DNA的粗提取与鉴定实验

DNA的粗提取与鉴定：揭开生命密码的钥匙

DNA（脱氧核糖核酸）是生物体遗传信息的载体，其双螺旋结构承载着生命的奥秘通过粗提取与鉴定实验，我们能够从生物组织中初步分离DNA并验证其存在这项实验不仅是高中生物教学的经典内容，更是分子生物学研究的基础技能

一、实验原理：巧用物理化学性质差异

溶解度差异

DNA在不同浓度NaCl溶液中的溶解度不同：

在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低（此时蛋白质溶解），可沉淀DNA去除蛋白质杂质

在2 mol/L NaCl溶液中溶解度最高，便于溶解纯化DNA

酒精析出：DNA不溶于冷酒精（95%乙醇），而其他杂质可溶，从而分离出丝状DNA

耐受性差异

DNA对蛋白酶、高温（80℃以下）、洗涤剂有较强耐受性，而蛋白质易被破坏

洗涤剂可瓦解细胞膜，但对DNA无影响，适用于植物细胞破碎（如洋葱）

鉴定原理

DNA在酸性条件下与二苯胺试剂反应，经沸水浴加热后呈现蓝色（对照组不变色），这是鉴定的核心依据

二、实验材料：选对“原料”事半功倍

动物材料：鸡血（最常用）需加抗凝剂（柠檬酸钠）防止凝固

植物材料：洋葱、菜花、香蕉（DNA含量高，细胞易破碎）

关键试剂：

NaCl溶液（浓度梯度）、冷酒精、二苯胺试剂（需现配现用）

洗涤剂（植物提取用）、蛋白酶（可选）

三、实验步骤详解（以鸡血为例）

细胞破碎

鸡血细胞液中加入蒸馏水，玻璃棒搅拌至黏稠，使细胞吸水破裂释放DNA

植物材料需加洗涤剂研磨

去除杂质

过滤血细胞液，去除细胞膜碎片

加入0.14 mol/L NaCl溶液，使蛋白质溶解，DNA沉淀

反复溶解-析出（2 mol/L NaCl→蒸馏水）可提高纯度

DNA析出

滤液中加入2倍体积冷酒精，玻璃棒缓慢搅拌，析出白色丝状DNA

DNA鉴定

步骤实验组对照组

1.取两支试管加入DNA丝状物不加DNA

2.各加5 mL 2 mol/L NaCl✔️✔️

3.各加4 mL二苯胺试剂✔️✔️

4.沸水浴加热5分钟溶液变蓝不变色

四、关键问题解析

为何用冷酒精？

低温减少DNA断裂，酒精去除脂质等杂质

两次加蒸馏水作用不同：

第一次：低渗破细胞；

第二次：降低NaCl浓度使DNA析出

二苯胺试剂为何现配现用？

其有效成分乙醛易挥发，久置失效

五、实验意义

科学教育：直观理解DNA的理化性质，突破“抽象遗传物质”认知

技术基础：为PCR、基因测序等分子技术奠基

趣味实践：亲手提取“生命密码”，激发科学兴趣

小贴士：操作需轻柔（DNA易断裂），避免高温长时间处理（DNA变性）植物材料可优先选香蕉——操作简单且DNA产量高！

通过这一实验，抽象的生命密码化为手中可见的丝状物，科学的魅力正在于此无论是讲台上的教学演示，还是实验室的科研探索，DNA粗提取都是通往分子世界的第一道门