Vở ghi bài học sinh Chuyên đề Sinh học 12 - Bài 2: Tách chiết DNA từ tế bào (Sách Chân trời sáng tạo)

Bài học này trình bày về quy trình và nguyên lý cơ bản của việc tách chiết DNA từ tế bào, bao gồm các bước chuẩn bị mẫu, li giải tế bào, loại bỏ tạp chất và thu nhận DNA. Ngoài ra, bài học cũng giới thiệu một số phương pháp tách chiết DNA phổ biến như phương pháp tủa và phương pháp cột silica, cùng với nguyên lý và cách tiến hành của từng phương pháp.

Bài học này dành cho sinh viên ngành sinh học, công nghệ sinh học và các ngành liên quan, những người cần nắm vững quy trình và nguyên lý tách chiết DNA trong phòng thí nghiệm.

Bài học tập trung vào hai nội dung chính: nguyên lý tách chiết DNA từ tế bào và một số phương pháp tách chiết DNA.

**I. Nguyên lý tách chiết DNA từ tế bào:**

1. **Quy trình cơ bản:**
* **Bước 1: Chuẩn bị mẫu sinh phẩm:** Mẫu có thể thu từ nhiều nguồn như tế bào vi khuẩn, mô thực vật hoặc động vật.
* **Bước 2: Li giải tế bào:** Phá vỡ màng tế bào và màng nhân để giải phóng DNA vào dung dịch chiết, sử dụng tác nhân vật lý, hóa học hoặc enzyme.
* **Bước 3: Loại bỏ tạp chất:** Loại bỏ carbohydrate, lipid, protein bằng dung môi hữu cơ, cột silica hoặc hạt từ.
* **Bước 4: Thu nhận DNA:** Rửa dịch chiết để loại bỏ tạp chất còn sót lại và bảo quản DNA trong dung dịch đệm.

2. **Nguyên lý:** Giải phóng DNA còn nguyên vẹn vào dung dịch chiết và loại bỏ các tạp chất để thu DNA tinh sạch.

3. **Li giải tế bào:**
* **Mục đích:** Giải phóng DNA vào dịch chiết.
* **Cơ chế:** Phá vỡ màng tế bào và màng nhân bằng chất tẩy, enzyme, biện pháp cơ học hoặc enzyme.

4. **Đặc điểm li giải các loại tế bào:** Quá trình li giải khác nhau tùy theo cấu trúc tế bào, có thể sử dụng kết hợp phương pháp vật lý. Đối với tế bào thực vật và động vật cần nghiền trong nitrogen lỏng.

**II. Một số phương pháp tách chiết DNA từ tế bào:**

1. **Phương pháp tủa:**
* **Loại bỏ protein:** Sử dụng hỗn hợp dung môi hữu cơ phenol: chloroform để gây biến tính và kết tủa protein, sau đó li tâm để tách protein và lipid. Sử dụng proteinase K để phân giải protein còn sót lại và ribonuclease để loại bỏ RNA.
* **Thu nhận DNA:** Bổ sung muối để trung hòa điện tích âm của DNA, thêm alcohol để gây kết tủa DNA, li tâm để thu cặn chứa DNA và rửa sạch bằng ethanol 70%.
* **Nguyên lý:** Dựa trên tác dụng của các chất hóa học để gây biến tính protein, làm bất hoạt enzyme phân giải DNA và tách DNA ra khỏi các thành phần khác của tế bào.

2. **Phương pháp cột silica:**
* **Quy trình:**
1. Li giải tế bào.
2. Gắn DNA lên màng silica bằng muối chaotropic.
3. Rửa cột bằng ethanol hoặc dung dịch chứa muối chaotropic.
4. Thu nhận DNA sau khi rửa và làm khô cột silica.