在生物课上,我们了解了大多数生物的遗传物质是DNA(脱氧核糖核酸)。DNA是生命的“蓝图”,携带着我们身体建造的全部信息。神奇的DNA究竟长什么样呢?不同的材料提取DNA的效果一样吗?让我们一起走进DNA世界吧!
做一做"DNA粗提取实验
通过查找资料,我们了解了DNA提取和鉴定的方法,并且通过比较几种实验材料,选择了DNA粗提取的适宜材料。
实验材料和用具
材料:菜花、香蕉、洋葱、猪肝、体积分数为95%的酒精、117 g/L的NaCl溶液、二苯胺试剂和蒸馏水等。
用具:烧杯、量筒、玻璃棒、研钵、纱布、漏斗、试管、试管架、试管夹、水浴箱、刀片、天平等。
用不同材料粗提取DNA
1.称量30 g菜花,切碎后放进研钵研磨,如图1。再往研钵中加入10 mL117 g/L的NaCl溶液,磨匀。
2.过滤,取滤液置于烧杯中。
3.将菜花分别换成猪肝、洋葱和香蕉,重复上述实验步骤,分别得到猪肝、洋葱和香蕉的滤液。
4.分别往菜花、猪肝、洋葱和香蕉的滤液中加入10 mL酒精。轻轻摇晃烧杯,烧杯中析出白色丝状物,用镊子夹出或用玻璃棒挑出。
实验现象
菜花:
菜花的滤液呈白色浑浊状,如图2。加酒精后烧杯中析出大量白色丝状物,如图3。用镊子将其夹出,如图4。
猪肝:
猪肝的滤液呈红棕色浑浊状,如图5。加酒精后烧杯中析出大量白色丝状物,如图6。用镊子将其夹出,如图7。
洋葱:
洋葱的滤液呈浅粉色透明状,如图8。加酒精后烧杯中析出一定量的白色丝状物,如图9。用玻璃棒将其挑出,如图10。
香蕉:
香蕉的滤液呈无色透明状,如图11。加酒精后烧杯中析出大量白色丝状物,如图12。用镊子将其夹出,如图13。
原理分析
DNA、RNA(核糖核酸)、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异,我们可以利用这些差异,选用适当的方法对它们进行提取。
DNA能溶于117 g/L的NaCl溶液,但不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精。据此,我们可以先给DNA来个特制的盐水浴,再倒点酒精,让它乖乖现出原形,变成白色的丝状物。
验一验" DNA是否成功提取
1.取1 mL二苯胺试剂倒入1号试管中进行沸水浴10 min。
2.取适量菜花、猪肝、洋葱和香蕉的白色丝状物分别放入4个装有1 mL二苯胺试剂的烧杯中,混合均匀后分别倒入2、3、4、5号试管中,进行沸水浴10 min。(注意:实验过程中需戴口罩和手套,二苯胺试剂用完要回收。)
3.待试管冷却后,比较试管中溶液颜色的变化,如图14。
跟1号对照管比较,2号、4号和5号试管中的溶液变蓝色(光线与拍照等因素使图片有色差)。因为在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,所以可以判断2号、4号和5号试管中的溶液含有DNA。
3号试管中的溶液呈现的是猪肝研磨液的颜色。猪肝韧性强,很难研磨,获取的丝状物多且带有颜色。沸水浴后,显色不明显,可能是杂质太多且有颜色干扰,故我们不确定是否获取了DNA。
比一比" "哪种材料最合适
菜花和洋葱研磨稍难,获取的丝状物多。加二苯胺试剂进行沸水浴后,菜花显色明显,洋葱有颜色干扰。香蕉容易研磨,获取的丝状物较多,加二苯胺试剂进行沸水浴后,显色明显。
猪肝提取DNA的效果不理想,可能是因为动物细胞和植物细胞不同,用这种方法不太合适。
综上所述,香蕉是DNA粗提取的适宜材料,它不仅研磨简单,还是染色体多的三倍体生物,所以DNA更容易被提取出来。
我们的感想
在DNA探索之旅中,我们变身小小科学家,查找资料、动手实验、对比分析……我们将书本知识应用于实践,认识到科学研究的严谨性,也懂得了反思总结的重要性。每一次探索尝试,都是向科学世界迈进了一步。今后,我们将进行更多尝试。(指导老师:袁宝莹" " 梁建文" "于亚男)
(特约编辑" 蓝泳茵)