Выделение днк из ткани печени лабораторная работа 10 класс

Лабораторная работа № 29

ВЫДЕЛЕНИЕ НУКЛЕОПРОТЕИДОВ ИЗ ПЕЧЕНИ

Реактивы: 5% –й раствор хлорида натрия, дифениламиновый реактив (1г дифениламина в 100 мл ледяной уксусной кислоты,

+ 2,75мл H₂SO₄ конц.), печень, дистиллированная вода.
Оборудование: гомогенизатор, центрифуга, центрифужные весы, центрифужные пробирки, стакан химический на 100 мл, пипетка на 10 мл, цилиндры на 25 и 50 мл, стеклянные палочки, штатив с пробирками, водяная баня

Ход работы

Навеску ткани печени 500 – 100 мг гомогенизируют в 5—10 мл 5%– го раствора хлорида натрия. Полученный гомогенат переносят в центрифужные пробирки, уравновешивают их на центрифужных весах и центрифугируют 10 – 15 минут при 1500 – 3000 об/мин

Надосадочную жидкость делят на 2 части. В одной из пробирок проводят качественную реакцию на ДНК (см. ниже). Вторую пробирку помещают в кипящую водяную баню, предварительно добавив 3 мл 2 % – го раствора серной кислоты для проведения гидролиза (гидролиз проводят в течении часа). Гидролизат охлаждают, центрифугируют. В надосадочной жидкости содержатся составные компоненты нуклеопротеидов. Надосадочную жидкость разделяют на 3 части и проводят следующие качественные реакции: 1) на пуриновые основания, 2) на углеводную группировку, 3) на фосфорную кислоту.

Реакция на ДНК К 10 каплям раствора приливают 10–15 капель дифениламинового реактива, перемешивают и ставят в кипящую водяную баню на 10 – 15 минут. При нагревании дезоксирибонуклеопротеиды гидролизуются, а освободившаяся дезоксирибоза реагирует с дифениламином. Раствор дифениламина в смеси с уксусной и серной кислотами дает при нагревании с дезоксирибозой серо–синее окрашивание.

1. Проба на пуриновые основания. К 10 каплям гидролизата добавляют 1 каплю концентрированного раствора аммиака для нейтрализации и 5 капель 1% – го раствора AgNO₃. При стоянии выпадает рыхлый осадок бурого цвета, обусловленный образованием соединений серебра с пуриновыми основаниями.

2. Качественные реакции на углеводы (рибозу и дезоксирибозу). Эти реакции основаны на способности рибозы и дезоксирибозы восстанавливать ионы металлов (медь, висмут, железо) в щелочной среде.

К 5 каплям гидролизата добавляют 5 капель 30% – го раствора гидроксида натрия и несколько капель 7 % –го раствора сульфата меди до появления неисчезающей мути гидроокиси меди (II) Сu(ОН)₂. При нагревании до кипения выпадает желтый осадок гидрата меди (I) СuОН или красный осадок оксида меди (I) Сu₂О.

3 Молибденовая проба на фосфорную кислоту. К 5 каплям гидролизата добавляют 10 капель молибденового реактива, представляющего собой раствор молибденовокислого аммония в азотной кислоте, и кипятят. При охлаждении пробирки под струей холодной водопроводной воды выпадает кристаллический осадок лимонно–желтого цвета, обусловленный образованием фосфорно–молибденовокислого аммония.

Урок-эксперимент » Удивительная молекула ДНК»
методическая разработка по биологии (10 класс) по теме

Данный эксперимент можно рекомендовать к проведению на уроке биологии по теме: «Клетка», а также на уроке при изучении структуры нуклеиновых кислот. Эта работа может быть проведена на занятиях школьного кружка по биологии, при проведении факультативов или элективных курсов.

Цель: углубление знаний учащихся о ДНК и её роли в организме, развитие исследовательских способностей обучающихся.
Задачи урока:
-раскрыть особенности строения молекулы ДНК.
-изучить физические и химические свойства ДНК
— увидеть ДНК своими глазами!

Скачать:

Предварительный просмотр:

Урок-эксперимент « Удивительная молекула ДНК»

Цель : углубление знаний учащихся о ДНК и её роли в организме, развитие исследовательских способностей обучающихся.

-раскрыть особенности строения молекулы ДНК.

-изучить физические и химические свойства ДНК

Читайте также: Украшаем шторы из остатков ткани

— увидеть ДНК своими глазами!

Как передаётся информация внутри живых существ? Как от одного поколения в другое передается информация о зарождении именно зелёной лягушки, а не красного жасмина? Как и где она хранится? На чём она «путешествует»? Ответ известен: эта удивительная «информационная молекула» называется ДНК. Эта информация, «путешествующая» в молекуле ДНК от матери и отца к их потомству, является «инструкцией», которая позволяет механизму в оплодотворенной клетке строить новый живой организм.

Длина молекулы ДНК одной клетки человека составляет около двух метров!

В организме человека находится от 75 до 100 триллионов клеток.

Длинна всех молекул ДНК человека:

150 миллиардов километров. Этого достаточно, чтобы 3,5 миллиона раз обернуть Землю по экватору и 400 раз долететь до Солнца и вернуться обратно!

Наследственность, гены, ДНК… Кажется, эти слова уже давно перестали быть научными терминами, вошли в повседневную жизнь и знакомы теперь каждому старшекласснику, не говоря уж о студентах. Но никакой ДНК большинство из нас никогда не видело, хотя увидеть её — дело вполне реальное даже в домашних условиях. В одной из генетических лабораторий на стене висит, к примеру, вот такая инструкция:

Конечно, для научных работников эта инструкция — в какой-то степени шутка и никто из них ДНК таким способом не выделяет, а между тем если и вправду воспользоваться ею, то всё получится ! Выход ДНК будет, правда, невелик, а вещество — не особенно чистым, но увидеть в микроскоп длинные тонкие нити — кристаллы ДНК — вполне возможно.

Научные методы, позволяющие выделять ДНК, слишком трудны как в техническом, так и в теоретическом плане. В условиях школьных лабораторий невозможно найти нужное оборудование для проведения работы. А как хочется увидеть ДНК! За основу взят метод, предложенный В. Артамоновой в популярной статье «Как увидеть ДНК» (Химия и жизнь, Школьный клуб, 2002, №2, стр. 48-49. Алгоритм эксперимента прост в исполнении. Эксперимент нагляден, информативен по содержанию и занимателен по форме.

Выделенные из тканей животного и растения молекулы ДНК

Выделенные из куриной печени и гороха молекулы ДНК

Химический состав нуклеопротеидов

Сок свежевыжатого ананаса 55-100 мл. Освобождает ДНК от гистоновых белков, покрывающих ее своеобразной «шубой».

Дегергент (жидкое моющее средство «Fairy») 2 столовые ложки. Разрушает липидные мембраны клеток и ядерную мембран, высвобождая ДНК.

Этанол 95% 15-30 мл. Экстрагирует молекулы ДНК из водного раствора.

Поваренная соль (NaCl) 0,9г. Создает физиологическую среду, препятствуя разрушению молекул ДНК.

Пробирки, химические стаканы или другую посуду.

Для наблюдения использовался школьный микроскоп УМ-301.

Выделение ДНК из ткани гороха…..

Деление учащихся на группы. Каждая группа по алгоритму под руководством учителя проводит эксперимент по выделению ДНК из зелёного горошка.

Алгоритм проведение эксперимента « Как самому выделить ДНК»

Найдите что-то, что содержит много ДНК. Например, зелёный горошек (но можно куриную печенку, селёдочные молоки или лук).

Положите в миксер около 100 мл (полстакана) этого продукта, добавьте 1/8 чайной ложки соли и 200 мл (стакан) мл холодной кипяченой воды. Взбивайте в течение 15 секунд. Миксер «сварит» вам горохово-клеточный суп.

Процедите смесь через ситечко или кусок капрона (чулок вполне подойдет). В полученную мякоть добавьте 1/6 от её количества (это будет примерно 2 столовые ложки) жидкого моющего средства (для посуды, например) и хорошо размешайте. Оставьте на 5-10 минут.

Разлейте жидкость по пробиркам или другим стеклянным посудинам, чтобы в каждой было заполнено не больше трети объёма.

Добавьте в каждую пробирку по чуть-чуть либо сока, выжатого из ананаса( к 2 мл суспензии клеток прибавляем 2 мл ананасового сока), либо раствора для контактных линз и осторожно встряхните, переворачивая и наклоняя пробирку (если будете трясти слишком рьяно, разломаете ДНК и ничего не увидите). Клеточная масса сжимается и опускается на дно пробирки. По времени процесс идет 10-15 минут. О том, что белки разрушены можно судить по уменьшению вязкости раствора.

Читайте также: Ткань с философским уклоном 7 букв

Выделение ДНК из раствора, находящегося над массой клеток. Этот этап – самый ответственный . Приливать спирт в пробирку с ДНК-содержащей смесью следует осторожно пипеткой по стенкам пробир-ки, наслаивая его сверху. Когда нижние слои спирта смешаются с раствором ДНК, начнется процесс кристаллизации нуклеиновых кислот, и они всплывут в виде белого облачка.

Осторожно, пипеткой следует взять каплю этого облачка и поместить на предметное стекло. Покровным стеклом пользоваться не надо, так как кон-центрация ДНК в растворе невелика, в тонком слое жидкости увидеть ее сложнее. Спирт испаряется быстро, и фрагменты ДНК быстро разрушаются, поэтому каплю следует сразу поместить под микроскоп.

Конечно, увеличение школьного микроскопа не позволит увидеть струк-туру молекулы, и определить какие гены она содержит. Но чистые кристал-лы ДНК в виде клубков, нитей, «червячков» и «запятых» видно при уве-личении школьного микроскопа совершенно отчетливо. Особенно хорошо видны крупные молекулы ДНК под микроскопом, соединенным с компью-тером, в этом случае их можно сфотографировать.

Примечание: Если сравнить фотографию ДНК, полученной в результате нашего опыта, с фотографиями, представленными серьезными научно-исследовательскими лабораториями, то очевидно – они очень похожи. Сравнительный анализ фото позволяет нам предполагать, что выделенный нами материал является фрагментом хромосомы.

4. Обсуждение эксперимента, оформление в тетради.

Чистые кристаллы ДНК похожи на клубки спутанных нитей, но не надо забывать, что вы видите именно кристаллы вещества, а не его макромолекулы, и сказать по их внешнему виду, какие гены содержит выделенная вами нуклеиновая кислота, конечно невозможно. Чтобы узнать это, придется снова растворять ДНК. Прочем, «прочесть» последовательность нуклеотидов домашних условиях, увы , невозможно: для этого нужны не только специальные приборы , но и дорогие реактивы. Однако если вы уже хорошо рассмотрели кристаллы и они успели подсохнуть, можете понаблюдать за тем, как ДНК растворяется. Она в начале набухает, становясь похожей на студенистую медузу, и лишь спустя несколько дней раствор делается однородным. Процесс можно ускорит, если пробирку почаще встряхивать.

— Размельчение в блендере разрушает стенки и органы клетки, в результате чего ДНК может плавать в супе из молекул и жиров.

— Соль мы добавляем для того, чтобы стенки клетки не полопались раньше времени: давление внутреннего содержимого на клеточную мембрану изнутри уравновешивают давлением соляного раствора снаружи.

— Фильтрация нужна, чтобы механически удалить всевозможные примеси и крупные куски ткани.

— Моющее средство из-за своего эмульгирующего воздействия притягивает жиры и отделяет их от белков.

-Но цепочки ДНК защищены белковой оболочкой . Чтобы разрушить эту оболочку и выделить чистое ДНК, вы добавляете сок ананаса. Он имеет ферменты, разрушающие внешнюю оболочку.

— Для окончательного высвобождения ДНК нужен спирт . Заменить спирт водкой или духами нельзя: если концентрация спита будет низкой и упадет при смешивании с водной фазой до 60 – 65%, ДНК в кристаллическое состояние не перейдет. По этой причине наливать спирт в пробирку с ДНК-содержащей смесью следует осторожно, наслаивая его сверху. И легкие цепочки ДНК всплывают к поверхности этого слоя, а тяжелые остатки белков и жиров остаются в растворе.

— Графически изобразить проведенный эксперимент.