DNA的粗提取与鉴定实验是一个经典的生物学实验,它展示了如何从生物材料中分离出DNA,并通过特定化学反应来验证其存在。以下是详细的实验步骤:
实验材料和试剂准备
- 实验材料:可以选用新鲜洋葱、香蕉、菠菜、菜花或猪肝等含有较高DNA含量的生物组织。
- 试剂:
- 研磨液(包含NaCl、EDTA、SDS、Tris和HCl)
- 蒸馏水
- 氯化钠溶液(如2mol/L NaCl溶液)
- 预冷的95%酒精
- 二苯胺试剂
实验步骤
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细胞破碎:首先称取一定量的新鲜洋葱或其他合适的实验材料,将其切碎后放入研钵中。加入适量的研磨液并充分研磨以破坏细胞壁和细胞膜,释放细胞内的成分。
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过滤:将研磨后的混合物通过纱布过滤到烧杯中,收集滤液。这一步是为了去除较大的细胞碎片和其他杂质。
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溶解DNA:向滤液中加入适量的氯化钠溶液(如0.14mol/L),有助于保持DNA在溶液中的溶解状态。然后轻轻搅拌混合均匀。
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沉淀DNA:接下来,在溶液中加入等体积的预冷95%酒精。由于DNA不溶于酒精,因此会在两相界面处形成白色丝状物,这就是粗提取的DNA。使用玻璃棒沿着一个方向轻轻搅拌,卷起这些丝状物。
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纯化与再溶解:将得到的DNA沉淀重新溶解于适量的2mol/L NaCl溶液中,以便后续处理。
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DNA鉴定:最后一步是利用二苯胺试剂进行DNA鉴定。取两支试管,分别加入相同体积的2mol/L NaCl溶液,一支试管中加入粗提的DNA,另一支作为对照组。然后向两支试管中各加入等量的新配制的二苯胺试剂,混匀后置于沸水中加热5分钟。冷却后观察颜色变化,含有DNA的试管会变为蓝色,而对照组无明显变化。
注意事项
- 在整个过程中,操作要轻柔,特别是加入酒精和用玻璃棒搅拌时,避免加剧DNA分子的断裂,导致无法形成絮状沉淀。
- 二苯胺试剂需现配现用,否则会影响鉴定效果。
- 温度控制对于保证DNA完整性和纯度非常重要,特别是在使用冷酒精沉淀DNA时,低温能抑制水解酶活性,保护DNA完整性。
这个实验不仅帮助学生理解DNA的基本性质,还提供了动手实践的机会,加深对分子生物学基本原理的认识。