為什么在dna的粗提取中研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少
- 教育綜合
- 2023-10-15 07:57:07
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復(fù)習(xí)提綱選修1課題1 果酒和果醋的制作一、實(shí)驗(yàn)原理1.酵母菌的細(xì)胞呼吸酵母菌進(jìn)行有氧呼吸大量繁殖,表達(dá)式為:C6H12O6+O2→CO2+H2O+能量酵母菌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生酒精和二氧化碳,表達(dá)式為:C6H12O6→C2H5OH+CO2+能量2.酵母菌發(fā)酵的最佳環(huán)境酵母菌在有氧和無氧的條件下都能生活:在有氧時(shí),酵母菌大量繁殖,但是不起到發(fā)酵效果;在無氧時(shí),繁殖速度減慢,但是此時(shí)可以進(jìn)行發(fā)酵。在利用酵母菌發(fā)酵時(shí)最好是先通入足夠的無菌空氣在有氧環(huán)境下一段時(shí)間使其繁殖,再隔絕氧氣進(jìn)行發(fā)酵。20℃左右最適合酵母菌繁殖,酒精發(fā)酵的最佳溫度是在18℃~25℃,pH最好是弱酸性。3.醋酸菌好氧性細(xì)菌,當(dāng)缺少糖源時(shí)和有氧條件下,可將乙醇(酒精)氧化成醋酸。表達(dá)式為:C2H5OH→CH3COOH+H2O;當(dāng)氧氣、糖源都充足時(shí),醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸。醋酸菌生長(zhǎng)的最佳溫度是在30℃~35℃二、實(shí)驗(yàn)步驟1.對(duì)發(fā)酵瓶、紗布、榨汁機(jī)、盛葡萄汁的器皿等實(shí)驗(yàn)用具進(jìn)行清洗并消毒。先用溫水反復(fù)沖洗幾次,再用體積分?jǐn)?shù)為75%的酒精擦拭消毒,晾干待用。2.取葡萄500g,去除枝梗和腐爛的子粒。3.用清水沖洗葡萄1~2遍除去污物,注意不要反復(fù)多次沖洗。4.用榨汁機(jī)榨取葡萄汁后,將其裝入發(fā)酵瓶中或?qū)⑵咸汛虺蓾{后,用潔凈的紗布過濾至發(fā)酵瓶中,蓋好瓶蓋。如果沒有合適的發(fā)酵裝置,可以用500mL的塑料瓶替代,但注入的果汁量不要超過塑料瓶總體積的2/3。5.將發(fā)酵瓶置于適宜的溫度下發(fā)酵。6.由于發(fā)酵旺盛期CO2的產(chǎn)量非常大,因此需要及時(shí)排氣,防止發(fā)酵瓶爆裂。如果使用簡(jiǎn)易的發(fā)酵裝置,如瓶子(最好選用塑料瓶),每天要擰松瓶蓋2~4次,進(jìn)行排氣。7.10d以后,可以開始進(jìn)行取樣檢驗(yàn)工作。例如,可以檢驗(yàn)酒味、酒精的含量、進(jìn)行酵母菌的鏡檢等工作。8.當(dāng)果酒制成以后,可以在發(fā)酵液中加入醋酸菌或醋曲,然后將裝置轉(zhuǎn)移至30~35℃的條件下發(fā)酵,適時(shí)向發(fā)酵液中充氣。如果找不到醋酸菌菌種或醋曲,可嘗試自然接種,但效果不是很好。如果沒有充氣裝置,可以將瓶蓋打開,在瓶口蓋上紗布,以減少空氣中塵土等的污染。三、注意事項(xiàng)請(qǐng)分析此裝置中的充氣口、排氣口和出料口分別有哪些作用。為什么排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接?結(jié)合果酒、果醋的制作原理,你認(rèn)為應(yīng)該如何使用這個(gè)發(fā)酵裝置?充氣口 排氣口出料口答:充氣口是在醋酸發(fā)酵時(shí)連接充氣泵進(jìn)行充氣用的;排氣口是在酒精發(fā)酵時(shí)用來排出CO2的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個(gè)長(zhǎng)而彎曲的膠管與瓶身連接,其目的是防止空氣中微生物的污染。使用該裝置制酒時(shí),應(yīng)該關(guān)閉充氣口;制醋時(shí),應(yīng)將充氣口連接氣泵,輸入氧氣。課題2 腐乳的制作一、實(shí)驗(yàn)原理1.參與豆腐發(fā)酵的微生物有青霉、酵母、曲霉、毛霉等多種,其中起主要作用的是毛霉。2.毛霉是一種絲狀真菌,常見于土壤、水果、蔬菜、谷物上,具有發(fā)達(dá)的白色菌絲。3.毛酶等微生物產(chǎn)生的蛋白酶能將豆腐中的蛋白質(zhì)分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可將脂肪分解成甘油和脂肪酸。二、實(shí)驗(yàn)步驟1.將豆腐切成3cm×3cm×1cm的若干塊。所用豆腐的含水量為70%左右,水分過多則腐乳不易成形。2.將豆腐塊平放在鋪有干粽葉的盤內(nèi),粽葉可以提供菌種,并能起到保溫的作用。每塊豆腐等距離排放,周圍留有一定的空隙。豆腐上面再鋪上干凈的粽葉。氣候干燥時(shí),將平盤用保鮮膜包裹,但不要封嚴(yán),以免濕度太高,不利于毛霉的生長(zhǎng)。
3.將平盤放入溫度保持在15~18℃的地方。毛霉逐漸生長(zhǎng),大約5d后豆腐表面叢生著直立菌絲。
4.當(dāng)毛霉生長(zhǎng)旺盛,并呈淡黃色時(shí),去除包裹平盤的保鮮膜以及鋪在上面的粽葉,使豆腐塊的熱量和水分能夠迅速散失,同時(shí)散去霉味。這一過程一般持續(xù)36h以上。
5.當(dāng)豆腐涼透后,將豆腐間連接在一起的菌絲拉斷,并整齊排列在容器內(nèi),準(zhǔn)備腌制。
6.長(zhǎng)滿毛霉的豆腐塊(以下稱毛坯)與鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為5∶1。將培養(yǎng)毛坯時(shí)靠近平盤沒長(zhǎng)直立菌絲的一面統(tǒng)一朝向玻璃瓶邊,將毛坯分層盤立擺放在容器中。分層加鹽,并隨層加高而增加鹽量,在瓶口表面鋪鹽厚些,以防止雜菌從瓶口進(jìn)入。約腌制8d?!沧ⅰ秤名}腌制時(shí),注意鹽都用量。鹽的濃度過低,不足以抑制微生物生長(zhǎng),可能導(dǎo)致豆腐腐敗變質(zhì);鹽的濃度過高,會(huì)影響腐乳的口味。
7.將黃酒、米酒和糖,按口味不同而配以各種香辛料(如胡椒、花椒、八角茴香、桂皮、姜、辣椒等)混合制成鹵湯。鹵湯酒精含量控制在12%左右為宜。
〔注〕酒精含量的高低與腐乳后期發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短有很大關(guān)系。酒精含量越高,對(duì)蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延長(zhǎng);酒精含量過低,蛋白酶的活性高,加快蛋白質(zhì)的水解,雜菌繁殖快,豆腐易腐敗,難以成塊。
8.將廣口玻璃瓶刷干凈后,用高壓鍋在100℃蒸汽滅菌30min。將腐乳咸坯擺入瓶中,加入鹵湯和輔料后,將瓶口用酒精燈加熱滅菌,用膠條密封。在常溫情況下,一般六個(gè)月可以成熟。三、注意事項(xiàng)1.釀造腐乳的主要生產(chǎn)工序是將豆腐進(jìn)行前期發(fā)酵和后期發(fā)酵。前期發(fā)酵所發(fā)生的主要變化是毛霉在豆腐(白坯)上的生長(zhǎng)。發(fā)酵的溫度為15~18℃,此溫度不適于細(xì)菌、酵母菌和曲霉的生長(zhǎng),而適于毛霉慢慢生長(zhǎng)。毛霉生長(zhǎng)大約5d后使白坯變成毛坯。前期發(fā)酵的作用,一是使豆腐表面有一層菌膜包住,形成腐乳的“體”;二是毛霉分泌以蛋白酶為主的各種酶,有利于豆腐所含有的蛋白質(zhì)水解為各種氨基酸。后期發(fā)酵主要是酶與微生物協(xié)同參與生化反應(yīng)的過程。通過腌制并配入各種輔料(紅曲、面曲、酒釀),使蛋白酶作用緩慢,促進(jìn)其他生化反應(yīng),生成腐乳的香氣。2.毛霉是一種低等絲狀真菌,有多個(gè)細(xì)胞核,進(jìn)行無性繁殖。毛霉是食品加工業(yè)中的重要微生物,它可以產(chǎn)生能夠分解大豆蛋白的蛋白酶,常用于制作腐乳和豆豉。課題3 探討加酶洗衣粉的洗劑效果一、實(shí)驗(yàn)原理1.加酶洗衣粉是指含有酶制劑的洗衣粉,目前常用的酶制劑有四類:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶,其中,應(yīng)用最廣泛、效果最明顯的是堿性蛋白酶和堿性脂肪酶。2.堿性蛋白酶能將血漬、奶漬等含有的大分子蛋白質(zhì)水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污跡從衣物上脫落。脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶也能分別將大分子的脂肪、淀粉和纖維素水解為小分子物質(zhì),使洗衣粉具有更好的去污能力。3.在本課題中,我們主要探究有關(guān)加酶洗衣粉的三個(gè)問題:一是普通洗衣粉和加酶洗衣粉對(duì)衣物污漬的洗滌效果有什么不同;二是在什么溫度下使用加酶洗衣粉效果最好,三是添加不同種類的酶的的洗衣粉,其洗劑效果有哪些區(qū)別。二、實(shí)驗(yàn)步驟1探究用加酶洗衣粉與普通洗衣粉洗滌的效果的不同①在2個(gè)編號(hào)的燒杯里,分別注入500mL清水。
②取2塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上等量的墨水,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌。
③將2個(gè)燒杯分別放入同等溫度的溫水中,保溫5分鐘。
?、芊Q取5克加酶洗衣粉和5克普通洗衣粉2份,分別放入2個(gè)燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。
?、萦^察并記錄2個(gè)燒杯中的洗滌效果2探究用加酶洗衣粉洗滌的最佳溫度條件①在3個(gè)編號(hào)的燒杯里,分別注入500mL清水。
?、谌?塊大小相等的白棉布,用滴管在每塊白布上分別滴上一滴食用油、雞血、牛奶,分別放入燒杯里,用玻璃棒攪拌。
?、蹖?個(gè)燒杯分別放入50攝氏度的熱水、沸水和冰塊中,保溫5分鐘。
?、芊Q取5克加酶洗衣粉3份,分別放入3個(gè)燒杯中,用玻璃棒均勻攪拌。保溫10分鐘。
?、萦^察并記錄3個(gè)燒杯中的洗滌效果。
3探究不同種類的加酶洗衣粉洗滌的效果污染物蛋白酶洗衣粉脂肪酶洗衣粉復(fù)合酶洗衣粉普通洗衣粉油漬汗?jié)n血漬觀察并記錄四種洗衣粉分別洗滌三種污染的洗滌效果。
三、注意事項(xiàng)1.變量的分析和控制影響加酶洗衣粉洗滌效果的因素有水溫、水量、水質(zhì)、洗衣粉的用量,衣物的質(zhì)料、大小及浸泡時(shí)間和洗滌的時(shí)間等。在這些因素中,水溫是我們要研究的對(duì)象,而其他因素應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中保持不變。選擇什么樣的水溫進(jìn)行實(shí)驗(yàn)需要實(shí)驗(yàn)者根據(jù)當(dāng)?shù)匾荒曛械膶?shí)際氣溫變化來確定水溫,通常情況下,冬季、春季、秋季和夏季可分別選取5℃、15℃、25℃和35℃的水溫,因?yàn)檫@4個(gè)水溫是比較符合實(shí)際情況的,對(duì)現(xiàn)實(shí)也有指導(dǎo)意義。2.洗滌方式和材料的選擇。在洗滌方式中有機(jī)洗和手洗兩種方式,應(yīng)考慮其中哪一種比較科學(xué)?哪一種更有利于控制變量?再有,洗衣機(jī)又可以分為半自動(dòng)和全自動(dòng)兩種,相比之下,采用全自動(dòng)洗衣機(jī)比較好,并且應(yīng)該盡量使用同一型號(hào)小容量的洗衣機(jī),其機(jī)械攪拌作用相同。關(guān)于洗滌材料的選擇也有一些講究。用衣物作實(shí)驗(yàn)材料并不理想,這是因?yàn)樽鳛閷?shí)驗(yàn)材料的衣物,其大小、顏色、潔凈程度等應(yīng)該完全一致,而這并不容易做到;此外,人為地在衣物上增加污物,如血漬、油漬等,也令人難以接受。因此,選用布料作為實(shí)驗(yàn)材料比較可行。在作對(duì)照實(shí)驗(yàn)時(shí),可以控制布料的大小、顏色以及污物的量,使其相同;同時(shí),也便于洗滌效果的比較。3.水量、水質(zhì)和洗衣粉用量的問題。水的用量和布料的大小是成正比的。做實(shí)驗(yàn)用的布料不易過大,水量不易過多,但應(yīng)該讓布料充分浸泡在水中。水量和洗衣粉的用量可以參考下表。實(shí)驗(yàn)時(shí)可根據(jù)表中的數(shù)據(jù)換算出實(shí)際用量。如果在實(shí)驗(yàn)中使用手洗的方法,如課本中圖4-4所示,使用1000mL的燒杯作為容器,可以用500mL的水,洗衣粉的用量可以用1g或1.5g。洗滌方式機(jī)洗手洗水量0.5L0.5L洗衣粉量0.5g1g或1.5g其他相關(guān)問題簡(jiǎn)述如下。實(shí)驗(yàn)中可以用滴管控制污物的量,待污物干燥后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn);布料應(yīng)放在洗衣粉溶液中浸泡相同的時(shí)間;采用玻璃棒或筷子攪拌的方式模擬洗衣過程;模擬攪拌的時(shí)間、次數(shù)和力量應(yīng)基本相同。課題4酵母細(xì)胞的固定化一、實(shí)驗(yàn)原理1.使用固定化酶技術(shù),將這種酶固定在一種顆粒狀的載體上,再將這些酶顆粒裝到一個(gè)反應(yīng)柱內(nèi),柱子底端裝上分布著許多小孔的篩板。酶顆粒無法通過篩板的小孔,而反應(yīng)溶液卻可以自由出入。生產(chǎn)過程中,將葡萄糖溶液從反應(yīng)柱的上端注入,使葡萄糖溶液流過反應(yīng)柱,與固定化葡萄糖異構(gòu)酶接觸,轉(zhuǎn)化成果糖,從反應(yīng)柱的下端流出。反應(yīng)柱能連續(xù)使用半年,大大降低了生產(chǎn)成本,提高了果糖的產(chǎn)量和質(zhì)量。2.固定化酶和固定化細(xì)胞是利用物理或化學(xué)方法將酶或細(xì)胞固定在一定空間內(nèi)的技術(shù),包括包埋法、化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法。一般來說,酶更適合采用化學(xué)結(jié)合法和物理吸附法固定,而細(xì)胞多采用包埋法固定化。這是因?yàn)榧?xì)胞個(gè)大,而酶分子很??;個(gè)大的難以被吸附或結(jié)合,而個(gè)小的酶容易從包埋材料中漏出。固定化酶優(yōu)點(diǎn):使酶既能與反應(yīng)物接觸,又能與產(chǎn)物分離,還可以被反復(fù)利用。固定化細(xì)胞優(yōu)點(diǎn):成本更低,操作更容易,可以催化一系列的化學(xué)反應(yīng)。二、實(shí)驗(yàn)步驟1。細(xì)胞的活化稱取lg干酵母,放入50mL的小燒杯中,加人蒸餾水10mL,用玻璃棒攪拌,使酵母細(xì)胞混合均勻,成糊狀,放置1h左右,使其活化。【注】活化:讓處于休眠狀態(tài)的微生物重新恢復(fù)正常的生活狀態(tài)2。配制物質(zhì)的量濃度為0.05mo1/L的CaCl2溶液
稱取無水CaCl20.83g。放人200mL的燒杯中,加入150mL的蒸餾水,使其充分溶解,待用。
3。配制海藻酸鈉溶液
稱取0.7g海藻酸鈉,放入50mL小燒杯中。加人10mL水,用酒精燈加熱,邊加熱邊攪拌,將海藻酸鈉調(diào)成糊狀,直至完全溶化,用蒸餾水定容至10mL。注意,加熱時(shí)要用小火,或者間斷加熱,反復(fù)幾次,直到海藻酸鈉溶化為止。
4。海藻酸鈉溶液與酵母細(xì)胞混合
將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫,加人已活化的醉母細(xì)胞,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,使其混合均勻,再轉(zhuǎn)移至注射器中?!咀ⅰ坷鋮s至室溫的目的:防止殺死酵母菌5。固定化酵母細(xì)胞以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的CaCl2溶液中,觀察液滴在CaCl2溶液中形成凝膠珠的情形。將這些凝膠珠在CaCl2溶液中浸泡30min左右?!咀ⅰ緾aCl2溶液的作用:使膠體聚沉6使用固定化酵母細(xì)胞發(fā)酵a)將固定好的酵母細(xì)胞(凝膠珠)用蒸餾水沖洗2-3次。b)將150mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液轉(zhuǎn)移到200mL的錐形瓶中,再加入固定好的酵母細(xì)胞,置于25℃下發(fā)酵24h。
三、注意事項(xiàng)1.配制海藻酸鈉溶液:小火、間斷加熱、定容,如果加熱太快,海藻酸鈉會(huì)發(fā)生焦糊。2.海藻酸鈉溶液與酶母細(xì)胞混合:冷卻后再混合,注意混合均勻,不要進(jìn)入氣泡3.制備固定化酵母細(xì)胞:高度適宜,并勻速滴入4.剛形成的凝膠珠應(yīng)在CaCL2溶液中浸泡一段時(shí)間,以便Ca2+與Na+充分交換,形成的凝膠珠穩(wěn)定。檢驗(yàn)?zāi)z珠是否形成,可用下列方法:用鑷子夾起一個(gè)凝膠珠放在實(shí)驗(yàn)桌上用手?jǐn)D壓,如果不容易破裂,沒有液體流出就表明成功地制成了凝膠珠,還可以用手將凝膠珠在實(shí)驗(yàn)桌上用力摔打,如果凝膠珠很容易彈起,也表明制備的凝膠珠是成功的。5.凝膠珠的顏色和形狀如果制作的凝膠珠顏色過淺、呈白色,說明海藻酸鈉的濃度偏低,固定的酵母細(xì)胞數(shù)目較少;如果形成的凝膠珠不是圓形或橢圓形,則說明海藻酸鈉的濃度偏高,制作失敗,需要再作嘗試。課題5 DNA的粗提取與鑒定一、實(shí)驗(yàn)原理提取生物大分子的基本思路是選用一定的物理或化學(xué)方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。對(duì)于DNA的粗提取而言,就是要利用DNA與RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面的差異,提取DNA,去除其他成分。1.DNA的溶解性 DNA和蛋白質(zhì)等其他成分在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同,利用這一特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)柠}濃度就能使DNA充分溶解,而使雜質(zhì)沉淀,或者相反,以達(dá)到分離目的。此外,DNA不溶于酒精溶液,但是細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)則溶于酒精。利用這一原理,可以將DNA與蛋白質(zhì)進(jìn)一步的分離。2.DNA對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性 蛋白酶能水解蛋白質(zhì),但是對(duì)DNA沒有影響。大多數(shù)蛋白質(zhì)不能忍受60—80oC的高溫,而DNA在80oC以上才會(huì)變性。洗滌劑能夠瓦解細(xì)胞膜,但對(duì)DNA沒有影響。3.DNA的鑒定 在沸水浴條件下,DNA遇二苯胺會(huì)被染成藍(lán)色,因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)材料的選取 凡是含有DNA的生物材料都可以考慮,但是使用DNA含量相對(duì)較高的生物組織,成功的可能性更大。2.破碎細(xì)胞,獲取含DNA的濾液 動(dòng)物細(xì)胞的破碎比較容易,以雞血細(xì)胞為例,在雞血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水,同時(shí)用玻璃棒攪拌,過濾后收集濾液即可。如果實(shí)驗(yàn)材料是植物細(xì)胞,需要先用洗滌劑溶解細(xì)胞膜。例如,提取洋蔥的DNA時(shí),在切碎的洋蔥中加入一定的洗滌劑和食鹽,進(jìn)行充分的攪拌和研磨,過濾后收集研磨液。注意:①為什么加入蒸餾水能使雞血細(xì)胞破裂?蒸餾水對(duì)于雞血細(xì)胞來說是一種低滲液體,水分可以大量進(jìn)入血細(xì)胞內(nèi),使血細(xì)胞脹裂,再加上攪拌的機(jī)械作用,就加速了雞血細(xì)胞的破裂(細(xì)胞膜和核膜的破裂),從而釋放出DNA。②加入洗滌劑和食鹽的作用分別是什么?洗滌劑是一些離子去污劑,能溶解細(xì)胞膜,有利于DNA的釋放;食鹽的主要成分是NaCl,有利于DNA的溶解。③如果研磨不充分,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生怎樣的影響?研磨不充分會(huì)使細(xì)胞核內(nèi)的DNA釋放不完全,提取的DNA量變少,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)致看不到絲狀沉淀物、用二苯胺鑒定不顯示藍(lán)色等。④此步驟獲得的濾液中可能含有哪些細(xì)胞成分?可能含有核蛋白、多糖和RNA等雜質(zhì)。3.去除濾液中的雜質(zhì) 方案一的原理是DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同;方案二的原理是蛋白酶分解蛋白質(zhì),不分解DNA;方案三的原理是蛋白質(zhì)和DNA的變性溫度不同。注意:①為什么反復(fù)地溶解與析出DNA,能夠去除雜質(zhì)?用高鹽濃度的溶液溶解DNA,能除去在高鹽中不能溶解的雜質(zhì);用低鹽濃度使DNA析出,能除去溶解在低鹽溶液中的雜質(zhì)。因此,通過反復(fù)溶解與析出DNA,就能夠除去與DNA溶解度不同的多種雜質(zhì)。②方案二與方案三的原理有什么不同?方案二是利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白,從而使提取的DNA與蛋白質(zhì)分開;方案三利用的是DNA和蛋白質(zhì)對(duì)高溫耐受性的不同,從而使蛋白質(zhì)變性,與DNA分離。4.DNA的析出與鑒定 將處理后的溶液過濾,加入與濾液體積相等、冷卻的酒精溶液,靜置2~3min,溶液中會(huì)出現(xiàn)白色絲狀物,這就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌,卷起絲狀物,并用濾紙吸取上面的水分。取兩支20ml的試管,各加入物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液5ml,將絲狀物放入其中一支試管中,用玻璃棒攪拌,使絲狀物溶解。然后,向兩支試管中各加入4ml的二苯胺試劑?;旌暇鶆蚝?,將試管置于沸水中加熱5min,待試管冷卻后,比較兩支試管溶液顏色的變化,看看溶解有DNA的溶液是否變藍(lán)。三、實(shí)驗(yàn)步驟—以洋蔥為實(shí)驗(yàn)材料1.稱取30克已切碎的洋蔥,放入研缽中,加入少量石英砂助研,倒入10mL2mol/L的氯化鈉溶液,充分研磨。洋蔥含有揮發(fā)性刺激物,有效減少刺激,才能使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。上課前,教師可先將洋蔥放入冰箱冷凍一會(huì)兒,使其涼透但又不能結(jié)冰;或?qū)⒀笫[切成幾大塊,放入清水泡一會(huì)兒,讓其揮發(fā)性刺激物溶于水,可以減輕刺激。然后將洋蔥切碎備用。研磨的目的主要是使洋蔥細(xì)胞破裂,使DNA溶于2mol/L的氯化鈉溶液,沒必要將洋蔥研成粥糊狀,后者既浪費(fèi)時(shí)間又影響實(shí)驗(yàn)效果。研磨時(shí),切忌使用攪拌器(榨汁機(jī))。使用攪拌器雖可以提高研磨效率,但攪拌器將洋蔥切成極細(xì)小的顆粒,無法通過過濾將洋蔥顆粒剔除。只能將酒精直接倒入濾液中,許多洋蔥小顆粒因?yàn)檩p會(huì)漂浮起來,DNA藏在其中,無法分辨。學(xué)生看不到白色纖維狀粘稠物的DNA。2.研磨后,用漏斗和紗布將汁液過濾到小燒杯中,得到濾液。3.向?yàn)V液中加入95%的酒精溶液20mL,沿?zé)诰従彽谷耄灰饎?dòng)或攪拌。此時(shí),燒杯中的液體分為上、下兩層,下層較渾濁,上層澄清,很快上層溶液中就會(huì)有白色纖維狀粘稠物析出,用玻璃棒可將其輕輕卷起。這就是記錄生命遺傳信息的重要物質(zhì)——DNA。DNA析出的過程中,切忌震動(dòng)和攪拌(不震動(dòng)易于分層,我們就能很容易觀察到上清液中的絲狀物;攪拌會(huì)使非常柔軟的DNA斷裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起,可改用表面打毛的牙簽,DNA提取物就纏繞在牙簽上了。4.鑒定:取兩支試管,編為1、2號(hào),各加入2mol/L的氯化鈉溶液2mL,向1號(hào)試管中加入一些白色纖維狀物,振蕩使其溶解,然后向兩支試管中各加入2mL二苯胺試劑,沸水浴加熱5分鐘。四、注意事項(xiàng)1.以血液為實(shí)驗(yàn)材料時(shí),每100ml血液中需要加入3g檸檬酸鈉防止血液凝固。2.加入洗滌劑后,動(dòng)作要輕緩、柔和,否則容易產(chǎn)生大量的泡沫,不利于后續(xù)步驟地操作。加入酒精和用玻璃棒攪拌時(shí),動(dòng)作要輕緩,以免DNA分子的斷裂,導(dǎo)致DNA分子不能形成絮狀沉淀。3.二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用,否則會(huì)影響鑒定的效果。4.DNA的溶解度與NaCl溶液濃度的關(guān)系:當(dāng)NaCl溶液濃度低于0.14mol/L時(shí),隨濃度的升高,DNA的溶解度降低;當(dāng)NaCl溶液濃度高于0.14mol/L時(shí),隨濃度升高,DNA的溶解度升高。5.盛放雞血細(xì)胞液的容器,最好是塑料容器。雞血細(xì)胞破碎以后釋放出的DNA,容易被玻璃容器吸附,由于細(xì)胞內(nèi)DNA的含量本來就比較少,再被玻璃容器吸附去一部分,提取到的DNA就會(huì)更少。因此,實(shí)驗(yàn)過程中最好使用塑料的燒杯和試管,這樣可以減少提取過程的DNA的損失。課題6 血紅蛋白的提取和分離一、實(shí)驗(yàn)原理蛋白質(zhì)的物化理性質(zhì):形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等千差萬別,由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。1.凝膠色譜法(分配色譜法):(1)原理:分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙,路程短,流動(dòng)快;分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部,路程長(zhǎng),流動(dòng)慢。(2)凝膠材料:多孔性,多糖類化合物,如葡聚糖、瓊脂糖。(3)分離過程:混合物上柱→洗脫→大分子流動(dòng)快、小分子流動(dòng)慢→收集大分子→收集小分子*洗脫:從色譜柱上端不斷注入緩沖液,促使蛋白質(zhì)分子的差速流動(dòng)。(4)作用:分離蛋白質(zhì),測(cè)定生物大分子分子量,蛋白質(zhì)的脫鹽等。2.緩沖溶液(1)原理:由弱酸和相應(yīng)的強(qiáng)堿弱酸鹽組成(如H2CO3-NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4等),調(diào)節(jié)酸和鹽的用量,可配制不同pH的緩沖液。(2)緩沖液作用:抵制外界酸、堿對(duì)溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定。3.凝膠電泳法:(1)原理:不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同,在電場(chǎng)中受到的作用力大小、方向、阻力不同,導(dǎo)致不同蛋白質(zhì)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度不同。(2)分離方法:瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳等。(3)分離過程:在一定pH下,使蛋白質(zhì)基團(tuán)帶上正電或負(fù)電;加入帶負(fù)電荷多的SDS,形成“蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物”,使蛋白質(zhì)遷移速率僅取決于分子大小。二、實(shí)驗(yàn)步驟1.樣品處理①紅細(xì)胞的洗滌洗滌紅細(xì)胞的目的是去除雜蛋白,采集的血樣要及時(shí)采用低速短時(shí)間離心分離紅細(xì)胞,然后用膠頭吸管吸出上層透明的黃色血漿,將下層暗紅色的紅細(xì)胞液體倒入燒杯,再加入五倍體積的生理鹽水,緩慢攪拌10min,低速短時(shí)間離心,如此重復(fù)洗滌三次,直至上清液中沒有黃色,表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。②血紅蛋白的釋放 在蒸餾水和甲苯作用下,紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。注:加入蒸餾水后紅細(xì)胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細(xì)胞膜,有利于血紅蛋白的釋放和分離。2.粗分離①分離血紅蛋白溶液 將攪拌好的混合溶液離心后,試管中的溶液分為4層。第一層為無色透明的甲苯層,第2層為白色薄層固體,是脂溶性物質(zhì)的沉淀層,第3層是紅色透明液體,這是血紅蛋白的水溶液,第4層是其他雜質(zhì)的暗紅色沉淀物。將試管中的液體用濾紙過濾,除去之溶性沉淀層,于分液漏斗中靜置片刻后,分出下層的紅色透明液體。②透析 取1mL的血紅蛋白溶液裝入透析袋中,將透析袋放入盛有300mL的物質(zhì)的量的濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液中,透析12h。透析可以去除樣品中分子量較小的雜質(zhì),或用于更換樣品的緩沖液。3.純化調(diào)節(jié)緩沖液面:打開色譜柱下端的流出口,使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝↓ 膠面平齊,關(guān)閉出口。加入蛋白質(zhì)樣品:用吸管將透析后的樣品沿管壁環(huán)繞移動(dòng)加到色譜柱的頂端。加樣后,∣ 打開下端出口,使樣品滲入凝膠床內(nèi),等樣品完全滲入凝膠層后,↓ 關(guān)閉出口。調(diào)節(jié)緩沖液面:加入20mmol/L的磷酸緩沖液到適當(dāng)高度↓洗脫:連接緩沖液洗脫瓶,打開下端出口,進(jìn)行洗脫?!占盅b蛋白質(zhì):待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí),用試管收集。4.純度鑒定------SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳(選做)三、注意事項(xiàng)1.電泳技術(shù)電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下,利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異,使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度,從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。2. 紅細(xì)胞的洗滌如果分層不明顯,可能是洗滌次數(shù)少、未能除去血漿蛋白的原因。此外,離心速度過高和時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)使白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞一同沉淀,也得不到純凈的紅細(xì)胞,影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。3.如何檢測(cè)凝膠色譜柱的裝填是否成功由于凝膠是一種半透明的介質(zhì),因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈,檢查凝膠是否裝填得均勻。此外,還可以加入大分子的有色物質(zhì),觀察色帶移動(dòng)的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整,說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡,輕輕敲打柱體以消除氣泡,消除不了時(shí)要重新裝柱。4.為什么凝膠的裝填要緊密、均勻?如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻,就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無效的空隙,使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過,攪亂洗脫液的流動(dòng)次序,影響分離的效果。5.沸水浴處理加入洗脫液的濕凝膠的目的不但節(jié)約時(shí)間,還能除去凝膠中可能帶有的微生物和排除凝膠內(nèi)的空氣。6.G-75“G”代表凝膠的交聯(lián)程度,膨脹程度及分離范圍,75表示凝膠得水值,即每克凝膠膨脹時(shí)吸水7.5g。7.裝填完后,立即用洗脫液洗脫的目的:使凝膠裝填緊密8.加入檸檬酸鈉有何目的?為什么要低速、短時(shí)離心?為什么要緩慢攪拌?防止血液凝固;防止白細(xì)胞沉淀;防止紅細(xì)胞破裂釋放出血紅蛋白。9.與其他真核細(xì)胞相比,紅細(xì)胞的特點(diǎn)及這一特點(diǎn)對(duì)進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離的意義哺乳動(dòng)物及人的成熟的紅細(xì)胞是雙面凹圓餅狀,沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器。其含有的血紅蛋白是有色蛋白,因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過觀察顏色來判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀,大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。10.如何檢測(cè)血紅蛋白的分離是否成功如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話,能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整,隨著洗脫液緩慢流出;如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬,說明分離的效果不好,這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。粗提取 DNA 的原理是什么?純化粗提取 DNA 的原理是什么? ?
答案:解析:答案:粗提取DNA的原理是:DNA溶于NaCl溶液但在不同濃度的NaCl溶液中DNA溶解度不同。 純化粗提取DNA的原理是:DNA不溶于冷酒精,但細(xì)胞中某些物質(zhì)溶于酒精溶液。關(guān)于DNA的粗提取和鑒定的問題
1、實(shí)驗(yàn)中兩次使用蒸餾水。 第一次,取血細(xì)胞液時(shí)加蒸餾水,目的是讓血細(xì)胞吸水漲破 第二次是在析出含DNA的粘稠物后,目的是稀釋NACL溶液,使DNA逐漸析出 2、加3次NACL, 第一次,在溶解核內(nèi)DNA時(shí),加入NACL后充分?jǐn)嚢瑁铀偃旧|(zhì)中DNA與蛋白質(zhì)的分離,使DNA充分游離并融入NACL中 第二次在DNA粘稠物在溶解時(shí),家NACL是使DNA再溶解 第三次是在DNA的鑒定中,目的是溶解DNA 3、過濾3次 第一次在提取血細(xì)胞核物質(zhì)時(shí)進(jìn)行過濾,取得的濾液中含有染色質(zhì),而濾出的是細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器等的破碎結(jié)構(gòu) 第二次在濾去含有DNA粘稠物只能夠,濾液中含有仍然溶解在NACL中的細(xì)胞中的一些求人教版高中生物教材DNA粗提取與鑒定的詳細(xì)實(shí)驗(yàn)過程。急用,速答,謝謝!
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