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动物肝脏DNA提取实验

【摘要】:DNA与蛋白质在生物体中以核蛋白的形成存在。向溶液中加入冷乙醇,DNA即呈纤维状沉淀出来。进一步脱水干燥,即得白色纤维状的DNA制品。为了除去DNA中混杂的RNA,可用核糖核酸酶处理。此步的目的是使DNA与蛋白质分离。用玻棒沿同一方向慢慢搅动,则DNA丝状物即缠在玻棒上,晾干即为DNA产品。

【目的要求】

1.学习用盐溶液法从动物组织中提取DNA的原理和操作技术。

2.了解DNA和RNA的不同溶解性质。

【实验原理】

DNA与蛋白质在生物体中以核蛋白的形成存在。动植物的DNA核蛋白(DNP)能溶于水及高浓度的盐溶液(1mol/L NaCl),但在0.14mol/L NaCl的盐溶液中溶解度很低,而RNA核蛋白(RNP)则溶于0.14mol/L NaCl盐溶液。因此,利用不同浓度的NaCl溶液可将DNP和RN P从样品中分别抽提出来。

将抽提得到的DNP用SDS(十二烷基硫酸钠)处理,DNA即与蛋白质分开。加入氯仿-异戊醇可将蛋白质沉淀除去,而DNA则溶解于溶液中。向溶液中加入冷乙醇,DNA即呈纤维状沉淀出来。进一步脱水干燥,即得白色纤维状的DNA制品。

为了防止DNA酶解,提取时加入乙二胺四乙酸(EDTA),以降低核酸酶的活性。为了除去DNA中混杂的RNA,可用核糖核酸酶处理。

试剂与器材】

1.试剂

(1)5mol/L NaCl溶液 将292.3g NaCl溶于蒸馏水中,稀释至1000mL。

(2)0.14mol/L NaCl-0.15mol/L EDTA溶液 将8.18g NaCl及37.2g EDTA溶于蒸馏水中,稀释至1000mL。

(3)25% SDS溶液 溶25g十二烷基硫酸钠于100mL45%乙醇中。

(4)氯仿-异戊醇混合液 氯仿∶异戊醇=24∶1(体积比)。

(5)新鲜鸡肝脏(兔、猪、鼠均可)。

2.器材(www.chuimin.cn)

低速离心机;恒温水浴摇床;恒温水浴锅;组织匀浆器;手术剪刀;冰浴(冰袋);刻度离心管;吸量管(0.5mL,2mL,5mL)。

【操作方法】

1.取新鲜动物肝脏4g,剪碎后置组织匀浆器中。加入8mL0.14mol/L NaCl-0.15mol/L EDTA溶液,研磨成匀浆。将匀浆转入刻度离心管中,4000r/min离心10min,弃去上清液。

2.沉淀中加入6mL0.14mol/L NaCl-0.15mol/L EDTA溶液,用玻璃棒搅拌,4000r/min离心10min,弃去上清液。该步骤重复2次,所得沉淀为DNP粗制品。

3.向沉淀中加入5mL0.14mol/L NaCl-0.15mol/L EDTA溶液,混匀后加入匀浆器中。滴加0.5mL25%SDS溶液,边加边搅拌。加毕,置60℃水浴中保温10min(不停搅拌)。溶液变得黏稠并略透明,取出冷却至室温。此步的目的是使DNA与蛋白质分离。

4.加入5mol/L NaCl溶液3mL,使NaCl最终浓度达到1mol/L。搅拌10min,使溶液变得黏稠并略带透明。

5.匀浆转入三角瓶中,加等体积的氯仿-异戊醇,放入水浴摇床中振摇20min。取出后3500r/min离心10min,此时离心管中出现三层,上层为含DNA的水液,中层为变性蛋白质,下层是氯仿-异戊醇。

6.吸出上层含DNA的水溶液(欲定量测定,必须用1mol/L NaCl洗2次,合并上清液),慢慢加入1.5~2倍体积的95%冷乙醇,DNA沉淀即析出。用玻棒沿同一方向慢慢搅动,则DNA丝状物即缠在玻棒上,晾干即为DNA产品。

【要点提示】

1.为了防止大分子核酸在提取过程中被降解,整个过程需在低温下进行。

2.从核蛋白中脱去蛋白质的方法很多,经常采用的有:氯仿-异丙醇法、苯酚法、去垢剂法等,它们均能使蛋白质变性和核蛋白解聚,并释放出核酸。

【思考题】

1.核酸提取中,除去杂蛋白的方法主要有哪几种?

2.实验中所用4种试剂在DNA制备过程中分别起什么作用?