Thực hành tách chiết DNA SVIP

I. Yêu cầu cần đạt

Thực hành tách chiết được DNA từ các mẫu vật sống.

II. Chuẩn bị

1. Dụng cụ, thiết bị

• Chày, cối sứ hoặc máy xay thịt, máy nghiền mẫu vật sống.
• Ống nghiệm thủy tinh, giá đỡ ống nghiệm, giấy lọc và phễu lọc.
• Tăm tre dài hoặc que tre tròn hay que thủy tinh.

2. Nguyên liệu, hóa chất 

• Gan gà hoặc mô động vật, thực vật tươi sống bất kỳ.
• Dứa tươi: 1/4 quả.
• Nước rửa chén bát hoặc dung dịch tẩy rửa: 500 mL.
• Cồn ethanol lạnh (70 – 95%): 500 mL.

Lưu ý:

• Mô thực vật thường nhiều nước, ít DNA hơn so với mô động vật, đồng thời có chứa diệp lục hoặc các sắc tố → Cần loại bỏ sắc tố trước khi tách chiết.
• Khối lượng mẫu vật sống được sử dụng có thể thay đổi tùy theo đối tượng sử dụng (mẫu động vật: 5 g; mẫu thực vật: 50 g).

III. Nguyên lí và cách tiến hành

1. Nguyên lí

• DNA tồn tại trong nhân tế bào → Cần phá vỡ tế bào bằng việc nghiền mẫu trong cối hoặc máy xay; phá hủy màng tế bào, màng nhân bằng các dung dịch tẩy rửa hoà tan lipid.
• DNA liên kết với nhiều protein → Cần loại bỏ protein bằng enzyme phân giải protein protease (trong nước ép dứa tươi).
• Để tách DNA ra khỏi dung dịch chiết xuất, cần kết tủa DNA bằng ethanol. Do ethanol có ái lực với nước mạnh hơn với DNA → Các phân tử DNA có xu hướng bị đẩy sát lại gần nhau và kết tủa lại dưới dạng vật chất có màu trắng đục.
• Vì ethanol nhẹ hơn nước nên sẽ tách thành lớp trong suốt trong ống nghiệm phía bên trên → DNA sẽ đi từ dịch chiết tế bào lên. Do bị kết tủa (biến tính), DNA rất dễ gãy → Cần nhẹ tay khi vớt DNA ra khỏi ống nghiệm.

2. Cách tiến hành

Quy trình dưới đây mô tả các bước tách chiết DNA với mẫu vật là gan gà.

Bước 1: Nghiền khoảng 5 g gan gà trong cối sứ hoặc xay trong máy xay thịt thật kĩ. Sau đó cho thêm khoảng 150 mL nước lạnh vào, khuấy đều. Lấy 1/4 quả dứa đã gọt vỏ, đem nghiền và ép lấy nước dứa.

Bước 2: Dung dịch chứa các tế bào gan xay được lọc qua phễu lọc để loại bỏ phần cặn, chỉ lấy dịch nước trong.

Bước 3: Cho dịch lọc vào trong một ống nghiệm cùng với 30 mL dung dịch nước rửa bát pha loãng, khuấy đều, để yên trên giá ống nghiệm khoảng 5 – 10 phút.

Bước 4: Rót hỗn hợp từ bước 3 sang ống nghiệm mới với thể tích dịch khoảng 1/3 đến 1/2 ống nghiệm; bổ sung 5 mL nước dứa tươi vào ống nghiệm, khuấy nhẹ, để yên khoảng 10 phút.

Bước 5: Đổ thêm cồn ethanol (rót cồn chảy từ từ theo thành ống nghiệm cho đến khi gần đầy ống nghiệm). Sau ít phút, DNA kết tủa thành chất màu trắng sẽ nổi lên ở lớp cồn phía trên ống nghiệm. Dùng tăm tre hoặc đũa thủy tinh quấn lấy sợi DNA và đưa ra khỏi ống nghiệm.

IV. Thu hoạch

Học sinh viết báo cáo thực hành theo các nội dung sau: