[编号: ]DNA实验
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资料类别: 教案
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所属地区: 新疆
所属阶段: 二轮专题复习
学科: 生物
专题/考点:
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更新时间: 2022-6-30 10:45:17
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 资料简介:

DNA的粗提取与鉴定

1、相关问题

(1)提取DNA的溶解性原理包括哪些方面?


(2)DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度有何特点?要使DNA溶解,需要使用什么浓度?要使DNA析出,又需要使用什么浓度?

在0.14mol/L时溶解度最小;较高浓度可使DNA溶解通常用2mol/LNaCl溶液溶解DNA;0.14mol/L可使DNA析出。

(3)在溶解细胞中的DNA时,人们通常选用2mol/LNaCl溶液;将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水,以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂,但DNA却不能溶于酒精(特别是95%冷却酒精),但细胞中蛋白质可溶于酒精。

从理论上分析,预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性,防止DNA降解;二是降低分子运动,易于形成沉淀析出;三是低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。

(4)采用DNA不溶于酒精的原理,可以达到什么目的?

将DNA和蛋白质进一步分离。

(5)提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时,应选用怎样的酶和怎样的温度值?

蛋白酶,因为酶具有专一性,蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60~75℃,因为该温度值蛋白质变性沉淀,而DNA不会变性。

补充:DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋,其温度在80℃以上,如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

(6)洗涤剂在提取DNA中有何作用?

洗涤剂瓦解细胞膜。

(7)当鉴定提取出的物质是否是DNA时,需要使用什么指示剂进行鉴定?

在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺呈现蓝色。

原理总结:通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA,可以从细胞中提取和提纯DNA;再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来,达到提纯的目的;最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。

2、实验材料的选取

不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富,材料易得;二是鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长。

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。

(8)若选用鸡血和洋葱作实验材料,则怎样获取含DNA的滤液?

在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌,过滤后收集滤液;切碎洋葱,加入一定量洗涤剂和食盐,搅拌研磨,过滤后收集滤液。

(9)为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

答: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。

(10)在以上实验中,加入蒸馏水、洗涤剂和食盐的作用分别是什么?过滤时应当选用(滤纸、尼龙布)。血细胞在蒸馏水中大量吸水而张裂;洗涤剂瓦解细胞膜;食盐溶解DNA物质;选用尼龙布进行过滤。

(11)在处理植物组织时需要进行研磨,其目的是什么?研磨不充分产生什么结果?

破碎细胞壁,使核物质容易溶解在NaCl溶液中;研磨不充分会使DNA的提取量减少,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。

具体做法。10mL鸡血+20mL蒸馏水→同方向搅拌→3层尼龙布过滤→滤液

3、去除滤液中的杂质

(12)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。

最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质,需要进一步提纯DNA。

方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质,不分解DNA;方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。

方案二与方案三的原理有什么不同?

答: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。

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