(完整版)DNA粗提取和鉴定实验
- 格式:doc
- 大小:202.51 KB
- 文档页数:3
高中生物实验:DNA的粗提取与鉴定
DNA的粗提取与鉴定实验原理
粗提取原理:在NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而降低;在0.14mol/L时,DNA的溶解度最小;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA溶解度又增大。
扩展资料
纯化原理:DNA不溶于酒精,但细胞中的.某些蛋白质溶于酒精。
鉴定DNA原理:在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
实验材料的选择及处理
(1)不选择猪血等哺乳动物的血液,因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。
(2)需要在鸡血中加入抗凝剂——柠檬酸钠溶液,防止血液凝固。
(3)需除去鸡血中的血浆,因为血浆中无DNA。
特别提醒: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。
DNA 的粗提取与鉴定
一、实验原理:
1、析出DNA 的原理:DNA 在NaCL 溶液中的溶解度是随着NaCL 浓度的变化而变化的,当NaCL 的物质的量浓度为0.14mol/L 时,DNA 的溶解度最低,高于或低于这一浓度溶解度都会增高。
如图:
2、提纯DNA 的原理:
DNA 不溶于冷酒精,而细胞中某些物质可溶于冷酒精。
3、鉴定原理:DNA 遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色。
二、方法步骤:
材料准备:常用鸡血细胞液
柠檬酸钠(抗凝剂)+鸡血−−−→静置或离心
血浆(弃去)+鸡血细胞液。
如图:
说明:①柠檬酸钠防止血液凝固。
②弃去上清液,是因为DNA 存在于血细胞中,血浆很少(没有)。
③用鸟类血细胞是因为鸟类成熟红细胞含DNA ,而哺乳动物成熟红细胞不含DNA ,所以不能用。
④本实验还可以用菜花或动物肝脏等作实验材料。
第一次在2中,使DNA与蛋白质分离
①两次加入高浓度NaCL
第二次在5中,DNA再溶解
第一次在1中,使细胞吸水涨破
②两次加入蒸馏水
第二次在3中,降低DNA的溶解度
第一次在1中,取滤液(含核物质)
③三次过滤第二次在4中,取黏稠物质
第三次在6中,取滤液
说明:在第一、三次取滤液时,纱布1—2层,第二次取黏稠物时纱布应多层。
④5次搅拌均要求超一个方向,轻缓,防止DNA断裂。
(二
璃制品表面带电荷,DNA中的磷酸基带相反的电荷,会被吸附于玻璃表面,减少DNA。
【实验九】DNA的粗提取与鉴定陈小珺(江西省赣州市第三中学341000)1 教学建议在本实验的教学中,教师应注意以下几点。
1.1 实验材料必须准备充足。
本实验所用的实验材料是鸡血细胞液,由活鸡的鲜血经沉淀后获得。
每组(2个学生)需用5 mL 鸡血细胞液,则每班(50人)至少需要130 mL,而鸡血细胞液与鸡血的体积比为1:3,这样每班至少需要390 mL 鸡血细胞液。
宰杀1只中等大小的活鸡,一般可得120 mL 左右的鲜血,因此,1个班实验需要买4只活鸡。
也可以到市场售活鸡处去索取鸡血,但所带烧杯中必须提前放入抗凝剂。
(每100ml鸡血加入3g柠檬酸钠)1.2 盛放鸡血细胞液的容器,最好是塑料容器。
因为鸡血细胞破碎后释放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于细胞内DNA的含量本来就比较少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就会更少。
1.3 获取较纯净的DNA的关键步骤。
1.3.1 充分搅拌鸡血细胞液:将鸡血细胞液与蒸馏水混合以后,必须用玻璃棒沿一个方向快速搅拌,使鸡血细胞加速破裂,并释放出DNA。
1.3.2沉淀DNA时必须用冷酒精:体积分数为95%的酒精在冰箱中至少存放24 h。
1.3.3正确搅拌含有悬浮物的溶液实验步骤3、5、7,都需要用玻璃棒搅拌。
教师应提醒学生注意,在进行步骤3、5时,玻璃棒不要直插烧杯底部,而且搅拌要轻缓,以便获得较完整的DNA 分子。
进行步骤7时,要将玻璃棒插入烧杯中溶液的中间,用手缓慢转动5 min。
2 实验原理的补充介绍2.1 DNA的释放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。
DNA位于鸡血细胞的细胞核中,正常情况下不会释放出来。
为了使DNA从细胞核中释放出来,实验中采用了向鸡血细胞液中加入蒸馏水并且搅拌的方法。
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,使血细胞破裂。
dna的粗提取与鉴定dna的粗提取与鉴定实验十一 DNA的粗提取与鉴定教学目的1、初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法2、观察提取出来的DNA物质实验原理1、DNA在NaCl溶液中的溶解度,是随着NaCl的浓度的变化而改变的。
当NaCl的物质的量浓度为0.14mOl/L时,DNA的溶解度最低。
利用这一原理,可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。
2、DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA。
3、DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
注意事项1、步骤3析出含DNA的黏稠物中,蒸馏水要沿烧杯内壁缓缓加入,不能一次快速倒入。
2、实验中有多个步骤都要用玻璃棒进行搅拌,但是在不同的步骤中玻璃棒的用法不同。
实验用具鸡血细胞液(5~10mL);体积分数为95%的冷酒精,蒸馏水,质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液,物质的量浓度分别为2mol/L和0.015mol/L的NaCl溶液,二苯胺试剂;烧杯(100mL,1个, 50mL,500mL,各2个),漏斗,试管(20mL,2个),玻璃棒,滴管,量筒(100mL,1个),纱布,镊子,滤纸,铁架台,铁环,三角架,酒精灯,石棉网,载玻片,试管夹。
课时安排一课时课前准备制备鸡血细胞液,方法是:将质量浓度为0.1g/mL的柠檬酸钠溶液100mL,置于500mL烧怀中,注入新鲜的鸡血(约180mL),用玻璃棒搅拌,使其充分混合,以免凝血。
静置于冰箱内一天,使血细胞自行沉淀。
也可以用离心机离心2 min(转速1000转/分)。
用吸管吸去上清液。
板书实验十一 DNA的粗提取与鉴定实验原理1、析出溶解在NaC1溶液中的DNA。
2、用冷酒精提取出含杂质较少的DNA。
3、DNA在沸水浴时被二苯胺染成蓝色。
方法步骤:1、提取鸡血细胞的细胞核物质:顺时针方向搅拌,稍快,稍重。
5 min2、溶解细胞核内的DNA3、析出含DNA的黏稠物:蒸馏水300mL,逆时针方向搅拌,缓慢4、过滤:取黏稠物5、再溶解:顺时针方向搅拌,较慢。
DNA的粗提取与鉴定
方法步骤:
1.溶解鸡血细胞核内的DNA
取一个125mL烧杯,注入15mL蒸馏水,注入1mL制备好的鸡血细胞液,用玻璃棒沿顺(或逆)时针方向快速搅拌5min,血细胞吸入大量水分而被胀破(搅拌加速破开裂),释放出DNA。
向烧杯中注入20mL 2mol/L的NaCl溶液,用玻璃棒沿顺(或逆)时针方向搅拌1min,混合均匀,DNA溶解。
2.析出含DNA的粘稠物
取150mL蒸馏水,沿烧杯壁缓慢加入,同时,用玻璃棒沿顺(或逆)时针方向缓慢不停地搅拌,大量含DNA的粘稠物逐渐析出,并吸附在玻璃棒周围,此时,溶液中NaCl浓度为0.14mol/L.
3.洗涤粘稠物——提取含杂质较少的DNA
取一个100mL的烧杯,注入25mL 95%酒精(常温),持玻璃棒连同吸附的粘稠物转移到注入酒精的烧杯中,沿顺(或逆)时针方向搅拌1—2min,血色及大部分杂质被洗去,缠绕在玻璃棒上的丝状物,其主要成分是DNA(含杂质较少)。
4.DNA的鉴定
取两只试管,分别加入2mL 0.015mol/L NaCl溶液,1号试管中加入丝状物,用玻璃棒搅拌,混合均匀,两只试管中分别加入2mL二苯胺试剂,振荡,水浴3min,1号试管变深蓝色(说明DNA 的量多),冷却后蓝色略深,2号试管无颜色变化。
注意:操作步骤2中搅拌不能快,以免析出的粘稠物被搅碎,搅拌后难以进行后面的操作。
DNA的粗提取与鉴定(一)实验原理鸟类血液中红细胞有细胞核,细胞核内DNA与蛋白质结合成染色质。
利用DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最低,而蛋白质此时的溶解度高的特点,可以使DNA与蛋白质分离,形成沉淀析出,通过过滤,得到粗提取的滤出物DNA。
再利用DNA不溶于酒精,但细胞中的其他物质可溶于酒精的特点,进一步提取出含杂质较少的DNA。
利用DNA遇二苯胺(沸水浴)成蓝色的特性,可以鉴定提取的DNA。
(二)实验材料(以鸡血为例)鸡血细胞液:先配备10%的柠檬酸钠溶液,按180mL新鲜鸡血混合100mL10%柠檬酸钠溶液的比例,立即将血液与柠檬酸钠充分混合,同时用玻璃棒搅拌以免凝血。
然后,用离心机以2000转/min的速度离心4min后,用吸管除去离心管上清液,就可获得所需的鸡血细胞悬液。
每组大约需要5—10mL鸡血细胞悬液。
如果无离心机,可将与柠檬酸钠充分混合的血液置于冰箱内,静置一天,使血细胞自行沉淀后,也可获得所需的鸡血细胞悬液。
(三)试剂与仪器1、2mol/L的NaCl溶液称取117g的NaCl,加蒸馏水至1000mL,使之完全溶解,即可获得2mol/L 的NaCl,须按此配方配备大量的2mol/L 的NaCl。
2、二苯胺试剂A液——1.5g二苯胺溶于100mL冰醋酸中,再加1.5mL浓硫酸,用棕色瓶保存。
B液——体积分数为0.2%的乙醛溶液。
实验前,将0.1mL的B液加入到10mL的A液中,现配现用。
3、0.015mol/L的NaCl溶液称取0.88g氯化钠加蒸馏水至1000mL,使之完全溶解。
4、塑料杯和试管DNA易吸附在玻璃器皿上,用塑料杯和试管可减少提取过程中DNA的损失。
(四)实验方法与步骤1、提取细胞核物质取5—10mL鸡血细胞悬液入烧杯中,加蒸馏水20mL,同时,用玻璃棒沿一个方向快速充分搅拌,使血细胞过度吸水破裂,细胞核内物质释放出来,然后用纱布过滤取其滤液。
2、溶解核内的DNA在滤液中加入2mol/L的NaCl40mL,并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min,核中DNA游离并充分溶解,染色质中的DNA和蛋白质分离。
dna粗提取与鉴定DNA粗提取与鉴定DNA是生命的基础,它携带了生物体的遗传信息。
在现代分子生物学中,DNA的提取和鉴定是非常重要的技术。
本文将介绍DNA粗提取和鉴定的方法。
一、DNA粗提取1.1 细胞破碎法细胞破碎法是一种常见的DNA粗提取方法。
它通过机械或化学手段破坏细胞膜和核膜,释放出细胞内的DNA。
机械方法包括高压均质和超声波破碎等,化学方法包括SDS、NaOH等。
这些方法都可以有效地破坏细胞结构,但同时也会对DNA造成一定程度的损伤。
1.2 酚/氯仿法酚/氯仿法是一种经典的DNA粗提取方法,它利用酚对蛋白质和核酸有不同的溶解度来分离DNA。
首先用盐水或缓冲液洗涤样品,然后加入酚/氯仿混合液,在离心后上层为水相(含RNA)、中间为界面层(含蛋白质)和下层为有机相(含DNA)。
通过抽取下层的有机相,可以得到粗提的DNA。
1.3 硅胶柱法硅胶柱法是一种高效的DNA粗提取方法,它基于DNA和硅胶之间的亲和力。
首先将样品加入硅胶柱中,然后用盐水或缓冲液洗涤硅胶柱,最后用低盐缓冲液洗脱DNA。
这种方法可以得到较纯的DNA,并且适用于大量样品处理。
二、DNA鉴定2.1 凝胶电泳凝胶电泳是一种常见的DNA鉴定方法,它利用电场将带电的DNA分子移动到凝胶上。
根据不同长度的DNA片段在凝胶中行进速度不同来分离不同大小的DNA片段。
通过比较样品中不同长度的DNA条带,可以确定样品中是否存在目标序列。
2.2 PCR扩增PCR扩增是一种高效、敏感、特异性强的鉴定方法。
它通过引物特异性识别目标序列,在体外进行大量扩增。
PCR扩增可以检测极少量的目标序列,并且能够对复杂混合物进行分析。
2.3 DNA测序DNA测序是一种直接读取DNA序列的方法。
它通过将PCR扩增的目标片段或提取的DNA样品,进行测序仪读取,得到目标序列的具体信息。
这种方法可以检测出极少量的变异或突变,并且可以对整个基因组进行分析。
三、总结DNA粗提取和鉴定是现代分子生物学中非常重要的技术。
教学目的1. 初步掌握DNA 粗提取和鉴定的方法。
2. 观察提取出来的DNA 物质。
实验原理1. DNA 在NaCl 溶液中的溶解度是随NaCl 的浓度变化而改变的。
DNA 在0.14mol/L 的NaCl溶液中的溶解度最低,据此可使DNA 充分溶解而使杂质沉淀或DNA 沉淀而杂质溶解。
2. DNA 不溶于酒精溶液,但细胞中某些物质可以溶于酒精溶液,据此可提取杂质较少的DNA 。
3. DNA 对蛋白酶、高温和洗涤剂(可以溶解细胞的细胞膜,除去脂质和蛋白质,而对DNA 没有影响)都具有较好的耐性。
4. DNA +二苯胺−−→−沸水浴蓝色(用于DNA 的鉴定)实验材料:鸡血细胞液(5-10ml ),体积分数为95%的酒精溶液(冷却),蒸馏水,质量浓度为0.1g/ml 的柠檬酸钠溶液(抗凝剂),物质的量浓度分别为2mol/l 和0.015mol/l 的氯化钠溶液,二苯胺试剂实验步骤1.材料制备0.1g/ml 柠檬酸钠100ml置于500ml 烧杯内→玻璃棒搅拌→1000r/min 离心2min →吸去上清液→即得鸡血细胞液(也可将上述烧杯置于冰箱中,静置一天使鸡血细胞自行沉淀)活鸡血180ml[思考]为什么要除去血液中的上清液?2.方法步骤取血细胞液5-10ml+20ml蒸馏水,玻璃棒沿一个方向快速搅拌,使血细胞加速破裂,纱布过滤,滤液中含DNA和其他核物质,如蛋白质(1)提取鸡血细胞的细胞核物质原理:血细胞吸水胀破,玻璃棒快速搅拌机械加速血细胞破裂(2)溶解核内DNA:滤液+2mol/LNaCl溶液40ml,玻璃棒沿一个方向搅拌(3)析出含DNA的粘稠物:向上述溶液中缓缓加入蒸馏水,并轻轻地沿一个方向搅拌,出现丝状物,当丝状物不再增加时,停止加水(此时NaCl溶液相当于稀释到0.14mol/L)(4)滤取含DNA的粘稠物:用多层纱布过滤,含DNA的粘稠物留在纱布上(5)DNA粘稠物再溶解:在50ml的烧杯中注入20ml 2mol/L的NaCl溶液,缓慢搅拌3 min使上述粘稠物尽量多的溶解在溶液中。
DNA的粗提取与鉴定实验
一、实验原理
①DNA主要存在于细胞核
②DNA在NaCl溶液中的溶解度,是随着NaCl的浓度的变化而改变的。
当NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最低。
利用这一原理,可以使溶解在NaCl溶液中的DNA 析出。
③DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA。
⑷DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
二、实验材料和用具
鸡血细胞液(5~10ml);体积分数为95%的冷酒精溶液(实验前置于冰箱内冷却24h);蒸馏水;质量浓度为0.1g/ml的柠檬酸纳溶液;质量的浓度分别为2mol/L和0.015mol/L的氯化纳溶液(新教材不要求0、015的浓度了,都是用的2mol/L);二苯胺试剂;铁架台;镊子;水浴锅;玻璃棒;滤纸;滴管;量筒(100ml,一个);烧杯;(1000ml,一个,50ml、100 ml 、500ml各二个);试管(20ml,二个);漏斗;试管夹;纱布。
三、课前准备鸡血细胞液
取质量浓度为0.1g/ml的柠檬酸纳溶液(抗凝剂)100ml,置于500ml烧杯中。
注入新鲜的鸡血(约180ml),同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸纳溶液充分混合,以免凝血。
将烧杯中的血液置于冰箱内,精置一天,使血细胞自行沉淀。
(也可以将血液倒入离心管内,用1000r/min(转每分)的离心机离心2min,血细胞沉淀于离心管底部。
实验时。
用吸管除去离心管上部的澄清液,就可以得到鸡血细胞液。
四、方法步骤
①提取鸡血细胞的细胞核物质
将制备好的鸡血细胞液5 mL~10mL,注入到50 mL烧杯中。
向烧杯中加入蒸馏水20 mL,同时用玻璃棒充分搅拌5 min,使血细胞加速破裂。
然后,用放有1-2层纱布的漏斗将血细胞液过滤至1000mL。
取其滤液。
②溶解细胞核内的DNA
将氯化钠的物质的量浓度为 2 mol/L的溶液40mL加入到滤液中,并用玻璃棒沿一个方向搅拌1min,使其混合均匀,这时DNA在溶液中呈溶解状态。
③析出含DNA的粘稠物
沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒不停地轻轻搅拌,这时烧杯中有丝状物出现,注意观察丝状物呈什么颜色。
继续加入蒸馏水,溶液中出现的粘稠物会越来越多。
当粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水(这时溶液中氯化钠的物质的量浓度相当于0.14 mol/L)
经验值:需加约570mL蒸馏水,且分多次加入。
将溶液中的DNA与其他杂质分离,这一步骤是实验成败的关键。
实验中应该缓慢贴壁加入蒸馏水,并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌,以利于DNA分子的附着和缠绕。
④滤取含DNA的粘稠物
用放有多层纱布的漏斗,过滤步骤3中的溶液至500mL的烧杯中,含DNA的粘稠物被留在纱布上,滤液丢弃。
⑤将DNA的粘稠物再溶解
取1个50 mL烧杯,向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为 2 mol/L的溶液20mL。
用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中,用玻璃棒不停地搅拌,约3分钟,使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中。
⑥过滤含有DNA的氯化钠溶液
取1个100 mL烧杯,用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。
取其滤液,DNA溶于滤液中。
⑦提取含杂质较少的DNA
在上述滤过的溶液中,加入等体积的、冷却的、体积分数为95%的酒精溶液(使用冷却的酒精,对DNA的凝集效果较佳),并用玻璃棒搅拌,溶液中会出现含杂质较少的白色丝状物。
用玻璃棒将丝状物卷起,并用滤纸吸取上面的水分。
这种丝状物的主要成分就是DNA。
⑧DNA的鉴定
取两支20 mL的试管,各加入氯化钠的物质的量浓度为0.015 mol/L的溶液5 mL,将丝
状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。
然后,向两支试管中各加入4mlL 的二苯胺试剂。
混合均匀后,将试管置于沸水中加热 5 min,待试管冷却后,观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。
五、讨论
①两次使用蒸馏水
第一次:细胞吸水胀破第一步
第二次:使DNA黏稠物析出第三步
②三次过滤
第一次:DNA存在于滤液里第一步
第二次:DNA被留在纱布上第四步
第三次:DNA存在于滤液里第六步
过滤时使用的纱布层数与需用滤液或黏稠物有关,第二次要用其滤出的黏稠物有关,所以要使用多层纱布,第一次和第三次均要用其滤液,使用的纱布为1-2层
③两次析出
第一次:用0.14 mol/L 的NaCI溶液含杂质多第三步
第二次:用冷却的95%的酒精第七步
④六次搅拌:第一、二、三、五、七、八步
其中除第八步外,其余均要朝一个方向搅拌,在第三、五步搅动还要轻缓,玻璃棒不要直插烧杯底部,这样才能保证得到完整的DNA
为什么反复地溶解与析出DNA,能够去除杂质?
答: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
在NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;在0.14 mol/L时,DNA溶解度最小;当NaCl溶液浓度继续增加时,DNA的溶解度又逐渐增大。