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1、DNA的粗提取与鉴定,无论是果胶酶还是加酶洗衣粉中的酶制剂，都是从细胞中提取出来的。从今天开始，我们学习生物化学成分的提取与改造技术。,基础知识：DNA粗提取的原理提取DNA的溶解性原理包括哪些方面？,提取DNA的原理包括DNA的溶解性和耐受性两个方面。DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。,思考1分析图51。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；0.14mol/L可使DNA析出。,思考2 在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/
2、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。问：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,思考3 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6080，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
3、技术中DNA变性温度在95。,DNA的鉴定原理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,1实验材料不同生物的组织中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。你认为教材提供的材料中哪些不适合提取DNA？从核DNA数目来看，猪38条，鸡78条，哺乳动物血0条，猕猴桃58条，洋葱16条，豌豆14条，菠菜12条，大肠杆菌
4、1条。请选择动植物材料各一种。,哺乳动物的血液和液体培养基中的大肠杆菌。,鸡血、猕猴桃。,（二）破碎细胞，获取含DNA的滤液,1、动物细胞,2、植物细胞,容易破碎,需要溶解细胞膜,鸡血细胞溶液：加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液,想一想：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，水分大量进入血细胞，使血细胞胀裂；加上搅拌作用，加速鸡血细胞细胞膜、核膜破裂，从而释放出DNA,加入一定的洗涤剂和食盐,充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液,想一想：洗涤剂和食盐的作用分别是什么？,洗涤剂离子去污剂，能溶解细胞膜，利于DNA释放食 盐NaCl，利于DNA的
5、溶解于研磨液中,2 破碎细胞，获取含DNA的滤液若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？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）。,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。,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。,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？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,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
6、DNA的提取量减少,使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等,为了纯化提取的DNA需要将滤液作进一步处理,讨论：滤液/研磨液中可能含有哪些成分？,答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质,想一想：如果研磨不充分，会对实验结果产生 怎样的影响？,3 去除滤液中的杂质最初获得的DNA滤液含有蛋白质、脂质等杂质，需要进一步提纯DNA。阅读教材提供的三种方法，分析其中的原理。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。,具体做法。方案一：30mL滤
7、液35gNaCl同方向搅拌，DNA溶解加入蒸馏水DNA析出过滤得到过滤物放到2mol/LNaCl溶液中溶解DNA-NaCl溶解液方案二：30mL滤液嫩肉粉（木瓜蛋白酶）静置1015分钟DNA滤液方案三：30滤液6067处理过滤获得DNA滤液,4 DNA析出与鉴定在滤液中仍然含有一些杂质，怎样除去这些杂质呢？得到的DNA呈何颜色？滤液与等体积的冷却酒精混合均匀，静置23分钟，析出的白色丝状物就是DNA。DNA呈白色。怎样鉴定析出的白色丝状物就是DNA呢？阅读教材。,阅读。简述DNA的鉴定过程。具体做法。试管2支，编号甲乙各加等量5mLNaCl溶液甲中放入少量白色丝状物，使之溶解各加4mL二苯胺，
8、混合均匀沸水浴5min观察颜色变化,3实验操作制备鸡血细胞液加柠檬酸钠，静置或离心破碎细胞，释放DNA 加蒸馏水，同一方向快速通方向搅拌过滤，除去细胞壁、细胞膜等。溶解核内DNA 加入NaCl至2mol/L，同一方向缓慢搅拌,DNA析出 加蒸馏水至0.14mol/L，过滤，在溶解到2mol/L溶液中除去细胞质中的大部分物质。DNA初步纯化 与等体积95冷却酒精混合，析出白色丝状物除去核蛋白、RNA、多糖等。DNA鉴定 二苯胺，沸水浴，呈现蓝色,其它注意事项：在鸡血中加入柠檬酸钠防止凝固；鸡血静置或离心以提高细胞悬液浓度；使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；玻棒沿同一方向搅拌；玻棒搅拌要缓慢（细胞破裂
9、快速搅拌）；玻棒不要碰到烧杯壁；二苯胺试剂要现用现配等。为了提高DNA纯度，在科学实验中通常使用的洗涤剂有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）。,练习,1、请解释提取DNA的实验操作中主要的步骤的目的。,答：提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难；第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解；第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开；最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的
10、结果的检测。,2、你认为从细胞中提取某种特定的蛋白质与提取DNA一样容易吗？,答：提取蛋白质比提取DNA的难度大。这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活；并且蛋白质的空间结构多种多样，理化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的特性摸索提取的条件，设计特定的方法。,2.实验中NaCl的物质的量浓度为2 molL和0.14 molL对DNA有何影响?,1.在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是()。A.稀释血液、冲洗样品B.使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出C.使血细胞破裂、增大DNA溶解量 D.使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA,答：B,答：前者是溶解DNA，后者是使DNA析出,3.DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成()A.砖红色 B.橘黄色 C.紫色 D.蓝色,4.提取鸡血中的DNA时，为什么要除去血液中的上清液?,答：DNA的提取，关键是对杂质的去除，由于上清液是血液中的血浆部分，不含DNA，所以要除去上清液(含有蛋白质)。,答：D,
