在生物課上,我們了解了大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA(脫氧核糖核酸)。DNA是生命的“藍(lán)圖”,攜帶著我們身體建造的全部信息。神奇的DNA究竟長什么樣呢?不同的材料提取DNA的效果一樣嗎?讓我們一起走進(jìn)DNA世界吧!
做一做"DNA粗提取實驗
通過查找資料,我們了解了DNA提取和鑒定的方法,并且通過比較幾種實驗材料,選擇了DNA粗提取的適宜材料。
實驗材料和用具
材料:菜花、香蕉、洋蔥、豬肝、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、117 g/L的NaCl溶液、二苯胺試劑和蒸餾水等。
用具:燒杯、量筒、玻璃棒、研缽、紗布、漏斗、試管、試管架、試管夾、水浴箱、刀片、天平等。
用不同材料粗提取DNA
1.稱量30 g菜花,切碎后放進(jìn)研缽研磨,如圖1。再往研缽中加入10 mL117 g/L的NaCl溶液,磨勻。
2.過濾,取濾液置于燒杯中。
3.將菜花分別換成豬肝、洋蔥和香蕉,重復(fù)上述實驗步驟,分別得到豬肝、洋蔥和香蕉的濾液。
4.分別往菜花、豬肝、洋蔥和香蕉的濾液中加入10 mL酒精。輕輕搖晃燒杯,燒杯中析出白色絲狀物,用鑷子夾出或用玻璃棒挑出。
實驗現(xiàn)象
菜花:
菜花的濾液呈白色渾濁狀,如圖2。加酒精后燒杯中析出大量白色絲狀物,如圖3。用鑷子將其夾出,如圖4。
豬肝:
豬肝的濾液呈紅棕色渾濁狀,如圖5。加酒精后燒杯中析出大量白色絲狀物,如圖6。用鑷子將其夾出,如圖7。
洋蔥:
洋蔥的濾液呈淺粉色透明狀,如圖8。加酒精后燒杯中析出一定量的白色絲狀物,如圖9。用玻璃棒將其挑出,如圖10。
香蕉:
香蕉的濾液呈無色透明狀,如圖11。加酒精后燒杯中析出大量白色絲狀物,如圖12。用鑷子將其夾出,如圖13。
原理分析
DNA、RNA(核糖核酸)、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面存在差異,我們可以利用這些差異,選用適當(dāng)?shù)姆椒▽λ鼈冞M(jìn)行提取。
DNA能溶于117 g/L的NaCl溶液,但不溶于酒精,而某些蛋白質(zhì)溶于酒精。據(jù)此,我們可以先給DNA來個特制的鹽水浴,再倒點(diǎn)酒精,讓它乖乖現(xiàn)出原形,變成白色的絲狀物。
驗一驗" DNA是否成功提取
1.取1 mL二苯胺試劑倒入1號試管中進(jìn)行沸水浴10 min。
2.取適量菜花、豬肝、洋蔥和香蕉的白色絲狀物分別放入4個裝有1 mL二苯胺試劑的燒杯中,混合均勻后分別倒入2、3、4、5號試管中,進(jìn)行沸水浴10 min。(注意:實驗過程中需戴口罩和手套,二苯胺試劑用完要回收。)
3.待試管冷卻后,比較試管中溶液顏色的變化,如圖14。
跟1號對照管比較,2號、4號和5號試管中的溶液變藍(lán)色(光線與拍照等因素使圖片有色差)。因為在一定溫度下,DNA遇二苯胺試劑會呈現(xiàn)藍(lán)色,所以可以判斷2號、4號和5號試管中的溶液含有DNA。
3號試管中的溶液呈現(xiàn)的是豬肝研磨液的顏色。豬肝韌性強(qiáng),很難研磨,獲取的絲狀物多且?guī)в蓄伾?。沸水浴后,顯色不明顯,可能是雜質(zhì)太多且有顏色干擾,故我們不確定是否獲取了DNA。
比一比" "哪種材料最合適
菜花和洋蔥研磨稍難,獲取的絲狀物多。加二苯胺試劑進(jìn)行沸水浴后,菜花顯色明顯,洋蔥有顏色干擾。香蕉容易研磨,獲取的絲狀物較多,加二苯胺試劑進(jìn)行沸水浴后,顯色明顯。
豬肝提取DNA的效果不理想,可能是因為動物細(xì)胞和植物細(xì)胞不同,用這種方法不太合適。
綜上所述,香蕉是DNA粗提取的適宜材料,它不僅研磨簡單,還是染色體多的三倍體生物,所以DNA更容易被提取出來。
我們的感想
在DNA探索之旅中,我們變身小小科學(xué)家,查找資料、動手實驗、對比分析……我們將書本知識應(yīng)用于實踐,認(rèn)識到科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性,也懂得了反思總結(jié)的重要性。每一次探索嘗試,都是向科學(xué)世界邁進(jìn)了一步。今后,我們將進(jìn)行更多嘗試。(指導(dǎo)老師:袁寶瑩" " 梁建文" "于亞男)
(特約編輯" 藍(lán)泳茵)