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自由研究にいかが?~1日でできる!ギリギリセーフ編 その3~

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1日でできる自由研究シリーズの3つ目。

超スゴイ実験を一瞬でやっちゃいましょう!


DNA抽出実験です。

細胞の中に入っている、目に見えないDNAを肉眼で見れるように、そして触れるようにする実験です。

塵(ちり)もつもれば山となる。

目に見えないくらい細いDNAも、たくさん集めれば見えるようになるはずですよね。

最先端っぽいし、先生ウケしそうでしょ?

たぶん、DNAがこんなに簡単に取り出せるなんて知らない先生がほとんどですよ。



[必要なもの]
バナナ、スプーン(またはフォーク)、ガーゼ、食塩水、無水エタノール、食器用洗剤、コップなど適当な容器

※無水エタノールは薬局・薬店に売っています。500ml入りで1000円~1500円程度と、ちょっと高価ですが、
 あとで消毒などとして使えますので、残りも無駄にはなりません。
 消毒用エタノールはこれより若干安いですが、濃度が低いのでDNAが取り出しにくいです。(できなくは無いと思います)

[方法]
1.1/2カップ程度の水に、小さじ1杯程度の食塩をいれ、よく溶かします。
2.バナナを1/4本程度に切ります。
3.適当な容器にバナナを入れ、スプーンかフォークでよくつぶしてください。
4.3の容器に食塩水を適量入れ、食器用洗剤を1~2滴入れて、数分間ゆっくり優しくかき混ぜます。強くかき混ぜたり長時間放置したりすると、DNAがちぎれ、あまり良い結果が得られません。
5.ガーゼでこし、液をコップにとります。これを取り出した液を抽出液と呼びます。
6.抽出液にゆっくり少しずつ、エタノールを加えます。下から抽出液-エタノールのように、分離した感じになりますが、この中間層にもやもやとした白い雲のようなものが出現します。これがDNAです。
7.抽出液と同じ量くらいのエタノールを入れたところで、注ぐのを止め、コップをゆっくり回すと更に出現します。

●バナナをつぶすのは、細胞を物理的に壊すまたは、散らばらせるためです。
●DNAは食塩水に溶ける性質(正確には、DNAがほどけて細くて見えないだけ)があります。
●食器用洗剤は界面活性剤が入っており、細胞膜を壊す働きがあります。
●エタノールを入れると、塩濃度が下がるため、DNAが集まりだし、たくさんのDNAが絡み合って目に見えるようになります。
●取り出したDNAはきちんとした処理をしなければ保存が利きません。自由研究として提出する際は、写真を撮りましょう。どうしても写真が取れない場合、実物を黒い紙の上で乾燥させると、場合によってはきちんと糸状に見えるかもしれません。
●時間があれば、バナナ以外も試してみると良いかもしれません。


この実験は最先端っぽいイメージを持たれるかもしれませんが、結構昔からやられているものです。

遺伝子などの研究を行なう方は、ほぼ100%の方が行ないますが、「実験」ではなく「準備」です。

こうやって取り出したDNAを材料に、様々な研究を行なうのです。

上記の実験のような荒っぽい事はしませんが、DNA抽出方法の原理は同じです。

エタノールで出現するのを、エタノール沈殿、通称エタ沈と呼ばれています。


※本実験は、新学習指導要領移行に伴った教科書改訂で、大日本図書の中3の教科書に登場するようになりました。すみません、他の会社の教科書までは調べていません。

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comment

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No title

無水エタノール以外で、他にできる安い薬品とかないですか?
下線の文それができるとありがたいです

Re: No title

ご質問ありがとうございます!

消毒用エタノール(濃度は70%~80%前後)でもできなくはありませんが、
エタノールに酒税がかかるため、どうしても高くなります。
50%のイソプロピルアルコール(イソプロパノール)や、
アルコールランプ用の燃料(メタノールまたはメタノール+エタノール)でもできるかと思います。
また、安い消毒用アルコールにもエタノール以外のアルコール分がが混じっていると思いますが、
これでも大丈夫です。

ただし、メタノールは毒性が強いため、取扱いに注意して下さい。
また、どの薬品も非常に燃えやすいので、火気のないところで行なって下さい。

4の容器とはなんですか?

Re: タイトルなし

> 4の容器とはなんですか?

失礼しました!

「3の容器」の間違いですね。

訂正しておきます。

No title

この実験の準備で困ったことがあったのですが、野菜、食塩水、エタノール、食器用洗剤の分量が分かりません。教えてくださると、幸いです!

Re: No title

コメントありがとうございます。
この記事の文中ではバナナを使用し、それぞれの分量も記載しています。
他の野菜を使う場合の分量が知りたいということでしょうか?

野菜自体の分量は、取り出したいDNAの量によって変わりますから、好きな量で構いません。
他の分量も、非常にアバウトでできます。
ただし、食塩水があまりに多すぎると、DNAの抽出液が薄まってしまう訳ですから、エタノールで析出しにくくなります。
それこそ実験ですから、条件を変えて色々試してみてください。

No title

DNAの正しい処理の仕方を教えてください

No title

この実験の
DNAの正しい処理の仕方を教えてください

Re: No title

> この実験の
> DNAの正しい処理の仕方を教えてください

「処理」とはどういったことを指しているのでしょうか?
最終的な洗浄・保存の方法でしょうか?
研究室レベルでの本物の抽出処理方法でしょうか?

このブログで紹介しております抽出方法は、研究室で行われている「DNAのエタノール沈殿抽出法」と原理だけを同じにし、家庭でできるレベルに極限まで落としたものです。
ですので「正しいやり方」というものは存在しません。
非常に荒っぽいやり方ですので、研究に使えるようなきれいなDNAを抽出することはできません。
遊びレベルとお考えください。
不純物も山のように入っています。
DNA分解酵素が残ったままですので、放置すれば、抽出したDNAはバラバラになり、保存は効きません。


本来の研究室でのやり方であれば次のようになります。
プロトコールは研究室によって異なりますので、原理のみ。

■水酸化ナトリウム等のアルカリ液で細胞膜を溶かす。
■フェノール・クロロホルム液等で、不要なタンパク質を分解。
■適宜、遠心分離し、食塩水を加えたり、エタノールで再沈殿させながらDNA洗浄。

このようにして、DNA以外のものを捨て、精製していきます。
最終的に抽出されたDNAを使って、遺伝子組み換えなどを行っていきます。

No title

この実験がどうなったら成功なのかを詳しく教えてください!

よろしくお願いします!!

Re: No title

> この実験がどうなったら成功なのかを詳しく教えてください!
>
> よろしくお願いします!!

最後にエタノールを加えていくと、白い糸状のものが現れれば成功です。
現れた糸状のものがDNAです。
プロフィール

第三理科室

Author:第三理科室
遺伝子工学を専攻し、その後理科教師の道に。現在は理科の楽しさや大切さを、理科実験を通して伝える活動をしています。

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