生物化学与分子生物学实验指导书-方成 联系客服

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(有时絮状物出现较慢,可放置十几分钟)。 【注意事项】 【思 考 题】

1.破酵母细胞时为什么要在沸水浴中进行?

2.为什么用酵母作为实验原料?如何使RNA从酵母中释放出来?RNA的等电点是多少? 3 为什么用稀碱溶液可以使酵母细胞裂解?

4.核酸的溶解性质是什么?常用什么试剂分离沉淀核酸? 【课外阅读】

RNA含有核糖、嘌呤碱、嘧啶碱和磷酸等组分,加入硫酸煮沸可使其水解,从水解液中可以测出上述组分的存在。

(1)强酸使核酸分子的有机磷消化为无机磷,使之与钼酸铵结合成磷钼酸铵(黄色沉淀)PO43- + 3NH4+ + 12MoO42- + 24H+ ===(NH4)3PO4.12MoO3.6H2O + 6H2O;

当有还原剂(如维生素C)存在时,Mo6+被还原成Mo4+,再与试剂中的其它MoO42-结合成Mo(MoO4)2,呈蓝色,称钼蓝。所以试管C中会出现蓝色。

(2)RNA与硫酸共热,生成的核糖进而脱水转化为糠醛,三氯化铁作为催化剂,可与地衣酚反应,生成绿色化合物,所以出现绿色。(OR苔黑酚)

(3)嘌呤碱可与硝酸银反应产生白色的嘌呤银化合物沉淀。所以出现浑浊现象。 (4)不检测嘧啶碱,是因为与嘌呤碱相比,它难以被水解下来,同时它难检测且现象不明显。

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实验八:植物组织DNA粗提与鉴定(综合性;4学时)

【实验目的】

1 .掌握 DNA 分离纯化的原理和方法。 2 .掌握 DNA 鉴定技术。 【实验原理】

洗涤剂等去污剂可以溶解细胞的细胞壁,破坏细胞膜,同时也能使蛋白质变性。当细胞壁破坏后,细胞释放出核酸与蛋白质形成的复合物——核糖核蛋白(RNP)和脱氧核糖核蛋白(DNP),这两种复合物在不同电解质溶液中的溶解度有较大差异。当NaCl浓度达到0.14mol/L时,DNP溶解度约为纯水中溶解度的1%,但RNP则不一样,在0.14mol/L NaCl溶液中,DNP溶解度很低,而RNP的溶解度仍相当大,因此在制备DNA时,利用0.14mol/L稀盐溶液使DNP与RNP分开。

去除蛋白质后的核酸盐溶液,再利用其不溶于有机溶剂的性质,但细胞中的其他物质则可以溶于有机溶剂,应用适当浓度的有机溶剂 (如乙醇)使DNA呈絮状沉淀析出(本实验加入酒精后使食盐浓度接近0.14mol/L)。在溶液中,DNA链略带负电荷,而盐离子可被吸引到DNA的负电荷上,中和这些负电荷,因此就能够使DNA片段聚合在一起,形成絮状粘稠物质。利用这一原理,就可以用酒精萃取DNA。

DNA与二苯胺作用生成蓝色沉淀用来鉴定 DNA。 【实验条件】

洋葱或其他植物、洗洁精、NaCl、搅拌机或研钵、纱布、漏斗、烧杯、玻璃棒 、量筒(10mL一支)、滴管、试管( 20mL两支)、天平。95%酒精、蒸馏水、

2mol/LNaCl溶液:

二苯胺显色剂:称取1g重结晶二苯胺溶于100ml冰乙酸中,再加入浓硫酸2.75ml(或10ml 60%过氯酸),混匀置棕色瓶中,贮于冰箱。临用前加入1.6%乙醛溶液。所配试剂应为无色。[1 g重结晶的二苯胺溶于100ml冰乙酸(A.R.)中,再加10ml过氯酸,临用前加入1.0ml 16%的乙醛,试剂应为无色。] 【操作步骤】

1.称取100g洋葱,将洋葱切碎,放进搅拌机或研钵中,加入10mL洗洁精和1g食盐,充分搅拌或研磨。

2.将捣碎的洋葱糊用漏斗和纱布过滤到小烧杯中,得到滤液,置于冰箱中冷却几分钟。 3.取上述澄清的洋葱液10mL,沿烧杯壁缓缓倒入等量的95%酒精(冷却过的酒精效果较好),不要震动或搅拌。此时,烧杯中的液体分为上、下两层,下层较浑浊,上层澄清,很快上层溶液中就会有白色纤维状粘稠物析出,用玻璃棒可将其轻轻卷起。

4. 进一步纯化:将析出的DNA再溶解于2mol/L的氯化钠溶液中。倒入等量的95%的酒精,使DNA再次析出,用玻棒搅拌,使DNA再次缠绕于玻棒末端。

5.鉴定:取两支试管,编为1、2号,各加入的0.015/L氯化钠溶液2mL,向1号试管中加入一些白色纤维状物,振荡使其溶解,然后向两支试管中各加入2mL二苯胺试剂,沸水浴加热5分钟。 【注意事项】

1、洋葱含有挥发性刺激物,有效减少刺激,才能使实验顺利进行。可先将洋葱放入冰箱冷冻一会儿,使其凉透但又不能结冰;或将洋葱切成几大块,放入清水泡一会儿,让其挥发性刺激物溶于水,可以减轻刺激。然后将洋葱切碎备用。研磨的目的主要是使洋葱细胞破裂,使DNA溶于2mol/L的氯化钠溶液,没必要将洋葱研成粥糊状,后者既浪费时间又影响实验效果。研磨时,切忌使用搅拌器(榨汁机)。使用搅拌器虽可以提高研磨效率,但搅拌器将洋葱切成极细小的颗粒,无法通过过滤将洋葱颗粒剔除。只能将酒精直接倒入滤液中,许多洋葱小颗粒因为轻会漂浮起来,DNA藏在其中,无法分辨。看不到白色纤维状粘稠物的DNA。

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2、DNA析出的过程中,切忌震动和搅拌(不震动易于分层,我们就能很容易观察到上清液中的丝状物;搅拌会使非常柔软的DNA断裂成小段,不易取出)。如果用玻璃棒DNA不易卷起,可改用表面打毛的牙签,DNA提取物就缠绕在牙签上了。 【思 考 题】

1、 不同浓度NaCl溶液(2mol/L,0.14mol/L,0.015mol/L)的用途? 2、 DNA,RNA相分离的原理? 【课外阅读】

纯化DNA的方案:方案一:30mL含DNA的滤液+2mol/L NaCl→同方向搅拌,DNA溶解→加入蒸馏水→DNA析出→过滤得到过滤物→放到2mol/LNaCl溶液中溶解→DNA-NaCl溶解液;方案二:30mL滤液+嫩肉粉(木瓜蛋白酶)→静置10~15分钟→DNA滤液;方案三:30mL滤液→60~75℃恒温保温10~15分钟→过滤获得DNA滤液。

本实验中鉴定DNA的方法为二苯胺法。如果在没有二苯胺的情况下也可以用以下几种方法。⑴配制染色剂。用蒸馏水配制0.05%的溴化乙锭(EB)溶液。⑵将玻璃棒上缠绕的白色絮状物抹于蜡纸上,再滴1滴EB溶液染色。⑶将蜡纸放在紫外灯(260nm)下照射(暗室中),可见橙红色的荧光(DNA的紫外吸收高峰在260nm处)。

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实验九:肝组织中核酸的提取与鉴定(综合性;4学时)

【实验目的】

1.掌握从动物组织中提取核酸的基本原理与方法。 2.了解两类核酸的组成上的主要差异和鉴定方法。 【实验原理】

细胞内的核酸多以核蛋白的形式存在,其中脱氧核糖核蛋白主要存在于细胞核中,核糖核蛋白主要存在于细胞质中。根据脱氧核糖核蛋白(DNP)与核糖核蛋白(RNP)在一定浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同进行分离。在0.14mol/L Nacl溶液中,RNP的溶解度大,而DNP的溶解度较小;相反,在1mol/L NaCl溶液中,RNP的溶解度较小,而DNP的溶解度却很大。先用不同浓度的盐溶液将DNP与RNP分离,分离过程中加入少量柠檬酸钠,可抑制脱氧核糖核酸酶对DNA的水解作用。然后用蛋白质变性剂使核蛋白变性解离,沉淀除去蛋白质,释放游离出核酸,再利用核酸不溶于乙醇的性质将核酸析出,最后根据两类核酸的组分不同主要是戊糖的不同进行DNA、RNA的鉴定。

DNA分子在酸性溶液中加热水解后,其脱氧核搪部分可被浓酸缩水成ω-羟基-γ-酮基戊醛等化合物,再进一步与二苯胺作用,可产生蓝色化合物,在595nm处有最大吸收峰,从而可进行定量侧定。待测样品中的DNA浓度在20-200ug/L之间时,其吸光度与浓度成比。反应式如下:

RNA分子中的核糖在浓酸中加热,脱水转变成糖醛,后者在氧化铁存在下,与地衣酚试剂(3,5-二羟基甲苯)反应,缩合成绿色化合物,在670nm处有最大吸收峰,从而可进行定量测定。待测样品中的RNA浓度在20-200ug/L之间时,其吸光度与浓度成正比。反应式如下:

【实验条件】

(一)器材:手术剪刀;表平皿;天平;玻璃匀浆器(或电动玻璃匀浆机);低速冷冻离心机;烧杯;量筒;试管及试管架;玻棒;吸量管2ml,5ml;恒温水箱;滴管。 (二)试剂:

1.0.14mol/L NaCl溶液(内含0.01mol/L柠檬酸) 2.1mol/L NaCl溶液

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