粗DNA提取与鉴定实验是高考大纲中的考点之一,但在必修和选修三中没有出现,所以容易被忽略。列出考试重点,快速学习。
提取生物大分子的基本思想是选择一定的物理或化学方法,分离出具有不同物理或化学性质的生物大分子。对于DNA的粗提,就是利用DNA与RNA、蛋白质、脂类之间的理化性质差异,提取DNA,去除其他成分。
1. DNA的溶解性
其他成分如DNA蛋白在不同浓度的NaCl溶液中具有不同的溶解度。利用这一特性,选择合适的盐浓度,可以使DNA充分溶解,沉淀杂质,反之亦然,从而达到分离的目的。
2. DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性
蛋白酶可以水解蛋白质,但对DNA没有影响。大多数蛋白质不能承受60-800摄氏度的高温,但DNA会在800摄氏度以上变性。洗涤剂可以破坏细胞膜,但对DNA没有影响。
3. DNA的鉴定
在沸水浴中,DNA接触二苯胺会被染成蓝色。
4. 实验材料的选取
所有含DNA的生物材料都可以考虑,但DNA含量相对较高的生物组织更容易成功。
5. 破碎细胞,获取含DNA的滤液
在鸡血细胞溶液中加入一定量的蒸馏水,用玻璃棒搅拌,过滤,收集滤液。如果实验材料是植物细胞,加入一定量的洗涤剂和盐,充分搅拌研磨,过滤后收集研磨液。
6. 去除滤液中的杂质
方案1的原理是DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;第二种方案的原理是蛋白酶分解蛋白质而不分解DNA;第三种方案的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。
特别提醒:
为什么反复溶解沉淀DNA可以去除杂质?
用高盐浓度溶液溶解DNA,可以去除高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度沉淀DNA,可以去除溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过重复溶解和沉淀DNA,可以除去与DNA的溶解度不同的各种杂质。
方案二和方案三的原理有什么区别?
方案二是用蛋白酶分解杂质蛋白,使提取的DNA与蛋白分离;第三种方案利用DNA和蛋白质耐高温的差异,使蛋白质变性,与DNA分离。
7. DNA的析出与鉴定
过滤处理后的溶液,加入与滤液等体积的冷却酒精溶液,并在两个试管中加入4ml二苯胺试剂。混合均匀后,将试管在沸水中加热5分钟。试管冷却后,比较两个试管溶液的颜色变化,看溶解DNA的溶液是否变成蓝色。
8. 以血液为实验材料时
每100毫升血液中应加入3g柠檬酸钠,以防止血液凝固。
9. 二苯胺试剂
现在就用,不然影响鉴定效果。
10. DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系:
当NaCl溶液的浓度低于0.14mol/L时,DNA的溶解度随浓度的增加而降低。当NaCl溶液的浓度高于0.14mol/L时,DNA的溶解度随浓度的增加而增加。实验选用2mol/lNaCl和0.015mol/lNaCl作为溶出试剂。
11. 盛放鸡血细胞液的容器
优选塑料容器。