一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
1、掌握酵母RNA提取的方法。
2、了解核酸的組成。
3、掌握鑒定核酸組分的方法和操作。
二、 實(shí)驗(yàn)原理
酵母核酸中RNA含量較多,DNA則少于2%。RNA可溶于堿性溶液,當(dāng)堿被中和后,可加乙醇使其沉淀,由此即可得到RNA制品。但是用堿液提取的RNA有不同的降解。RNA含有核糖、嘌呤堿、嘧啶堿和磷酸等組分,加入硫酸煮沸可使其水解,從水解液中可以測(cè)出上述組分的存在(見(jiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容)
三、 實(shí)驗(yàn)步驟
1、 用托盤(pán)天平稱(chēng)1g干酵母于研缽中,加入少許石英砂,再加入2ml 0.04mol/LNaOH溶液,在研缽中充分研磨至少5min。
2、 再加4ml 0.04mol/LNaOH溶液于勻漿液中,混勻后,將勻漿液轉(zhuǎn)移到大試管中,再用4ml 0.04mol/LNaOH溶液洗滌研缽,洗滌液并入勻漿液中。
3、 將大試管小心在沸水浴中加熱30min,冷卻后倒入離心管中,與另一組離心管在托盤(pán)天平上平衡,然后兩組的離心管對(duì)稱(chēng)地放入離心機(jī)中,2000r/min下離心15min。
4、 吸取10ml酸性乙醇溶液于小燒杯中,將離心管上清液小心倒入小燒杯中,邊倒入邊攪拌,直到RNA沉淀完全。
5、 將小燒杯中的液體倒入2個(gè)干凈的離心管,平衡、離心(2000r/min)3min。
6、 棄去兩離心管上清液,各離心管中加入95%乙醇2.5ml,振蕩、混勻、平衡、離心(2000r/min)3min。
7、 棄去兩離心管上清液,各離心管加入3ml 1.5mol/L硫酸,混勻、倒入同一個(gè)大試管中,貼上標(biāo)簽,放在試管架上,備用。
8、 將水解液在沸水浴中加熱至少10min,使沉淀RNA充分水解。
9、 取一支試管A,加入1ml 0.1mol/L硝酸銀溶液,再逐滴加入濃氨水至沉淀消失,然后加入1ml水解液放置片刻,觀察有無(wú)白色嘌呤堿的銀化合物沉淀。
10、 另取一支試管B,加入水解液1ml,三氯化鐵濃鹽酸溶液2ml和地衣酚乙醇溶液0.2ml(約4滴),混勻,用試管夾夾好后放到沸水浴中3~5min,注意觀察溶液是否變成綠色,說(shuō)明核糖的存在。
11、 再取一支試管C,加入水解液1ml和定磷試劑1ml,混勻,在沸水浴中加熱,注意觀察溶液顏色的變化,溶液變藍(lán),說(shuō)明磷酸存在。
注意事項(xiàng):離心管一定要平衡對(duì)稱(chēng)放入離心機(jī)中,離心機(jī)達(dá)到設(shè)置轉(zhuǎn)速時(shí)才能離開(kāi)。
四、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
第6步中離心管底部有不少的RNA沉淀。
試管A:出現(xiàn)白色渾濁現(xiàn)象。有嘌呤堿存在。
試管B:加熱后,出現(xiàn)鮮綠色,且隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng),顏色越來(lái)越深。有核糖存在。
試管C:加熱后,出現(xiàn)藍(lán)色,且隨著加熱時(shí)間延長(zhǎng),顏色越來(lái)越深。有磷酸存在。
說(shuō)明RNA的組分中有嘌呤堿、核糖、磷酸。
分析:
本實(shí)驗(yàn)選用酵母,是因?yàn)榻湍钢蠷NA含量較多,且價(jià)格便宜。RNA可溶于堿性溶液,所以本實(shí)驗(yàn)用0.04mol/LNaOH溶液來(lái)提取。RNA不溶于乙醇,可用酸性乙醇使RNA從溶液中沉淀出來(lái),再用乙醇洗滌沉淀,可得到RNA粗制品。
研磨和NaOH使酵母細(xì)胞破裂,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,所以RNA被釋放出來(lái),同時(shí),NaOH使蛋白質(zhì)變性。
加入酸性乙醇,一方面可以中和NaOH,另一方面,使RNA從溶液中沉淀下來(lái)。
RNA含有核糖、嘌呤堿、嘧啶堿和磷酸等組分,加入硫酸煮沸可使其水解,從水解液中可以測(cè)出上述組分的存在。
(1)強(qiáng)酸使核酸分子的有機(jī)磷消化為無(wú)機(jī)磷,使之與鉬酸銨結(jié)合成磷鉬酸銨(黃色沉淀)
PO43- + 3NH4+ + 12MoO42- + 24H+ ===(NH4)3PO4.12MoO3.6H2O + 6H2O
當(dāng)有還原劑(如維生素C)存在時(shí),Mo6+被還原成Mo4+,再與試劑中的其它MoO42-結(jié)合成Mo(MoO4)2,呈藍(lán)色,稱(chēng)鉬藍(lán)。所以試管C中會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色。
(2)RNA與硫酸共熱,生成的核糖進(jìn)而脫水轉(zhuǎn)化為糠醛,三氯化鐵作為催化劑,可與地衣酚反應(yīng),生成綠色化合物,所以試管B中出現(xiàn)綠色。(OR苔黑酚)
(3)嘌呤堿可與硝酸銀反應(yīng)產(chǎn)生白色的飄零銀化合物沉淀。所以試管A中出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。
(4)不檢測(cè)嘧啶堿,是因?yàn)榕c嘌呤堿相比,它難以被水解下來(lái),同時(shí)它難檢測(cè)且現(xiàn)象不明顯。
擴(kuò)展資料:
酵母核酸提取原理
提取和制備RNA 的首要問(wèn)題是選RNA 含量高的材料。微生物是工業(yè)上大量生產(chǎn)核酸的原料,其中RNA 的提制以酵母最為理想,因?yàn)榻湍负怂嶂兄饕荝NA(2.67~10.0%),DNA 很少(0.03~0.516%),而且菌體容易收集,RNA 也易于分離。
RNA 提制過(guò)程首先要使RNA 從細(xì)胞中釋放,并使它和蛋白質(zhì)分離,然后將菌體除去。再根據(jù)核酸在等電點(diǎn)時(shí)溶解度最小的性質(zhì),將pH 調(diào)至2.0~2.5,使RNA 沉淀,進(jìn)行離心收集。然后運(yùn)用RNA 不溶于有機(jī)溶劑乙醇的特性,以乙醇洗滌RNA 沉淀。
提取RNA 的方法很多,在工業(yè)生產(chǎn)上常用的是稀堿法和濃鹽法。濃鹽法是在加熱的條件下,利用高濃度的鹽改變細(xì)胞膜的透性,使RNA 釋放出來(lái),此法易掌握,產(chǎn)品顏色較好。
使用濃鹽法提出RNA 時(shí)應(yīng)注意掌握溫度,避免在20~70℃之間停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),因?yàn)檫@是磷酸二酯酶和磷酸單酯酶作用的溫度范圍,會(huì)使RNA 因降解而降低提取率。在90~100℃條件下加熱可使蛋白質(zhì)變性,破壞磷酸二酯酶和磷酸單酯酶,有利于RNA 的提取。