一、实验原理
溶解度差异
DNA在NaCl溶液中的溶解度随浓度变化:
低于0.14 mol/L时,溶解度随浓度升高而降低;
在0.14 mol/L时,溶解度最低(此时DNA易析出);
高于0.14 mol/L时,溶解度重新升高。
这一特性用于分离DNA与溶解度不同的杂质(如蛋白质、RNA)。
鉴定原理
DNA与二苯胺试剂在沸水浴中反应,生成蓝色化合物。这是验证DNA存在的关键依据。
二、实验材料选择
动物材料:鸡血细胞(含高浓度DNA且细胞膜易破裂)。
植物材料:洋葱、花菜等(需研磨破坏细胞壁,并加入洗涤剂溶解细胞膜)。
抗凝剂:柠檬酸钠防止血液凝固。
三、实验步骤
破碎细胞
动物细胞:加入蒸馏水使细胞吸水胀破。
植物细胞:研磨后加入洗涤剂(如SDS)溶解细胞膜。
去除杂质
盐析法:调节NaCl溶液浓度(如0.14 mol/L)使DNA析出,过滤后去除溶解的蛋白质。
酶解法:加入嫩肉粉(含蛋白酶)分解蛋白质。
高温法:DNA耐高温,而蛋白质高温变性后可通过离心去除。
DNA析出
加入预冷的体积分数95%酒精,DNA因不溶于酒精而析出白色丝状物。
纯化与鉴定
纯化:反复溶解(2 mol/L NaCl)与析出(稀释或加酒精)以提高纯度。
鉴定:将提取物与二苯胺试剂混合,沸水浴后观察是否变蓝。
四、注意事项
操作轻柔:搅拌或转移时避免剧烈震动,防止DNA断裂。
试剂现配:二苯胺试剂需新鲜配制,否则影响显色效果。
温度控制:低温(如4℃)可抑制DNA酶活性,减少DNA降解。
材料预处理:鸡血需离心去除血浆(血浆不含DNA)。
五、实验延伸
不同材料对比:洋葱、香蕉等植物DNA含量差异可能影响提取量。
虚拟实验:在线平台(如NB生物实验)可模拟操作步骤,辅助学习。
高纯度提取:实验室常用CTAB或SDS进一步去除多糖、脂质等杂质。
六、常见问题
为何使用冷酒精?低温降低DNA溶解度,促进析出。
洗涤剂的作用?溶解细胞膜,释放核DNA。
反复溶解-析出的意义?逐步去除杂质,提高纯度。