5.1DNA的粗提取与鉴定1、提取生物大分子的原理:用一定物理或化学方法分离不同物理或化学性质的生物大分子。生物大分子:指蛋白质、多糖和核酸2、提取DNA的基本思路利用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。基础知识(1)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同(2)DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精(一)DNA的溶解性(二)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性(1)酶:蛋白酶能水解蛋白质,对DNA无影响。(2)高温:蛋白质变性(60~80℃);DNA变性(80℃)(3)洗涤剂:瓦解细胞膜,对DNA无影响。(三)DNA分子的鉴定100℃DNA+二苯胺蓝色物一、DNA的理化性质(一)实验材料的选取(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液(三)除去滤液中的杂质(纯化)(四)DNA的析出与鉴定二、实验设计(一)实验材料的选取从下列材料中选取2~3种原则:菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜;鱼卵、鸡血、哺乳动物的红细胞、大肠杆菌凡是含有DNA的生物材料都可以考虑选用DNA含量相对较高的组织从核DNA数目来看:鸡78条,哺乳动物血0条,猕猴桃58条,洋葱16条,豌豆14条,菠菜12条,大肠杆菌1条。请选择动植物材料各一种。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液1、动物细胞2、植物细胞——容易破碎——需要溶解细胞膜加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌、过滤想一想:为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?蒸馏水渗透压低于鸡血细胞,血细胞吸水胀破;另外,搅拌加速细胞膜、核膜破裂,释放出DNA。①加入一定的洗涤剂和食盐②充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液想一想:洗涤剂和食盐的作用分别是什么?洗涤剂——溶解细胞膜,利于DNA释放食盐——利于DNA的溶解于研磨液中破碎细胞壁,使细胞核内的DNA释放。研磨不充分,提取的DNA量少,可能看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。2.滤液/研磨液中除DNA外可能含有哪些成分?可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质1.研磨的目的是什么,如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?思考方案一原理:方案二原理:方案三原理:(三)去除滤液中的杂质DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同蛋白酶分解蛋白质而不分解DNA蛋白质和DNA的变性温度不同思考:为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?高浓度盐溶液溶解DNA,可除去不溶于高盐溶液的杂质;用低盐溶液使DNA析出,可除去溶于低盐溶液中的杂质。(四)DNA的析出与鉴定试剂:95%酒精溶液(等量、冷却)现象:白色丝状物搅拌:沿一个方向1、DNA的析出(纯化)思考:酒精为什么要冷却?①降低核酸水解酶的活性②降低分子运动,易析出沉淀③增加DNA分子柔韧性,减少断裂2、DNA的鉴定100℃DNA+二苯胺蓝色物二苯胺要现配现用思考:回忆一下,鉴定DNA的分布用什么试剂?甲基绿(染成绿色)思考:设置对照的作用?证明二苯胺与NaCl不发生颜色反应。1、以血液为实验材料时,每100ml血液中需要加入3g柠檬酸钠,防止血液凝固。2、加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否则容易产生大量的泡沫。加入酒精和玻璃棒搅拌时,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。三、操作提示观察你提取的DNA颜色,如果不是白色丝状物,说明DNA中的杂质较多;二苯胺鉴定出现蓝色说明实验基本成功,如果不呈现蓝色,可能提取的DNA含量低,或是实验操作中出现错误,需要重做。四、评价与分析鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图①将烧杯中的血液置于冰箱内,精置一天,使血细胞自行沉淀。(②也可以将血液倒入离心管内,用1000r/min(转每分)的离心机离心2min,血细胞沉淀于离心管底部。③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。)2mol/L鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图⑤过滤→取纱布上的滤物纱布过滤⑥再次溶解DNA2mol/LNaCl溶液⑦加冷酒精使DNA析出(纯化)冷酒精鸡血细胞液中DNA的粗提取实验流程图⑧DNA的鉴定DNA的粗提取与鉴定实验原理DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同DNA与其他细胞成分在酒精中溶解度不同DNA和蛋白质的耐受性不同DNA与二苯胺呈现蓝色反应DNA粗提取选择适宜材料破碎细胞DNA的溶解和析出DNA的纯化鉴定DNA与二苯胺混合,沸水浴,呈现蓝色反应总结:答:整个实验共“两次蒸馏水,三次过滤,两次析出,六次搅拌”6、讨论:①两次蒸馏水第一次:细胞吸水胀破第一步第二次:使DNA黏稠物析出第三步(1)此实验过程中有几次使用蒸馏水?几次过滤,几次析出,几次搅拌?分别在哪一步?基本步骤:①破碎细胞②溶解核内DNA③析出含DNA的粘稠物④过滤含DNA的粘稠物⑤DNA粘稠物再溶解⑥过滤含DNA的2mol/l的Nacl溶液⑦提取含杂质较少的DNA⑧DNA的鉴定过滤时使用的纱布层数与需用滤液或黏稠物有关:第二次要用其滤出的黏稠物有关,所以要使用多层纱布;第一次和第三次均要用其滤液,使用的纱布为1-2层②三次过滤第一次:DNA存在于滤液里第一步第二次:DNA被留在纱布上第四步第三次:DNA存在于滤液里第六步③两次析出第一次:用0.14mol/L的NaCI溶液含杂质多第二次:用冷却的95%的酒精④六次搅拌:朝一个方向搅拌,在第三、五步搅动还要轻缓,玻璃棒不要直插烧杯底部,这样才能保证得到完整的DNA第三步第七步1.在用鸡血进行DNA的粗提取实验过程中,两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是()。A.稀释血液、冲洗样品B.使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出C.使血细胞破裂、增大DNA溶解量D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA答:B5.DNA在氯化钠溶液中溶解度有二重性,随着氯化钠溶液浓度的变化而变化。(1)请在下列氯化钠溶液中选出能使DNA析出最彻底的一种_____和溶解度最高的一种_____。A.0.14mol/LB.2mol/LC.0.15mol/LD.0.3mol/LAB