一、实验材料的选择
动物材料
鸡血:红细胞含细胞核且DNA含量高,需用柠檬酸钠抗凝处理防止凝血。
猪肝:肝细胞代谢活跃,核物质丰富,适合提取高纯度DNA。
注意事项:哺乳动物成熟红细胞(如人血)因无细胞核,DNA含量极低,不宜选用。
植物材料
菜花(花椰菜)、洋葱:细胞核大、DNA含量高,研磨后易释放DNA。
香蕉、菠菜:纤维少、细胞壁较软,适合教学实验。
处理要点:需加入洗涤剂(如SDS)破坏细胞膜,并用食盐(NaCl)溶解DNA。
微生物
大肠杆菌:无复杂细胞结构,裂解后可直接提取DNA,常用于基础研究。
二、关键试剂与作用
裂解试剂
SDS(十二烷基硫酸钠):破坏细胞膜和核膜,释放DNA。
CTAB(十六烷基三甲基溴化铵):适用于植物材料,可结合多糖杂质,减少干扰。
蛋白酶K:分解蛋白质(如组蛋白),提高DNA纯度。
盐溶液与沉淀剂
NaCl溶液:高浓度(如2 mol/L)溶解DNA,低浓度(0.14 mol/L)促进DNA沉淀。
冷乙醇(95%)或异丙醇:低温下沉淀DNA,与蛋白质分离。
纯化试剂
苯酚-氯仿法:去除脂质和蛋白质,需严格防护避免接触皮肤。
硅胶膜/磁珠法:通过吸附-洗脱纯化DNA,适合高通量实验。
三、鉴定方法与试剂
二苯胺法
原理:DNA与二苯胺在酸性条件下加热生成蓝色化合物。
操作:将DNA溶解于2 mol/L NaCl,加入二苯胺试剂后沸水浴,蓝色深浅反映DNA浓度。
紫外吸收法
设备:紫外分光光度计,通过260 nm吸光度定量DNA,A260/A280比值评估纯度(理想值1.8)。
凝胶电泳
试剂:琼脂糖、TBE缓冲液、核酸染料(如EB或SYBR Safe)。
结果:DNA在电场中迁移形成条带,通过大小和亮度分析。
四、实验设备与辅助工具
基础设备
离心机:分离细胞碎片与DNA溶液。
恒温水浴箱:控制裂解与沉淀温度(如60℃裂解、4℃沉淀)。
分子生物学仪器
PCR仪:扩增特定DNA片段,需配合引物和Taq酶。
微量移液器:精确转移液体(如1-1000μL)。
防护用具
手套与护目镜:避免接触有毒试剂(如苯酚、氯仿)。
五、特殊样本处理
法医样本
毛发、骨骼:需脱钙或研磨处理,采用硅珠法或Chelex法提取微量DNA。
环境DNA(eDNA)
Sterivex过滤器:富集水样中的DNA,配合试剂盒纯化。
总结
DNA提取与鉴定的材料选择需兼顾DNA含量、操作便利性与实验目的。动物材料以鸡血、猪肝为主,植物优选菜花、洋葱,微生物常用大肠杆菌。试剂与设备的选择直接影响提取效率和纯度,而鉴定方法则需根据检测需求灵活选用。通过科学配比试剂和规范操作,可高效获取高质量DNA,为后续研究奠定基础。