一、为什么选择鸡血?
鸡血是DNA提取的经典材料,因其红细胞含细胞核(DNA含量高)、易获取且成本低相比哺乳动物血(如人血),鸡血红细胞有核,可提供足量DNA;而哺乳动物成熟红细胞无核,DNA含量极低
二、DNA提取原理
DNA提取基于其物理化学特性:
溶解性差异:DNA在0.14 mol/L NaCl溶液中溶解度最低,而蛋白质溶解度高,可分离杂质
酒精沉淀:DNA不溶于95%冷酒精,而蛋白质、多糖等可溶,可进一步纯化
耐热性:DNA在80℃仍稳定,而蛋白质在60–80℃会变性
三、实验步骤详解
1.制备鸡血细胞液
抗凝处理:新鲜鸡血中加入柠檬酸钠(0.1 g/mL),防止血液凝固
沉淀细胞:离心或4℃静置24小时,弃上清液,取血细胞沉淀
2.破碎细胞
加蒸馏水(约血细胞体积2倍),玻璃棒单向轻柔搅拌5分钟蒸馏水使细胞渗透破裂,释放DNA
关键点:搅拌需缓慢,避免DNA断裂;低温(0–4℃)可提高破碎效率
3.过滤与溶解DNA
用纱布过滤,去除细胞碎片,获含DNA的滤液
加2 mol/L NaCl溶液,溶解DNA(此时DNA与蛋白质分离)
4.析出DNA
加蒸馏水至NaCl浓度为0.14 mol/L,DNA因溶解度最低析出白色丝状黏稠物
过滤收集黏稠物,去除可溶性蛋白质
5.纯化DNA
将DNA黏稠物溶于2 mol/L NaCl,过滤去杂质
加预冷的95%酒精,玻璃棒轻缓搅拌,DNA析出为白色絮状物
四、DNA鉴定:二苯胺显色法
原理:DNA在沸水浴中与二苯胺反应生成蓝色化合物
操作:
取DNA样品+二苯胺试剂(现配现用)
沸水浴加热5–10分钟
结果:溶液变蓝即表明DNA存在
注意:未加DNA的对照组应不变色,排除试剂干扰
五、关键注意事项
防DNA降解:避免高温、强光及剧烈震荡
搅拌方向:玻璃棒必须单向搅拌,防止DNA分子断裂
试剂浓度:NaCl浓度需精确(0.14 mol/L为DNA析出点)
酒精温度:95%酒精需预冷至4℃,否则DNA沉淀不充分
六、实验现象与意义
现象:成功提取的DNA呈乳白色丝状或絮状;二苯胺鉴定显蓝色
教学价值:直观展示DNA的物理性质,培养分子生物学基础技能
应用:该技术用于家禽育种、疾病检测、法医鉴定(如蚊虫吸血溯源)
甚至微生物多样性研究(如16S rRNA测序)
七、技术拓展
现代方法:磁珠法可高效提取鸡血DNA,通过结合、洗涤、洗脱步骤获得高纯度DNA,适用于职业技能竞赛
高级鉴定:除二苯胺法外,还可通过凝胶电泳、PCR扩增(如
的吸血习性研究)进一步分析
结语
以鸡血为材料的DNA提取与鉴定,是生物学经典实验通过盐浓度调节、酒精沉淀及显色反应,学生不仅能观察DNA的物理形态,还能理解其化学特性这一实验将抽象的遗传物质转化为可视化的科学现象,为深入学习基因工程奠定基础