“DNA粗提取”实验的改进

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  摘 要 以鸡血为原材料,材料难得,操作复杂,效果不佳,尝试以鲤鱼鱼白、洋葱、香蕉等为原材料,简化操作步骤,逐步解决了课本实验中的一些问题,获得了比较理想的实验效果。
  关键词 DNA粗提取 实验材料 实验方法
  中图分类号Q-34
  文献标识码B
  《生物》(必修)课本中有"DNA的粗提取与鉴定”这一实验,经过一段时间的教学,我们发现此实验材料获取困难,操作复杂,而且学生做完后往往比较迷茫,不能理解整个实验的过程及目的。对此我们教研组的老师进行了讨论和研究,并组织学生进行研究性学习,对该实验进行了一定的改进,效果较为理想。
  
  1 以鲤鱼鱼白(精巢)为实验材料
  
  实验原理与课本相同,具体的实验步骤如下。
  ①鱼白浆状液的制备。取80 g鲜鱼白(750 g以上的雄鲤鱼2条),洗净,加入1000mL蒸馏水,用搅拌机搅拌1~2min,制成均匀浆状液(可供10个班使用)。
  ②DNA的溶解。取5 mL(2人/组用量)鱼白浆状液,加入2 mol/L的氯化钠溶液约40 mL,用玻璃棒向一个方向搅拌,混合均匀。
  ③析出含DNA的黏稠物:沿烧杯壁缓缓加入蒸馏水,边加边用玻璃棒轻轻搅拌,过滤,得到DNA的黏稠物。
  ④提取含杂质较少的DNA。将黏稠物放入小烧杯,加入冰酒精,混匀后可以使DNA沉淀、浓缩,形成含杂质较少的丝状物,利用玻璃棒的吸附作用,缓缓旋转玻璃棒将其卷起。
  ⑤DNA的鉴定。采用课本中所述方法。
  与课本实验相比,用鲤鱼鱼白做实验材料,1个年级(10个班)只需要2条鲤鱼即可够用。但由于杭州人不太吃鲤鱼,所以比较难买到。
  实验的操作步骤有所减少,仅需加1次蒸馏水和一次过滤。整个实验操作较课本实验简单,但仍比较多,在学生实验时,一般从步骤④开始,实验的整体性有所欠缺,学生不能清楚地了解实验的整个过程。
  就实验结果而言,该方法得到的DNA量较多。然后用二苯胺试剂鉴定,能够观察到比较理想的实验现象,实验效果比较明显。
  
  2 以洋葱、香蕉为实验材料
  
  鉴于以上方法的优缺点,我们设想是否能在植物中寻找一种易得的原材料,操作简便,所用试剂简单易找,得到的结果具有说服力,一般中学都能开展,有利于推广和普及的材料及方法。
  我们比较了多种植物染色体的数量,发现洋葱、香蕉中DNA含量较多,且经济实惠。同时结合大学中的相关研究方法:DNA提取前用SDS(十二烷基磺酸钠)处理材料,可使蛋白质变性,有利于提取DNA。经过进一步的查阅,我们发现日常生活中用的洗洁精就含有该成分。因此,我们设计了以下实验。
  洗洁精可以溶解细胞的细胞壁,破坏细胞膜,同时洗洁精中含有的SDS能使蛋白质变性。
  具体的实验步骤如下。
  ①制取研磨液。每组称取洋葱10 g(或取一段约2 cm长的去皮香蕉,用温水浸泡2~3 min),剪碎,放入研钵中,加入1~2滴洗洁精和2~5 mL蒸馏水,充分研磨。研磨均匀后用纱布过滤至烧杯中。
  ②提取DNA。向烧杯内加1 g氯化钠固体,混合均匀。沿烧杯壁缓慢加入95%的冰酒精,一边加酒精一边用玻璃棒缓慢地沿一个方向轻轻搅拌。当酒精加入量约为50 mL时开始有丝状物(即DNA)出现,并随着酒精量的增加而逐渐增加,缓慢搅拌使丝状物吸附在玻棒上。
  ③DNA的鉴定。采用课本中所述方法。
  用洋葱、香蕉做此实验,材料易得,价格便宜。
  实验步骤简单,仅3步即可完成,一节课内学生可以完成全部操作。就实验结果而言,两者所得到的DNA量都比较多,用洋葱做材料所得到的DNA容易收集,用香蕉做材料所得到的多为DNA碎片,难收集;用二苯胺试剂鉴定,两者现象均十分明显,实验效果较好。
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