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(一)DNA的提取原理提取DNA的思路: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,去除杂质。1、DNA在NaCl溶液中的溶解性DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。思考与讨论:①根据DNA在NaCl溶液中的溶解度曲线图,思考在什么浓度下,DNA的溶解度最小?DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的?在NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;在0.14mol/L时,DNA溶解度最小;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA的溶解度又逐渐增大。②如何通过控制NaCl溶液的浓度使DNA在盐溶液中溶解或析出?当氯化钠的物质的量浓度为2mol/L时,DNA的溶解度最大,浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理,可以使DNA在盐溶液中溶解或析出。(一)DNA的提取原理2、DNA在酒精溶液中的溶解性DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则可以溶于酒精。利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步分离。3、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性①蛋白酶能水解蛋白质,但是对DNA没有影响。②大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性。③洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜,去除脂质和蛋白质,但对DNA没有影响。(二)DNA的鉴定原理①DNA与二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂②甲基绿(绿色)(一)实验材料的选取1、材料:鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。(从中选取2~3种实验材料)2、原则:凡是含有DNA的生物材料都可以考虑,但选用DNA含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液1、动物细胞动物细胞的破碎较易,例如,在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可。讨论:为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂),从而释放出DNA。(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液2、植物细胞①植物细胞需要先用一定的洗涤剂和食盐溶解细胞膜。讨论:加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。②实例:提取洋葱DNA时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集研磨液.讨论:如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。讨论:为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?用高盐浓度的溶液溶解DNA,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出DNA,就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。讨论:方案二与方案三的原理有什么不同?方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与DNA分离。(四)DNA的析出与鉴定1、DNA的析出DNA的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数为95%),静置2-3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取DNA。2、DNA的鉴定鉴定DNA时在试管中先加入物质的量的浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml于两支试管中,其中一支加入DNA丝状物,各加入二苯胺4ml试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,比较两支试管中溶液颜色的变化,看看溶解有DNA的溶液是否有蓝色。案例:用鸡血细胞做实验材料的原因有哪些?①鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得;②鸡血细胞极易吸水胀破1、准备鸡血细胞液①过程:取柠檬酸纳溶液(抗凝剂)100ml,注入新鲜的鸡血(约180ml),同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸纳溶液充分混合,以免凝血。将烧杯中的血液置于冰箱内,静置1d,使血细胞自行沉淀。也可以将血液倒入离心管内进行离心,用2000r/min或3000r/min的转速,离心2min,使血细胞沉淀于离心管底部,这样可以使血细胞沉淀更完全。用吸管除去上部的澄清液,就可以得到鸡血细胞液。值得注意的是鸡血细胞破碎以后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,所以在提取过程中为了减少DNA的损失,最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液