以花椰菜为实验材料进行DNA的粗提取实验:
(1)准备材料:将新鲜花椰菜和体积分数为95%的酒精溶液放入冰箱冷却24 h。
(2)研磨细胞,获取含DNA的滤液:在碎花椰菜中加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分的搅拌和研磨,过滤后收集滤液。
①加入洗涤剂的作用是什么?
②加入食盐的作用是什么?
③这一步是实验成功与否的关键,如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?
④此步骤获得的滤液中可能会有哪些细胞成分?
(3)去除溶液中的杂质,也就是DNA的纯化。
①DNA的纯化利用了DNA的哪些特性?
②根据实际情况,写出你去除杂质的设计方案并写出方案依据的原理。
(4)DNA的析出与鉴定:
①常温下的酒精溶液也可使DNA析出,可实验一般要求采用预冷的体积分数为95%的酒精溶液,从理论上分析,冷却的酒精溶液有什么特点?
②DNA鉴定的方法有哪些?
在线课程(2)①洗涤剂是一些离子去污剂,它能溶解细胞膜,有利于DNA的释放。
②食盐的主要成分是NaCl,适度的食盐溶液有利于DNA的溶解。
③研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量少,影响实验效果,导致看不到丝状沉淀物,用二苯胺鉴定不显示蓝色。
④可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。
(3)①根据DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,蛋白酶对DNA没有影响,DNA对高温的耐受性强等特性,可以设计不同的DNA纯化方案。
②方案1:在滤液中加入NaCl,使NaCl溶液浓度为2 mol/L,过滤除去不溶的杂质,再调节NaCl溶液浓度为0.14 mol/L,析出DNA,过滤去除溶液中的杂质,再利用2 mol/L的NaCl溶液溶解DNA。依据原理:利用DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度的不同。
方案2:直接在滤液中加入嫩肉粉,反应10~15分钟,嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能分解蛋白质。
依据原理:利用蛋白酶分解蛋白质,而对DNA无影响,从而使提取的DNA与蛋白质分开。
方案3:将滤液放在60~75 ℃的恒温水浴箱中保温10~15分钟,注意严格控制温度范围。依据原理:利用DNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性与DNA分离。
(4)①一是抑制DNA水解酶活性,防止DNA降解,二是降低分子运动,易于形成沉淀析出,三是低温有利于增加DNA分子柔韧性,减少断裂。
②二苯胺法、紫外灯照射法、电泳法等。
考查DNA的粗提取过程和DNA的鉴定。用植物组织提取DNA时与动物细胞不同,需要用洗涤剂溶解细胞膜,其他操作都是相同的。DNA粗提取过程中,去除滤液中的杂质,有三种不同的方案,原理不同。