Question

【題目】科研人員以金定鴨、長樂灰鵝和象洞雞的全血為實(shí)驗(yàn)材料，比較苯酚—氯仿抽提法（方法A）和鹽析法（方法B）提取血液中DNA的效率。圖中EDTA具有破壞細(xì)胞膜、抑制DNA酶的活性的作用，SDS具有破壞細(xì)胞膜和核膜、使蛋白質(zhì)變性和抑制DNA酶活性的作用。提取過程和結(jié)果如下：

提取過程：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

測定項目	金定鴨		長樂灰鵝		象洞雞
	方法A	方法B	方法A	方法B	方法A	方法B
純度/OD值	1.95	1.96	1.85	2.36	1.96	1.90
濃度/μg.mL-1	534.29	240.00	899.17	583.33	385.35	914.17

（注）純DNA的OD值為1．8，OD值在1．75～1．85間，DNA純度較好；OD值高于1．8，一般有RNA污染；OD值小于1．8，一般有蛋白質(zhì)或其他物質(zhì)污染。

請回答：

（1）本實(shí)驗(yàn)不選擇哺乳動物血液為實(shí)驗(yàn)材料的原因是__________________________________。

（2）步驟①中，若只用蛋白酶K消化處理，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是______________________。

（3）步驟③中，破碎細(xì)胞常用的操作方法是___________________。步驟⑤加入蒸餾水的目的是_______________________________________。

（4）苯酚和氯仿-異戊醇不溶或微溶于水，密度均大于水，步驟②⑦所依據(jù)的原理是____________________________________________。

（5）對于長樂灰鵝來說，較適宜的DNA提取方法是_____________。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同方法提取的DNA中，影響DNA純度的主要物質(zhì)是___________。相同體積的不同鳥類的血液DNA提取量有明顯差異，其原因可能是_____________________________。

Answer 1

【答案】哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核和線粒體（只有白細(xì)胞中含有DNA） DNA的提取量減少，純度降低 向血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，并用玻璃棒攪拌 降低NaCl溶液的濃度，析出DNA DNA不溶于苯酚、氯仿-異戊醇，蛋白質(zhì)等雜質(zhì)溶于苯酚、氯仿-異戊醇 苯酚—氯仿抽提法（方法A） RNA 不同鳥類血液中血細(xì)胞的密度不同（或不同鳥類血細(xì)胞中DNA含量不同）

【解析】

DNA粗提取與鑒定的原理

DNA在氯化鈉溶液中的溶解度，是隨著氧化鈉的濃度的變化而改變的。當(dāng)氯化鈉的物質(zhì)的量濃度為 2 mol/L時，DNA的溶解度最大；濃度為 0.14 mol/L時，DNA的溶解度最低。利用這一原理，可以使溶解在氯化鈉溶液中的DNA析出。DNA不溶于95%的酒精溶液，但是細(xì)胞中的某些物質(zhì)則可以溶于酒精溶液。利用這一原理，可以進(jìn)一步提取出含雜質(zhì)較少的DNA。DNA能與二苯胺(沸水浴)反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)，因此，二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑。

（1）哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核和線粒體，而細(xì)胞核和線粒體中含有的DNA，其中只有白細(xì)胞中含有DNA，因此本實(shí)驗(yàn)不能選擇哺乳動物血液為實(shí)驗(yàn)材料來提前DNA。

（2）步驟①中，同時使用的EDTA具有破壞細(xì)胞膜、抑制DNA酶活性的作用，因此，若改為只用蛋白酶K消化處理，會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)中提取DNA的提取量減少，純度降低。

（3）步驟③中，通常向血細(xì)胞液中加入一定量的蒸餾水，并用玻璃棒攪拌以加速血細(xì)胞破碎。因?yàn)?/span>DNA在2mol/L的NaCl溶液溶解度最大，高于或低于這一濃度都會導(dǎo)致DNA的溶解度減小，因此，步驟⑤加入蒸餾水的目的是為了降低NaCl溶液的濃度，從而使DNA的溶解度降低，使DNA析出。

（4）根據(jù)苯酚和氯仿-異戊醇不溶或微溶于水，密度均大于水，并且DNA不溶于苯酚、氯仿-異戊醇，蛋白質(zhì)等雜質(zhì)溶于苯酚、氯仿-異戊醇的原理進(jìn)行步驟②⑦的操作實(shí)現(xiàn)了DNA的提純。

（5）對于長樂灰鵝來說，利用苯酚—氯仿抽提法（方法A）提取的DNA純度好，而且含量也高，因此較適宜的DNA提取方法是方法A。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同方法提取的DNA中，其純DNA的OD值均大于1.85，根據(jù)題意可知，影響DNA純度的主要物質(zhì)是RNA。相同體積的不同鳥類的血液DNA提取量有明顯差異，其直接的影響因素是不同鳥類血液中血細(xì)胞的密度不同導(dǎo)致的DNA含量的不同。