师：同学们大家好，今年暑假，杭州女子来某某神秘失踪案引发网友集体关注。警方在对抽取的38车粪水进行冲洗筛查期间，发现疑似人体组织，现场提取检测后，经DNA比对，确认是来某某的人体组织。那么如何进行DNA的粗提取和鉴定呢？今天我们一起来复习DNA粗提取与鉴定。

　　首先，我们梳理一下整个实验步骤。在这里我们以鸡血细胞为例，第一步取鸡血细胞，离心以后取血细胞；接下来破碎细胞，收集滤液；第三步，经过不断地溶解、稀释，让DNA不断地析出，从而达到去除杂质的目的；第四步，使用预冷的95%的酒精析出DNA；最后对析出的丝状物进行鉴定。

　　先来看实验材料的选取，选择合适的实验材料可以保证实验更顺利地完成。同学们思考一下，是不是任何生物都能提取DNA呢？像新冠病毒是RNA病毒，就不能用于DNA提取实验。那是不是任何细胞都能提取DNA？相信同学们能举出例子，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，就不能作为DNA提取的实验材料。警方常从血液中提取DNA协助破案，那么DNA最可能来自血液中哪一成分呢？血液中有红细胞、白细胞和血小板，红细胞和血小板没有细胞核，而白细胞有核，所以警方可从白细胞中提取DNA协助破案。

　　不同生物的体细胞中DNA含量不一样，这里给大家列举一些生物及DNA的含量，同学们考虑一下，如果是你，会优先选择哪种材料进行实验呢？理论上，只要含有DNA的生物都能提取DNA，但DNA含量高，实验成功可能性更大。鸡和猕猴桃相对来说DNA含量较多，二者一个是植物材料，一个是动物材料，植物细胞有细胞壁，需要增加去除细胞壁的措施，所以我们往往优先选择动物细胞进行实验。教材选用鸡血进行实验，而不使用鸡的其他组织，主要是因为材料容易获得，且鸡血细胞便于提取其中的DNA。取用鸡血时，要添加柠檬酸钠这样的抗凝剂。静置处理后，上层是血清，下层就是我们需要的血细胞。若使用动物肝脏，需经过研磨获得匀浆，再离心操作，相对繁琐。

　　有了实验材料，接下来思考如何破碎细胞，获取含DNA的滤液。对于动物材料和植物材料，获取含DNA滤液的方法不同，同学们思考这两个问题。

　　在细胞核中，DNA与核蛋白结合在一起，以染色体的形式存在。正常情况下，DNA不会从细胞核中释放出来。但我们可添加蒸馏水，使血细胞在低渗环境里吸水膨胀，血细胞膜和细胞核膜会胀破，DNA就会释放出来。操作中可用玻璃棒搅拌，加速细胞破裂，注意搅拌时沿一个方向快速搅拌，但不能太快用力，否则会使DNA破碎。

　　对于植物材料需要研磨，研磨时要加入洗涤剂和食盐。洗涤剂是离子去污剂，可溶解细胞膜，利于DNA释放；食盐则有利于DNA溶解。获得含有DNA的滤液后，一同释放出来的还有蛋白质、RNA等其他大分子物质，此时就要去除杂质，提取DNA。

　　有位同学在进行DNA粗提取实验时，为得到含DNA的粘稠物进行了如下操作。请同学们阅读他的操作，并指出和改正其中3处错误。该同学操作如下：首先取鸡血加入柠檬酸钠抗凝，留下血细胞；接着将血细胞放入塑料烧杯中，并注入0.14摩尔每升的氯化钠溶液。实际上有了血细胞后，要让细胞破裂，应添加蒸馏水，让细胞破裂内容物释放出来，然后要过滤，但不能用滤纸过滤，应选用纱布。第三步是在第二步获得的滤液中继续加入两摩尔每升的氯化钠溶液，此时DNA溶解在氯化钠溶液中。第四步是缓慢加入蒸馏水，氯化钠溶液浓度逐渐下降至0.14摩尔每升，此时DNA溶解度最小，DNA可以析出，这时再轻轻搅拌，直到丝状物不再增加为止才能进行过滤。第四步中为什么要轻轻搅拌呢？轻轻搅拌是为了避免DNA分子断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

　　要将DNA与其他杂质区分开，往往利用它们在物理化学性质上的差异，比如溶解性、耐受性。先看DNA在氯化钠溶液中的溶解度，同学们尝试画一画这张溶解度曲线图，关注两个点，第一个点是两摩尔每升，此时DNA溶解度较高，DNA溶在氯化钠溶液中；当逐步加入蒸馏水，氯化钠溶液浓度会达到第二个点，即0.14摩尔每升，此时DNA溶解度最小，DNA析出，而其他杂质仍溶解在氯化钠溶液中，我们可通过过滤去除溶在低盐溶液中的杂质。通过不断改变氯化钠溶液浓度，让DNA不断溶解析出，达到去除杂质、提取DNA的目的。

　　再看DNA在酒精中可溶吗？DNA不溶于酒精，实验室常用冷却的酒精让DNA进一步析出。比如向猕猴桃、猪肝含有DNA的滤液中加入预冷的95%酒精，就能看到有絮状物析出。利用这一点可对DNA进一步提纯。

　　接着看它们的耐受性，DNA酶可水解DNA，蛋白酶水解蛋白质，这利用了酶的专一性。DNA在80 - 100度高温下会……利用这一点也可调节温度，使蛋白质与DNA分离开来。洗涤剂可瓦解细胞膜，但对DNA无影响。

　　在家也能一睹生命密码真容，只需几颗草莓和常见厨房材料。草莓常见栽植品种是八倍体，DNA含量较高。若按以下操作：水中加入半勺盐，一勺洗洁精，搅拌后将草莓装袋；加入3勺提取液，混合均匀过滤取滤液，加入半勺95%的酒精。若最终吸出的含DNA粘稠物很少或没有吸出，有补救措施。可将滤液重新倒回大烧杯，缓缓加入蒸馏水，或先加入两摩尔每升的氯化钠溶液，再缓缓加入蒸馏水。前者可能因急于过滤导致，后者往往是蒸馏水加得过快过多，错过0.14摩尔每升这个浓度值。经这样处理后，重新调整氯化钠溶液浓度至0.14摩尔每升，直至有较多含DNA的粘状物析出。

　　有同学获得DNA粗提取物，想进一步纯化后鉴定。他有两种纯化思路，对这两种思路进行科学评估。研究思路2实验操作更简单，DNA提取物纯度更高；思路一需溶解后再过滤，操作繁琐。能否将实验设计的第二步补充完整呢？实验第一步是将粗提取物溶于两摩尔每升的氯化钠溶液中，接下来应取适量95%的乙醇溶液，沿烧杯壁缓缓加入，用玻璃棒沿一个方向轻轻搅拌，直至丝状物不再增加。