嫩肉粉在DNA粗提和鑒定中的應用

邵江樵

DNA主要分布在細胞的染色體中，它與蛋白質都是染色體的主要成分。木瓜蛋白酶是嫩肉粉的主要成分，可對肉類中的彈性蛋白和膠原蛋白進行部分水解，使肉制品嫩而不韌。

染色體中的DNA是生物大分子，其與蛋白質結合無法用顯微鏡直接觀察。如何感知并鑒定DNA，筆者進行了探究。

一、實驗器材

香蕉，洗潔精，無碘食鹽，2 mol/L NaCl，冷藏的95%乙醇，二苯胺試劑，雙縮脲試劑，嫩肉粉，100 mL蒸餾水，100 mL量筒，10 mL量筒，250 mL燒杯，50 mL燒杯，20 mL試管，玻璃棒，電子秤，吸水紙，透明密實收納袋，紗布，橡皮筋，小刀，試管架，37 ℃水浴鍋，100 ℃水浴鍋，記號筆，標簽紙，等等。

二、實驗過程

（一）破碎細胞

取50 g香蕉果肉放入透明密實收納袋中，將其擠壓成泥。

（二）獲取含DNA的濾液

1.往50 mL燒杯中倒入50 mL蒸餾水、5 mL洗潔精，再加入2 g無碘食鹽，用玻璃棒攪拌均勻。

2.將提取液倒入裝有果泥的透明密實收納袋中，擠壓1 min，使其充分混勻。

3.用橡皮筋在250 mL燒杯口扎上紗布，往燒杯中倒入果泥，收集濾液。將濾液分成兩等份，記作濾液A和濾液B。

（三）去除濾液中的雜質

往濾液B中加入1 g嫩肉粉，攪拌使其溶解后放入37 ℃水浴鍋中保溫15 min，用玻璃棒不斷攪拌。

（四）DNA的析出

待濾液B保溫結束后，將等體積冷藏過的95%乙醇緩緩注入上述濾液中，靜置2～3 min，觀察是否有白色絲狀物析出。用玻璃棒往同一個方向緩慢攪動，使析出的絲狀物纏繞，避免斷裂。

（五）DNA和蛋白質的鑒定

取6支20 mL試管，按1—6號依次做好標記，各加入5 mL 2 mol/L NaCl溶液。將未經嫩肉粉處理的絲狀物分別放入1號、2號試管，振蕩使其溶解。將經嫩肉粉處理的絲狀物分別放入3號、4號試管，振蕩使其溶解。

分別往1號、3號和5號試管中加入4 mL二苯胺試劑，往2號、4號和6號試管中加入5 mL雙縮脲試劑A液，搖勻后滴入1 mL雙縮脲試劑B液，并將1號、3號和5號試管放入100 ℃水浴鍋中加熱5 min，待試管冷卻后觀察并記錄試管中溶液的顏色，如表1。

三、實驗結果和結論

1號和3號試管中溶液呈藍綠色、對照組5號無色，表明析出物中含DNA；2號和4號試管中溶液呈紫色，且2號較4號顏色更深，而對照組6號試管中溶液呈藍色，表明析出物中含蛋白質，且嫩肉粉中的蛋白酶能有效水解染色體中的蛋白質?？梢?，提取所得的析出物中既有DNA，又有蛋白質，證明析出物的確是DNA的粗提物，但并不純。

四、實驗原理

（一）破壞膜結構——脂雙層的溶解和破裂

洗潔精的主要成分是十二烷基磺酸鈉、脂肪醇醚硫酸鈉等，它們與磷脂結構類似。當磷脂遇到洗潔精，洗潔精分子滲入脂雙層，使磷脂分子膜結構瓦解，核膜與洗潔精相遇隨之被破壞，染色質溶解在提取液中。

（二）促進DNA的溶解——食鹽

適當的鹽能促進DNA充分溶解，使雜質沉淀。

（三）利用蛋白酶的專一性，純化DNA，去除蛋白質

嫩肉粉的主要成分是從番木瓜中提取的疏松劑木瓜蛋白酶，實驗中利用蛋白酶的專一性，可起到純化DNA、去除蛋白質的作用。

（四）促進DNA的呈現——預冷酒精

DNA不溶于乙醇，某些蛋白質能溶于乙醇，析出DNA。DNA在預冷酒精中的溶解度低，易于析出，便于觀察。酒精能抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解。低溫有利于增強DNA分子的柔韌性，減少斷裂。

（五）顏色反應原理

試劑在水浴環境下，DNA遇二苯胺會被染成藍色。蛋白質可與雙縮脲試劑產生紫色反應。

五、創新點

（一）改研缽研磨為透明密實收納袋研磨，操作簡單又節約材料。

（二）用洗潔精替代教材中的提取液，免去了試劑配制過程，提取效果較好。

（三）用嫩肉粉起到減少粗提物中的蛋白質、提純DNA的作用。既貼近生活，又能有效聯系課本知識，學以致用。