课件23张PPT。§5.1 DNA的粗提取与鉴定一、基础知识(一)提取DNA的方法1.提取生物大分子的基本思路 选用一定的物理或化学方法,分离具有不同物理或化学性质的生物大分子2.提取DNA的基本思路提取DNA,去除其他成分
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等
在物理和化学性质方面的差异⑴ DNA的溶解性DNA和蛋白质等成分
在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同利用这一特点,
选择适当的盐浓度
就能使DNA充分溶解,
而使杂质沉淀;或者让其他成分溶解,
DNA析出3.DNA等大分子的理化性质⑵ DNA不溶于酒精溶液⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性DNA不溶于酒精溶液,
但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。
将DNA与蛋白质进一步分离。⑵ DNA不溶于酒精溶液⑶ DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性① 蛋白酶——水解蛋白质,
对DNA没有影响② 高 温——大多数蛋白质不能忍受60~80℃
而DNA在80℃以上才会变性③ 洗涤剂——溶解细胞膜,去除脂质和蛋白质
但对DNA没有影响试剂:(二)DNA的鉴定条件:二苯胺沸水浴条件下,DNA遇二苯胺被染成蓝色沸水浴现象:(一)实验材料的选取(二)破碎细胞,获取含DNA的滤液(三)除去滤液中的杂质(纯化)(四) DNA的析出与鉴定二、实验设计(一)实验材料的选取从下列材料中选取2~3种原则:菜花、香蕉、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜;
鱼卵、猪肝、鸡血、哺乳动物的红细胞;
在液体培养基中培养的大肠杆菌凡是含有DNA的生物材料都可以考虑
选用DNA含量相对较高的组织
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1条。请选择动植物材料各一种。
哺乳动物的血细胞无细胞核及细胞器。
液体培养基中的大肠杆菌的DNA量减少。
鱼卵是减数分裂的产物。
(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DNA① 加入一定的洗涤剂和食盐② 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的溶解于研磨液中经研磨可破碎细胞壁,使细胞核内的DNA释放。若研磨不充分,会使提取的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:研磨的目的是什么,如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?1. DNA的溶解性2. DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性(三)除去滤液中的杂质讨论:方案二与方案三的原理有什么不同?方案二:利用蛋白酶分解杂质蛋白,使提取的DNA 与蛋白质分开;
方案三:利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同, 使蛋白质变性,与DNA分离(四) DNA的析出与鉴定与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数95%),
静置2-3min,溶液中会出现白色丝状物
——粗提取DNA
用玻璃棒沿一个方向搅拌,
卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水1、DNA的析出2. DNA的鉴定⑴ 向两支试管中分别加入 2mol/L NaCl 溶液5ml
⑵ 其中一支试管中加入DNA丝状物
⑶ 各加入二苯胺试剂4ml
⑷ 混匀后,置于沸水浴中加热5min
⑸ 待冷却后,比较两只试管中溶液的颜色变化
观察现象:溶解丝状物的溶液变为蓝色①加入柠檬酸钠溶液的目的是防止血凝固②加速血细胞破裂 ③溶解DNA ④使2mol/L的NaCl溶液稀释至0.14mol/L使得DNA最大限度地释出 ⑤使含DNA的黏稠物被留在纱布上⑥使含DNA的黏稠物尽可能多的溶解于溶液中⑦除去含DNA的滤液中的杂质⑧提取DNA⑨ A出现蓝色 B无变化观察你提取的DNA颜色,
如果不是白色丝状物,
说明DNA中的杂质较多;
二苯胺鉴定出现蓝色
说明实验基本成功,
如果不呈现蓝色,
可能所提取的DNA含量低,
或是实验操作中出现错误,
需要重新制备四、课题成果评价(一)是否提取出了DNA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 mol/L和0.14 mol/L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