实验——DNA的粗提取与鉴定
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《DNA 的粗提取及鉴定》讲义一、引言DNA 作为生命的遗传物质,承载着生物体的遗传信息。
对 DNA 的研究有助于我们深入了解生命的奥秘、疾病的发生机制以及进行法医学鉴定等。
DNA 的粗提取及鉴定是分子生物学中的基础实验技术,下面我们就来详细了解一下。
二、实验目的1、了解 DNA 粗提取的原理和方法。
2、学习 DNA 的鉴定方法。
三、实验原理1、 DNA 在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同在014mol/L 的氯化钠溶液中,DNA 的溶解度最低。
利用这一特点,可以使 DNA 从细胞中析出。
2、 DNA 不溶于酒精溶液但细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,从而可以将 DNA 与蛋白质进一步分离。
3、 DNA 遇二苯胺会呈现蓝色这一特性可用于鉴定 DNA。
四、实验材料和用具1、材料新鲜的鸡血细胞液(也可以使用菜花、洋葱等材料)2、用具研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、纱布、试管、量筒、体积分数为 95%的酒精溶液、2mol/L 的氯化钠溶液、0015mol/L 的氯化钠溶液、二苯胺试剂等。
五、实验步骤1、制备鸡血细胞液将新鲜的鸡血加入抗凝剂,离心或静置沉淀,除去上清液,得到鸡血细胞液。
2、破碎细胞,释放 DNA取 20mL 鸡血细胞液倒入烧杯中,加蒸馏水到 100mL,搅拌均匀。
然后向鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水,同时用玻璃棒沿一个方向快速搅拌,使鸡血细胞破裂,释放出 DNA。
3、去除杂质(1)过滤用纱布过滤含 DNA 的溶液,取滤液。
(2)去除核蛋白向滤液中加入 2mol/L 的氯化钠溶液 40mL,搅拌 1min,使核蛋白充分溶解。
然后缓慢加入蒸馏水,同时轻轻搅拌,直至溶液中氯化钠浓度达到 014mol/L,此时 DNA 会析出,用多层纱布过滤,取纱布上的黏稠物。
4、 DNA 的进一步提纯将上述黏稠物放入 20mL 体积分数为 95%的酒精溶液中,搅拌,使DNA 沉淀。
然后用玻璃棒卷起沉淀,放入试管中。
5、 DNA 的鉴定(1)向两支试管中分别加入 2mol/L 的氯化钠溶液 5mL。
dna粗提取与鉴定实验知识点一、实验原理。
1. DNA的溶解性。
- DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。
在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低,在此浓度下,DNA的钠盐形式会从溶液中析出;而在2mol/L的NaCl溶液中,DNA的溶解度较高。
- DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。
利用这一原理,可以将DNA与蛋白质进一步分离。
2. DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
- 蛋白酶能水解蛋白质,但对DNA没有影响。
- 大多数蛋白质不能忍受60 - 80℃的高温,而DNA在80℃以上才会变性。
- 洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA无影响。
3. DNA的鉴定原理。
- 在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
二、实验材料的选取。
1. 选用鸡血细胞作为实验材料的原因。
- 鸡血细胞中红细胞有细胞核,含有丰富的DNA,而植物细胞需要研磨等复杂操作才能释放出DNA。
- 鸟类的血红细胞有细胞核,而哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,不能用于提取DNA。
三、实验步骤及注意事项。
1. 实验步骤。
- 制备鸡血细胞液:取鸡血细胞液(加柠檬酸钠抗凝),离心或静置后取下层血细胞。
- 提取细胞核物质:将血细胞放入蒸馏水中,细胞吸水涨破,释放出核物质(包括DNA和蛋白质等),然后用纱布过滤,取滤液。
- 溶解DNA:在滤液中加入2mol/L的NaCl溶液,使DNA溶解。
- 析出含DNA的黏稠物:向上述溶液中缓慢加入蒸馏水,使NaCl溶液浓度降低至0.14mol/L,此时DNA的溶解度最低,会析出,过滤后取黏稠物。
- 将DNA的黏稠物再溶解:将黏稠物放入2mol/L的NaCl溶液中,使DNA再次溶解。
- 过滤含DNA的NaCl溶液:用纱布过滤,除去不溶的杂质。
- 提取较纯净的DNA:向滤液中加入冷却的酒精溶液(体积分数为95%),DNA不溶于酒精,会析出白色丝状物,这就是较纯净的DNA,用玻璃棒搅拌后可以卷起。
DNA 的粗提取与鉴定一、实验目的:初步掌握DNA 的粗提取和鉴定的方法。
二、实验原理:1.DNA 的溶解性:2.DNA 对酶、高温和洗涤剂的耐受性:蛋白酶能水解蛋白质,但对DNA 没有影响。
大多数蛋白质不能忍受60~80℃的高温,而DNA 在80℃以上才会变性。
洗涤剂能够瓦解细胞膜,但对DNA 没有影响。
3.DNA 的鉴定:(1)DNA+二苯胺→蓝色(沸水浴)(2)DNA+甲基绿→ 绿色三、实验材料:鸡血柠檬酸钠100mL+新鲜鸡血100mL ,离心取沉淀物 鸡血细胞液10mL+蒸馏水50mL (1:5) 2层纱布过滤,取滤液滤液+2mol/L 的NaCl 溶液40mL ,同一方向,缓慢,玻璃棒不能直插底部;2层纱布过滤,取滤液 约470mL 蒸馏水,直至丝状物不再析出圈,同一方向,缓慢,玻璃棒不能直插底部层纱布过滤,取黏稠物 2mol/L 的NaCl 溶液20mL ,过滤,2层纱布,取滤液 ,同一方向,缓慢,玻璃棒不能直插底部冷却的酒精50mL的NaCl 溶液5mL+DNA ,搅拌;再加二苯胺试剂5mL ,沸水浴5-15min 。
五、总结:六、注意事项:1、巧记:1次加冷酒精,2次加蒸馏水;3个NaCl溶液浓度,4次过滤; 5种溶液(柠檬酸钠溶液,酒精溶液,二苯胺试剂,2mol∕L NaCl 溶液,0.015 mol∕L NaCl溶液);6次搅拌。
2、实验中为减少提取过程中DNA的损失,最好使用塑料的容器。
3、DNA的鉴定中应设计对照实验,以排除NaCl溶液对实验结果的影响。
4、若提取DNA时,玻璃棒不易卷起含DNA的丝状物,可以改用不尖锐的牙签,轻轻将丝状物缠绕其上。
5、若丝状物足够多,还可以增加一个实验:蛋白质+双缩脲试剂→紫色6、析出DNA时,应加蒸馏水的体积:根据M1V1=M2V2,溶液的总体积为V2= M1V1/ M2=约570mL。
dna的粗提取与鉴定DNA的粗提取与鉴定一、粗提取粗提取的方法是通过物理和化学方法从一个或多个生物样品中提取DNA样品,通常是为了进行DNA分子生物学分析、基因组学以及其他科学研究。
1. 用拆解液拆解细胞使用拆解液拆解细胞是最常用的粗提取DNA技术。
主要使用的拆解液有Tris-EDTA(TE buffer)、Cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB)、Sarkosyl(SDS)和NaOH溶液等。
各种拆解液的比例和温度可以根据每个实验的要求进行调整。
2. 用磁珠或磁性分选器抽提也可以使用磁珠或磁性分选器来抽提DNA样品。
这种方法可以从多种生物样品中提取DNA,如血清、血浆、细胞粗提物以及血液细胞等。
磁珠抽提的原理是利用磁性珠子来吸附DNA样品,而磁性分选器则是利用磁场将DNA分离出来。
磁珠抽提的优点是简单快捷,缺点是提取的DNA质量不够高。
3. 改良的拆解方式一些改良的拆解方式可以用来考察某一特定细胞类型。
这些方法包括冷冻破碎、湿热破裂、极限温度破裂和化学破裂等。
这些技术可以有效地提高蛋白质和DNA的提取效率,但缺点是需要较高的技术要求,而且操作步骤较多,比较耗时。
二、DNA的鉴定DNA的鉴定是指用特定的方法和技术,明确某个DNA样品的鉴定。
常见的DNA鉴定技术有定性分析、定量分析和活性检测等。
1. 定性分析定性分析是指对DNA样品进行定性鉴定,识别出它们是哪种DNA,以确定其基本性质。
常用的定性分析方法有紫外光检测和酶切检测等。
紫外光检测是将DNA浓度调整至1μg/ml,然后放置在紫外光228纳米的紫外灯管(UV lamp)下,通过分析紫外光吸收光谱来鉴定DNA 样品。
酶切检测是将DNA样品与特定的酶进行反应,用来分析DNA的特征。
常用的酶有限制性内切酶(restriction enzymes),例如EcoRI、BamHI、PstI和HindIII等。
2. 定量分析定量分析是指对某一DNA样品的浓度和数量进行测量,以了解其容量。
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。
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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。
2023高中生物人教版DNA的粗提取与鉴定实验教案一、实验目的通过本实验,学生将了解到DNA的结构和提取方法,并学会进行DNA的粗提取与鉴定实验。
二、实验原理DNA是一种复杂的分子,存在于细胞核中。
DNA的提取是将细胞溶解,分离出DNA分子的过程。
本实验采用CTAB法进行DNA的提取。
CTAB(正十六烷基三甲基溴化铵)可与DNA中的脂质结合,使其在酒精中沉淀出来,然后进行纯化。
三、实验材料1. 鸽子肌肉组织2. CTAB提取液(含CTAB、EDTA等)3. 去离子水4. 洗涤溶液(含乙醇、酒精等)5. 漂白粉溶液6. 碘酒溶液7. NB试剂液(含甲酚、硫酸等)8. DNA鉴定试剂盒9. 细胞破碎管10. 离心管11. 显微镜四、实验步骤1. 取适量鸽子肌肉组织,用漂白粉溶液清洗约5分钟,然后用去离子水洗净。
2. 将清洗后的组织切成小块,加入细胞破碎管中。
3. 加入适量的CTAB提取液,轻轻颠倒破碎管,使其均匀混合。
4. 将混合液放入水浴中加热,温度控制在60℃,保持30分钟。
5. 在水浴中加热过程中,制备NB试剂液。
取一定体积的NB试剂液加入离心管中。
6. 完成加热后,将破碎管置于冷水中快速降温。
7. 按顺序加入等体积的NB试剂液和酒精,轻轻摇晃离心管。
8. 静置一段时间后,观察管内是否有白色物质沉淀,即DNA。
9. 使用显微镜观察提取的DNA样品,并拍照记录。
五、实验结果与分析通过上述实验步骤,我们成功从鸽子肌肉组织中提取到了DNA。
观察显微镜下的DNA样品,可以观察到DNA的纤维状结构,证明DNA成功提取。
通过DNA鉴定试剂盒,可以进一步鉴定DNA的质量和纯度。
六、实验扩展1. 不同来源的细胞组织是否存在DNA含量差异?2. 不同提取方法对DNA的效果有何不同?3. 通过PCR技术对提取的DNA进行进一步分析。
七、实验注意事项1. 实验过程中需注意个人安全,避免接触有害物质。
2. 实验器材需干净无污染,避免杂质对实验结果的影响。
实验 DNA的粗提取与鉴定
目的要求
1.了解实验原理。
2.学会DNA的粗提取和鉴定的方法,观察提取出来的DNA物质。
3.通过本实验培养实验操作能力和观察能力。
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(提前写好)
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.提取细胞核物质:顺时针方向搅拌,稍快,稍重。
5 min
2.溶解DNA:
3.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。
3 min
6.过滤:取滤液。
7.提取出含杂质较少的DNA,逆时针方向搅拌,稍慢。
5 min
8.DNA的鉴定:沸水浴5min
教学过程
引言:上节课我们通过几个验证性实验,证明了DNA是主要的遗传物质。
那么DNA是什么样的物质呢?今天我们就通过实验将它提取出来,进行观察和鉴定。
首先请一位同学说一说实验原理。
(答:略)
问:通过预习,你知道选用什么实验材料?课前准备是怎样做的?
(答:鸡血细胞液。
制备方法:略。
)
问:在制备鸡血细胞液时,所用的柠檬酸钠有什么作用?
(答:防止血液凝固。
)
制备过程中,一定要用刚宰杀的鸡的新鲜血,并且要与抗凝剂充分混合,防止凝血。
我们采用静置一天的方法,获得鸡血细胞液。
下面大家在动手做实验之前先要明确几个需要注意的问题:
1.要严格按照实验指导的方法步骤去操作。
2.实验中有多个步骤都要用玻璃棒进行搅拌,使用时玻璃棒不要碰到烧杯底,在不同的步骤中玻璃棒的用法不同,每一步的用法参照黑板上的指导去操作。
3.在DNA的鉴定中,所用的二苯胺是一种有毒性的试剂,大家在使用时注意不要让药液接触到皮肤或
身体的其他部位,也不要近距离观察。
下面在实验进行过程中,要思考每一操作步骤要达到什么目的。
(教师巡视,指导)
在进行步骤1时,利用搅拌的5分钟做如下提问:
问:为什么要加蒸馏水?加入蒸馏水后细胞将会怎样?
(答:让细胞内溶液的浓度大于周围溶液的浓度,细胞会吸水以至胀破。
)
问:为什么要用力搅拌?
(答:可以加速血细胞和细胞核的破裂。
)
所以下一步骤过滤将滤去的是细胞膜和核膜等物质。
(在进行步骤3时,要向全班明确。
)
这一步骤是这个实验成败的关键,注意加蒸馏水的方法和使用玻璃棒的方法,千万不能太快太猛,防止打碎DNA。
(教师巡视,指导)
观察滤取出来的黏稠物的颜色。
有的同学提取的黏稠物较少,原因可能是在溶解DNA时不充分,也可能是析出黏稠物时搅拌的快了。
(教师巡视,指导)
将黏稠物再溶解时一定要充分,多搅拌。
以免有DNA损失。
(教师巡视,指导。
)
加入冷酒精时动作要慢。
当玻璃棒上出现丝状物缠绕时,继续慢慢搅拌。
至不再增加时,取出吸干上面的水分。
仔细观察丝状物呈什么颜色?
(答:黄色。
)
这些丝状物要用二苯胺鉴定。
使用二苯胺时要注意不要接触到药液。
进行沸水浴时,在实验室较为通风的地方集体进行。
(利用沸水浴的5 min)
问:步骤3中加入蒸馏水的目的?与步骤1有什么区别?
(答:步骤3中加蒸馏水是使NaCl溶液的浓度逐渐降至0.14mol/L,使DNA的黏稠物析出。
而步骤1加蒸馏水是为了让细胞吸水胀破。
)
很好。
问:步骤7为什么要加50mL的冷酒精?
(答:因为DNA不溶于冷酒精,而其他物质可以溶解在酒精中,使含杂质较少的DNA丝状物可以析出。
悬浮于溶液中。
)
现在大家从水浴锅中拿出试管,比较两个试管中溶液的颜色有什么不同?
(答:有丝状物的试管变成蓝色,另一试管还是原来颜色。
)
问:这一鉴定结果说明什么问题?
(答:提取出的丝状物是DNA。
)
那么你看到的丝状物的粗细是不是DNA分子的直径呢?
(答:不是。
DNA分子直径只有2nm。
丝状物是多个DNA分子聚在一起形成的)
下面请同学们将实验用具,按原样摆放整齐,实验桌要保持清洁。
课下将实验报告册填好。
今天我们通过实验将DNA提取出来进行了观察和鉴定,那么DNA的化学组成,分子结构和复制是怎样的?我们下节课再继续研究。
THANKS !!!
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