2017年高考生物必備知識點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定

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高考生物必備知識點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定一、實(shí)驗(yàn)原理

DNA在氯化鈉溶液中的溶解度，是隨著氧化鈉的濃度的變化而改變的。當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol／L時，DNA的溶解度最大，濃度為 0．14 mol／L時，DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在氯化鈉溶液中的DNA析出。

DNA不溶于95%的酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。

DNA中含有脫氧核糖，能與二苯胺（沸水?。┓磻?yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

高考生物必備知識點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定二、目的要求

1. 學(xué)會DNA的粗提取和鑒定的方法。

2. 觀察提取出來的DNA物質(zhì)的顏色和形狀。

材料用具

材料：活雞或鮮血雞血。

儀器：離心機(jī)、恒溫水裕鍋、載玻片，玻璃棒，濾紙，滴管，量簡（100 mL，l個），燒杯（100 mL，l個，50 mL、500 mL各 2個），試管（20 mL，2個），漏斗，試管夾，紗布。

試劑：酒精的體積分?jǐn)?shù)為95％的溶液（實(shí)驗(yàn)前置于冰箱內(nèi)冷卻24 h），蒸餾水，檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為 0．1g／mL的溶液，氯化鈉的物質(zhì)的量濃度分別為 2 mol／L和0．015 mol/L的溶液，二苯胺試劑。

高考生物必備知識點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定三、方法步驟

實(shí)驗(yàn)前需要制備雞血細(xì)胞液（由教師完成），制備的方法是：取檸檬酸鈉的質(zhì)量濃度為 0．1 g／mL的溶液（抗凝劑）100 mL，置于500 mL燒杯中。將宰殺活雞流出的雞血（約180 mL）注入燒杯中，同時用玻璃棒攪拌，使血液與檸檬酸鈉溶液充分混合，以免凝血。然后，將血液倒入離心管內(nèi)，用 1000 r／min的離心機(jī)離。2min，此時血細(xì)胞沉淀于離心管底部。實(shí)驗(yàn)時，用吸管除去離。心管上部的澄清液，就可以得到雞血細(xì)胞液。

1.提取雞血細(xì)胞的細(xì)胞核物質(zhì)

將制備好的雞血細(xì)胞液5 mL～10mL，注入到50 mL燒杯中。向燒杯中加入蒸餾水20 mL，同時用玻璃棒充分?jǐn)嚢? min，使血細(xì)胞加速破裂。然后，用放有紗布的漏斗將血細(xì)胞液過濾至500mL。取其濾液。

2.溶解細(xì)胞核內(nèi)的DNA

將氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol的溶液40mL加入到濾液中，并搖動燒杯，使其混合均勻，這時DNA在溶液中呈溶解狀態(tài)。

3.析出含DNA的粘稠物

沿?zé)瓋?nèi)壁緩緩加入蒸餾水，同時用玻璃棒不停地輕輕攪拌，這時燒杯中有絲狀物出現(xiàn)，注意觀察絲狀物呈什么顏色。繼續(xù)加入蒸餾水，溶液中出現(xiàn)的粘稠物會越來越多。當(dāng)粘稠物不再增加時停止加入蒸餾水（這時溶液中氯化鈉的物質(zhì)的量濃度相當(dāng)于0.14 mol／L）。

4.濾取含DNA的粘稠物

用放有多層紗布的漏斗，過濾步驟3中的溶液至 500mL的燒杯中，含 DNA的粘稠物被留在紗布上。

5.將DNA的粘稠物再溶解

取 1個 50 mL燒杯，向燒杯內(nèi)注入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol／L的溶液 20mL。用鈍頭鑷子將紗布上的粘稠物夾至氯化鈉溶液中，用玻璃擇不停地?cái)嚢瑁拐吵砦锉M可能多地溶解于溶液中。

6.過濾含有DNA的氯化鈉溶液

取1個100 mL燒杯，用放有兩層紗布的漏斗過濾步驟5中的溶液。取其濾液，DNA溶于濾液中。

7.提取含雜質(zhì)較少的DNA

在上述濾過的溶液中，加入冷卻的、酒精的體積分?jǐn)?shù)為 95％的溶液 50mL（使用冷卻的酒精，對DNA的凝集效果較佳），并用玻璃棒攪拌，溶液中會出現(xiàn)含雜質(zhì)較少的絲狀物。用玻璃棒將絲狀物卷起，并用濾紙吸取上面的水分。這種絲狀物的主要成分就是DNA 。注意觀察絲狀物是什么顏色的。

8.DNA的鑒定

取兩支20 mL的試管，各加入氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為0．015 mol／L的溶液5 mL，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4mlL的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴屑訜?5 min，待試管冷卻后，觀察并且比較兩支試管中溶液顏色的變化。將觀察的結(jié)果填寫在《實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊》上。

高考生物必備知識點(diǎn)：DNA的粗提取與鑒定

1.DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)原理

(1)粗提取原理：在NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時，DNA的溶解度隨NaCl溶液濃度的增加而降低;在0.14mol/L時，DNA的溶解度最小;當(dāng)NaCl溶液濃度繼續(xù)增加時，DNA溶解度又增大。

(2)純化原理：DNA不溶于酒精，但細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精。

(3)鑒定DNA原理：在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。

2.實(shí)驗(yàn)材料的選擇及處理

(1)不選擇豬血等哺乳動物的血液，因?yàn)椴溉閯游锍墒斓募t細(xì)胞無細(xì)胞核。

(2)需要在雞血中加入抗凝劑——檸檬酸鈉溶液，防止血液凝固。

(3)需除去雞血中的血漿，因?yàn)檠獫{中無DNA。

特別提醒：不同生物的組織中DNA含量不同在選取材料時，應(yīng)本著DNA含量高、材料易得、便于提取的原則。

3.生物實(shí)驗(yàn)過程

步驟：提取細(xì)胞核物質(zhì)→溶解核內(nèi)DNA→析出DNA粘稠物→濾取含DNA的粘稠物→DN A粘稠物的再溶解→過濾含有DNA的氯化鈉溶液→提取含雜質(zhì)較少的DNA→DNA的鑒定。

操作要點(diǎn)：(1)2次加蒸餾水：第一次是在是為了使血細(xì)胞吸水膨脹破裂，加水后必須充分?jǐn)嚢枋寡?xì)胞充分破裂;第二次加蒸餾水是為了稀釋氯化鈉溶液。

(2)3次加氯化鈉溶液：第一次加氯化鈉后，必須充分晃動燒杯，使二者混合均勻，加速染色質(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)分離，使DNA充分游離并溶解在氯化鈉溶液中;第二次加氯化鈉溶液也是為了DNA的再溶解，這時溶液中的蛋白質(zhì)含量已很少;第三次加氯化鈉溶液還是為溶解DNA。

(3)6次攪拌：除最后一次攪拌外前5次攪拌均朝一個方向:，并且在析出DNA、DNA再溶解和提取中，各步攪拌都要輕緩玻璃棒，不要直插燒杯底部防止DNA分子斷裂。

(4)3次過濾：第一次過濾，留濾液;第二次過濾，留粘稠物;第三次過濾，留濾液。注意這3次過濾都用紗布，獲得沉淀物或粘稠物的通常為多層，獲得濾液的紗布層數(shù)適當(dāng)減少。

特別提醒：若以植物為實(shí)驗(yàn)材料，步驟上大致相同，在材料的處理上有幾點(diǎn)不同：一是增加研磨步驟，目的是破壞細(xì)胞壁;二是加入洗滌劑，目的是溶解細(xì)胞膜及核膜;三是加食鹽，可加速細(xì)胞膜及核膜的破裂。

4.DNA的粗提取與鑒定實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)用冷酒精濃縮和沉淀DNA時所用的95%酒精，必須經(jīng)過充分預(yù)冷后才能使用，冷酒精與含 DNA的氯化鈉溶液體積比是2：1 。如果用冷酒精處理后，懸浮于溶液中的絲狀物較少，可將混合液放于冰箱中再冷卻幾分鐘，然后再用玻璃棒卷起絲狀物。

(2)雞血細(xì)胞破碎以后釋放的DNA，容易被玻璃容器吸附，由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來就比較少，再被玻璃容器吸附去一部分，提取到的DNA就會更少。因此，實(shí)驗(yàn)過程中最好使用塑料的燒杯和試管，這樣可以減少提取過程中DNA的損失。

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