时过滤可得到含核物质的滤液。第二次过滤是因DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最小，DNA析出成丝状黏稠物，经过滤留在纱布上。第三次过滤，是将第二次获得的黏稠物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，过滤除去杂质获得含DNA的滤液。[答案]

A实验中2次加蒸馏