DNA的粗提取實驗材料改進初探

張博

843000 新疆阿克蘇生產(chǎn)建設(shè)兵團第一師高級中學

【摘 要】生物實驗是培養(yǎng)學生素質(zhì)、提高學生能力和對生物科學興趣的有效途徑，在課改的背景下，本著提高生物實驗教學的質(zhì)量，使實驗教學向著便捷、準確、高效的方向發(fā)展的目的，對教材中中學實際試行過程中存在問題的實驗進行了研究和探索，從中學實際條件出發(fā)，提出一些改進的建議，進一步完善了實驗方案.其中，對實驗“DNA的粗提取和觀察”進行了新材料的探究。

【關(guān)鍵詞】教材；實驗；改進；DNA粗提；材料

一、新實驗材料的探究

DNA的粗提取實驗比較復雜，在實際操作過程中需要注意的細節(jié)問題也非常多，而且往往因為某個環(huán)節(jié)的操作不當，結(jié)果不能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。我覺得實驗材料的選擇是個值得探討的問題：雖然各種生物細胞中都含有大量的DNA，但是并不是每一種生物組織都適合做提取DNA的原材料。比較好的實驗材料最好應(yīng)該滿足以下幾個條件：

①組織中DNA的含量比較豐富，能夠適合大量提取；

②實驗材料的價格適宜，從而能相對的降低實驗成本；

③實驗材料在實驗過程中的可操作性較強，在相對簡單的條件下能大量提取出DNA，便于學生實驗操作。

這個實驗的材料最初選用的是雞血，但是現(xiàn)在雞血并不是很好尋找，而且有時候出現(xiàn)禽流感過后，也無法進行實驗。所以筆者想通過洋蔥，豬肝，入手，看看是否有更好的替代品，到底那種實驗材料最好，或者還有另外更好的材料，是非常值得花些功夫去探究的。

二、實驗材料的比較及啟示

表1是幾種實驗材料特點的大致比較：

根據(jù)以上對比可以看出，洋蔥的優(yōu)點是價格低廉，步驟相對簡單，但是其DNA含量不高，實驗成功率一般；豬肝，作為探索的新材料，其優(yōu)點是效果明顯，操作方便，但是就價格來說倒是比前兩者要高，如果單從取材方面來考慮的話，以豬肝作為實驗材料是不經(jīng)濟的，而且還要面臨中學實驗條件和經(jīng)費的限制等問題。

這兩種物質(zhì)作為實驗材料，學生的操作過程大同小異，具體數(shù)據(jù)可能會有一定的差別，經(jīng)過多次實驗的嘗試和探索，我得出了采取用洋蔥粗提DNA的方法從豬肝細胞中提取DNA的有關(guān)數(shù)據(jù)，表2是兩種不同方法步驟的比較：

從實驗的效果來看，使用豬肝細胞能析出的DNA非常之多，而洋蔥繞出的DNA則少之又少，但并不是說越多越好，豬肝所得DNA因為比較多，挑出來進行染色處理觀察的DNA往往太厚而不易觀察。從實驗費用來看，洋蔥作為實驗材料，價廉物美，操作簡易，而且不會像雞血或者豬肝那樣粘在衣服上會使人不太舒服，但令人頭疼的問題是，洋蔥弄多了真的使人眼睛受不了，我想，一邊做實驗一邊流淚恐怕是一件不太人道的事情吧；相對與洋蔥，如果使用豬肝做實驗材料的話，每10克豬肝大約可制備50ml粗提液，每個學生一般只需要使用10ml粗提液，這樣一斤豬肝可以作為5個班級的實驗材料，這樣實驗成本稍微高些。但如果學校沒有組織粉碎機的話，制備洋蔥DNA粗提液還可以用研缽勉強對付，而制備豬肝DNA粗提取液則是一件相當麻煩的事。

從以上實驗的對比可以看出，作為一種新的實驗材料，豬肝具有以下優(yōu)點：

①豬肝中DNA的含量極為豐富，比洋蔥提取的DNA更多，不會一次就用完，省去重復提取，且不會讓人眼睛感覺不舒服；

②由于DNA較多，不會造成像洋蔥那樣，稍微一攪就使絮狀物都斷裂成碎片的情況。

因此，我認為，如果無須精打細算且希望能盡量簡化實驗工作和取得較好的實驗效果的話，豬肝也是一種比較理想的實驗材料，具體采用哪種實驗材料可根據(jù)實際情況酌情選擇。

但是，用豬肝作為實驗材料，也有需要注意的地方：

（1）粉碎豬肝時，稍微注意，和洋蔥不同的是，不要打得完全呈漿狀，否則DNA也被打碎，攪拌的時候就不容易攪上，一般來說，大概打半碎就可以了，但是過濾的時候最好多過濾幾次；

（2）過濾后的濾液不要久置，最好在新鮮的時候就立即實驗，因為實際探究時，不管是洋蔥還是豬肝，過濾液一旦放置一會以后，效果就不如前次的好，要么就是DNA絲狀破碎，要么甚至就沒有DNA出現(xiàn)了；

（3）攪拌時，為了增加摩擦力，可以用一次性筷子代替玻棒，攪拌時，既可以繞一個方向轉(zhuǎn)動，也可以讓筷子繞一個方向自轉(zhuǎn)，但是動作一定要輕、慢，防止把DNA攪碎而難以纏繞；

（4）豬肝細胞的DNA不太容易染色，要注意一則，取DNA的時候不要取得太多，撈出少許絲狀物，用解剖針或者鑷子稍微撕碎分開，不要讓它們都集中在一起，二則，用甲基綠染色的時候，稍微久一點，大概5min左右。

另外，我們還可以通過實驗鏡檢來觀察物質(zhì)到底是什么，中學老師并不是很明白，鏡檢物質(zhì)在低倍鏡下呈現(xiàn)絲絮狀物質(zhì)，在高倍鏡下呈現(xiàn)一個個被染成藍綠色的小顆粒。用測微尺進行測量后，發(fā)現(xiàn)這些小顆粒的直徑大小不等，其數(shù)量級差異很大，從10-6到10-4不等，推測這些顆?？赡苁且恍┚酆象w，另外還有一些沒有被溶解的細胞核清晰可見。