DNA的粗提取与鉴定-PPT.ppt
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1、DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定DNADNA的粗提取与鉴定的粗提取与鉴定 2一、基础知识一、基础知识(一)提取(一)提取DNADNA的方法的方法1 1、提取生物大分子的基本思路、提取生物大分子的基本思路选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子或化学性质的生物大分子2 2、生物大分子、生物大分子主要指蛋白质、酶和核酸主要指蛋白质、酶和核酸3 3、提取、提取DNADNA的基本思路的基本思路利用利用DNADNA与与RNARNA、蛋白质和脂质等在物理和化、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取学性质方面的差异,提取DNADN
2、A,去除其他成分,去除其他成分34 4、DNADNA的溶解性的溶解性DNADNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaClNaCl溶溶液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的液中溶解度不同,利用这一特点,选择适当的盐浓度就能使盐浓度就能使DNADNA充分溶解,而使杂质沉淀,充分溶解,而使杂质沉淀,或者相反或者相反5 5、讨论:、讨论:根据根据DNADNA在在NaClNaCl溶液中的溶解度曲线图,溶液中的溶解度曲线图,思考在什么浓度下,思考在什么浓度下,DNADNA的溶解度最小?的溶解度最小?DNADNA在在NaClNaCl溶液中的溶解度是如何变化的?溶液中的溶解度是如
3、何变化的?45在在NaClNaCl溶液浓度低于溶液浓度低于0.14 mol/L0.14 mol/L时,时,DNADNA的溶的溶解度随解度随NaClNaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;在溶液浓度的增加而逐渐降低;在0.14 mol/L0.14 mol/L时,时,DNADNA溶解度最小;当溶解度最小;当NaClNaCl溶液溶液浓度继续增加时,浓度继续增加时,DNADNA的溶解度又逐渐增大。的溶解度又逐渐增大。当氯化钠的物质的量浓度为当氯化钠的物质的量浓度为 2 mol2 molL L时,时,DNADNA的溶解度最大,浓度为的溶解度最大,浓度为 0 014 mol14 molL L时,时,DNADNA
4、的溶解度最低。利用这一原理,可以使的溶解度最低。利用这一原理,可以使DNADNA在盐在盐溶液中溶解或析出溶液中溶解或析出如何通过控制如何通过控制NaClNaCl溶液的浓度使溶液的浓度使DNADNA在盐溶液在盐溶液中溶解或析出?中溶解或析出?6DNADNA不不溶溶于于酒酒精精溶溶液液,但但是是细细胞胞中中的的某某些些物物质质则则可可以以溶溶于于酒酒精精。利利用用这这一一原原理理,可可以以将将DNADNA与蛋白质进一步分离与蛋白质进一步分离6 6、DNADNA在酒精溶液中的溶解性在酒精溶液中的溶解性7 7、DNADNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解蛋白质,但是对蛋
5、白酶能水解蛋白质,但是对DNADNA没有影响没有影响大多数蛋白质不能忍受大多数蛋白质不能忍受606080C80C的高温,的高温,而而DNADNA在在80C80C以上才会变性以上才会变性洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜,去除脂质和洗涤剂可以溶解细胞的细胞膜,去除脂质和蛋白质蛋白质,但对但对DNADNA没有影响没有影响7大家应该也有点累了,稍作休息大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流898 8、DNADNA的鉴定的鉴定 DNA DNA与二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因与二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定此,二苯胺可以作为鉴定DNADNA的试
6、剂的试剂 紫外灯照射法紫外灯照射法A A、配制染色剂,用蒸馏水配制万分之五的溴、配制染色剂,用蒸馏水配制万分之五的溴化已锭(化已锭(EBEB)B B、将玻璃棒上缠绕的白色絮状物抹于蜡纸上,、将玻璃棒上缠绕的白色絮状物抹于蜡纸上,再滴一滴再滴一滴EBEB溶液染色溶液染色C C、将蜡纸放在紫外灯、将蜡纸放在紫外灯(260 nm)(260 nm)下照射(暗室下照射(暗室中),可见橙红色的荧光中),可见橙红色的荧光(DNA(DNA的紫外吸收高峰的紫外吸收高峰在在260 nm260 nm处处)甲基绿甲基绿 (蓝绿色)(蓝绿色)10二、二、DNADNA的粗提取与鉴定的实验设计的粗提取与鉴定的实验设计(一)
7、实验材料的选取(一)实验材料的选取 1 1、材料:鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、材料:鱼卵、猪肝、菜花、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基中培养的大肠杆菌。(从中选取在液体培养基中培养的大肠杆菌。(从中选取2 23 3种实验材料)种实验材料)2 2、原则:凡是含有、原则:凡是含有DNADNA的生物材料都可以考的生物材料都可以考虑,但选用虑,但选用DNADNA含量相对较高的生物组织,成功含量相对较高的生物组织,成功的可能性更大的可能性更大11动物细胞的破碎较易,例如,在鸡血细胞液中动物细胞的破碎较易,例如,在鸡血细胞液
8、中加入一定量的蒸馏水加入一定量的蒸馏水 ,同时用玻璃棒搅拌,过,同时用玻璃棒搅拌,过滤后收集滤液即可滤后收集滤液即可(二)破碎细胞,获取含(二)破碎细胞,获取含DNADNA的滤液的滤液1 1、动物细胞、动物细胞答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,答:蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,水分可以大量进入血细胞内,使血细胞胀裂,再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的再加上搅拌的机械作用,就加速了鸡血细胞的破裂破裂(细胞膜和核膜的破裂细胞膜和核膜的破裂),从而释放出,从而释放出DNADNA讨论:为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?讨论:为什么加入蒸馏水
9、能使鸡血细胞破裂?12植物细胞需要先用一定的洗涤剂和食盐溶解植物细胞需要先用一定的洗涤剂和食盐溶解细胞膜细胞膜2 2、植物细胞、植物细胞讨论:加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?讨论:加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?答:洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,答:洗涤剂是一些离子去污剂,能溶解细胞膜,有利于有利于DNADNA的释放;食盐的主要成分是的释放;食盐的主要成分是NaClNaCl,有利于有利于DNADNA的溶解的溶解实例:提取洋葱实例:提取洋葱DNADNA时,在切碎的洋葱中加时,在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐,进行从分的搅拌和研入一定的洗涤剂和食盐,进行从分的搅拌和研磨,过滤后收集
10、研磨液磨,过滤后收集研磨液13答:研磨不充分会使细胞核内的答:研磨不充分会使细胞核内的DNADNA释放不完全,释放不完全,提取的提取的DNADNA量变少,影响实验结果,导致看不到量变少,影响实验结果,导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等讨论:如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样讨论:如果研磨不充分,会对实验结果产生怎样的影响?的影响?(三)去除滤液中的杂质(三)去除滤液中的杂质为了纯化提取的为了纯化提取的DNADNA需要将滤液作进一步处理需要将滤液作进一步处理讨论:此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞讨论:此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?成分
11、?答:可能含有核蛋白、多糖和答:可能含有核蛋白、多糖和RNARNA等杂质等杂质14讨论:为什么反复地溶解与析出讨论:为什么反复地溶解与析出DNADNA,能够去,能够去除杂质除杂质答:用高盐浓度的溶液溶解答:用高盐浓度的溶液溶解DNADNA,能除去在高,能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNADNA析出,析出,能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此,通过反复溶解与析出复溶解与析出DNADNA,就能够除去与,就能够除去与DNADNA溶解度溶解度不同的多种杂质不同的多种杂质15讨论:方案二与方案三的原理有什么不同?讨论:方
12、案二与方案三的原理有什么不同?答:方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而答:方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白,从而使提取的使提取的DNADNA与蛋白质分开;方案三利用的是与蛋白质分开;方案三利用的是DNADNA和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋和蛋白质对高温耐受性的不同,从而使蛋白质变性,与白质变性,与DNADNA分离分离1617(四)(四)DNADNA的析出与鉴定的析出与鉴定DNADNA的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒的析出用的是与滤液体积相等的冷却的酒精溶液(体积分数为精溶液(体积分数为95 95),静置,静置2 23min3min,溶液中会出现白色丝状物,这就是粗提取,溶液中会出现白色
13、丝状物,这就是粗提取DNADNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,。用玻璃棒沿一个方向搅拌,卷起丝状物,并用滤纸吸取上面的水并用滤纸吸取上面的水1 1、DNADNA的析出的析出18192 2、DNADNA的鉴定的鉴定鉴定鉴定DNADNA时在试管中先加入物质的量的浓度为时在试管中先加入物质的量的浓度为2mol/L 2mol/L 的的NaClNaCl溶液溶液5ml5ml于两只试管中,其中一于两只试管中,其中一只加入只加入DNADNA丝状物,各加入二苯胺丝状物,各加入二苯胺4ml 4ml 试剂。试剂。混合均匀后,将试管置于沸水中加热混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,5min,待试待试管冷
14、却后,比较两只试管中溶液颜色的变化,看管冷却后,比较两只试管中溶液颜色的变化,看看溶解有看溶解有DNADNA的溶液是否有蓝色的溶液是否有蓝色20(一)案例一:以鸡血为实验材料进行(一)案例一:以鸡血为实验材料进行DNADNA的的粗提取粗提取三、实验案例三、实验案例鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞鸡血细胞极易吸水胀破,而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求作实验材料常常需要匀浆和离心,对设备要求较高,操作繁琐,历时较长较高,操作繁琐,历时较长1 1、鸡血细胞做实验材料的原因、鸡血细胞做实验材料的原因鸡血细胞核的鸡血细胞核的DNADNA含量丰富,材料易得含量丰富,材料易得2
15、12 2、实验原理、实验原理 DNA DNA在在NaClNaCl溶液中的溶解度,是随着溶液中的溶解度,是随着NaClNaCl的的浓度的变化而改变的。当浓度的变化而改变的。当NaClNaCl的物质的量浓度为的物质的量浓度为0.14 mol0.14 molL L时时,DNA,DNA的溶解度最低。利用这一原的溶解度最低。利用这一原理,可以使溶解在理,可以使溶解在NaClNaCl溶液中的溶液中的DNADNA析出。析出。DNA DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进白质可以溶于酒精溶液。利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少
16、的一步提取出含杂质较少的DNADNA。DNA DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定二苯胺可以作为鉴定DNADNA的试剂。的试剂。223 3、实验材料和用具:、实验材料和用具:鸡血细胞液(鸡血细胞液(510ml510ml);体积分数为);体积分数为95%95%的冷的冷酒精溶液(实验前置于冰箱内冷却酒精溶液(实验前置于冰箱内冷却24h24h);蒸馏);蒸馏水;质量浓度为水;质量浓度为0 0g/mlg/ml的柠檬酸纳溶液;务的柠檬酸纳溶液;务质量的浓度分别为质量的浓度分别为2mol/L2mol/L和和0 0015mol/L015mol/L的
17、氯的氯化纳溶液;二苯胺试剂。铁架台;铁环;镊子;化纳溶液;二苯胺试剂。铁架台;铁环;镊子;三角架;酒精灯;石棉网;载玻片;玻璃棒;滤三角架;酒精灯;石棉网;载玻片;玻璃棒;滤纸;滴管;量筒(纸;滴管;量筒(100ml100ml,一个);烧杯;,一个);烧杯;(100ml100ml,一个,一个,50ml50ml、500ml500ml各二个);试各二个);试管(管(20ml20ml,二个);漏斗;试管夹;纱布。,二个);漏斗;试管夹;纱布。234 4、课前准备鸡血细胞液、课前准备鸡血细胞液取质量浓度为取质量浓度为0 01g/ml1g/ml的柠檬酸纳溶液(抗凝的柠檬酸纳溶液(抗凝剂)剂)100ml1
18、00ml,置于,置于500ml500ml烧杯中。注入新鲜的烧杯中。注入新鲜的鸡血(约鸡血(约180ml180ml),同时用玻璃棒搅拌,使血),同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸纳溶液充分混合,以免凝血。将烧液与柠檬酸纳溶液充分混合,以免凝血。将烧杯中的血液置于冰箱内,精置一天,使血细胞杯中的血液置于冰箱内,精置一天,使血细胞自行沉淀。(也可以将血液倒入离心管内,用自行沉淀。(也可以将血液倒入离心管内,用1000r/min1000r/min(转每分)的离心机离心(转每分)的离心机离心2min2min,血细胞沉淀于离心管底部。实验时。用吸管除血细胞沉淀于离心管底部。实验时。用吸管除去离心管上部的澄清
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