生物·科学史 | 如何在厨房提取DNA？
徐来
2017-07-27
世界好大，奇妙的事情每天都有，我们一起去发现吧！
生物·科学史 | 如何在厨房提取DNA？
| 暖爸型转述师 | ：金北平
徐来
我之前陆陆续续跟你讲了很多跟DNA有关的知识，我还在一期周六问答的文章里专门跟大家讲了应该怎么跟小朋友解释DNA。今天我要正式跟你聊一聊DNA 。
DNA是我们现在所处的时代里，最伟大的发现。它是我们从爸爸妈妈那里得到的最重要的东西。也决定了我们身上几乎所有的一切，比如。我们个子有多高，我们长什么样子，我们对香味是否敏感，我们长大以后会不会戴眼镜，我们跑得快不快，我们是否擅长做某些特定的事情——当然，也包括不太好的事情，比如我们是否更容易患上某些病……这一切，都和DNA有关。
这么说来，DNA真是一个重要的东西呢。实际上，DNA是一种遗传物质，而且对地球上的生命来说，它是主要的遗传物质，所以，它对我们来说特别重要。之前，我们已经讲过，早期的科学家们通过各式各样的实验，已经意识到了这个问题，父母会把自己的各种生理学特征，通过某种方法传递给孩子。爸爸给出自己的一半，妈妈也给出自己的一半，然后两个一半拼在一起，变成了一套完整的东西，这套东西决定了我们的特征。最早，科学家们觉得，把爸爸妈妈那两个人的遗传特征平均一下，那就是孩子的情况了。但是，后来有一个科学家发现，好像不是这个样子的。这位科学家叫孟德尔，孟德尔这个人你已经很熟悉了，我们在专栏文章《连僵尸都害怕的科学家是谁？》这篇文章里详细讲过孟德尔发现遗传规律的过程。他发现， 根本就不存在平均这回事儿。而总是一种特征强势，另一种特征弱势，只有当父母双方都提供了弱势的那种特征，这个特征才会在孩子身上表现出来。不然，一定会被掩盖掉。
下一个问题是，这些遗传特征究竟是藏在哪些东西上面的。毕竟我们从爸爸妈妈身上得到的东西，还挺多挺复杂的。这个时候，摩尔根就登场啦。我们前段时间已经讲过摩尔根的故事了，他是靠着养小苍蝇来做研究的。偶然发现的一只白色眼睛的果蝇，让摩尔根觉得非常不同寻常，毕竟在正常情况下，果蝇的眼睛应该是红色的。由红到白的转变，一定意味着这只果蝇身上有一些物质发生了改变。又因为这个白色眼睛的特征可以被传递给后代，所以，发生变化的一定是遗传物质。摩尔根下了大功夫去研究这个遗传的性能，结果确认， 遗传物质是在细胞中心位置一种叫“染色体”的东西上面，而且这些“染色体”在细胞里形成了一根完整链条。
这样一来就好办了。因为染色体是由两种物质构成的，一种是蛋白质，另一种是脱氧核糖核酸，也就是简称为DNA的东西。接下来的一些实验显示，正是其中的DNA携带了遗传信息。到1953年的时候，两位美国科学家詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克， 终于破解了DNA的结构，它是两条“分子链”手拉手旋转的双螺旋 。这个发现非常重要。我们经常说人类正在破译生命的秘密，而生命的秘密，就隐藏在这个双螺旋结构当中。
基因片段。图片来源：wiki
说到这里，你一定会误以为这种叫做DNA的遗传物质是特别高科技的东西，只存在于高水平的实验室里，必须穿着白大褂，在一堆电子仪器之间转来转去，才能看到这个DNA，研究这个DNA。
其实，只要你愿意，在自己家的厨房里也能提取出DNA来，而且实验的工具很简单，所有的东西你都能在自己家的厨房里找到，要不要和爸爸妈妈一起动手试试看呢？当然，如果想要顺利地提取到，操作上还是有一点点难度的。
需要准备8样东西
1、 洗洁精（就是可以打出好多泡泡来的那种洗洁精）
2、 纯净水（瓶装的饮用纯净水就可以）
3、 酒精（这个如果厨房没有的话，也可以在药房找到）
4、 盐
5、 自封口的塑料袋，最好是透明的
6、 滤网
7、 一些冰块儿
8、小秤。（就是妈妈平时做蛋糕的时候用来称量奶油、糖分和其他材料用的那种天平就可以）
提取步骤
好，现在跟你讲讲这个实验的步骤：
1、 首先，你需要先给酒精做一点准备。把冰块和少量的水混合在一起，你就得到了“冰水混合物”，冰水混合物是一种很重要的东西，因为它在正常大气压下的温度是0度。所以，这是我们获得0度这个温度最便捷的方法。
如果把装有酒精的容器放在冰水混合物里浸泡一段时间，你就能得到0度的酒精了，你先把这样东西准备好，后面的实验里，会用到。
2、 接下来，你要称量45毫升的纯净水，也就是45克的水。然后加入5毫升的洗洁精，这个可以用做蛋糕用的小量勺来量取，还有就是1~2克的盐。把这三样东西，搅拌均匀。
3、 然后把它倒进自封袋里，再放上你想要提取DNA的水果，比如草莓、去了皮的番茄果肉或者去了瓜子的西瓜。然后封起塑料袋的口，使劲儿捏水果，把它捏碎，碎到看不见明显的果肉块。用滤网把碎渣滤掉，然后把剩下的液体倒进玻璃杯里，注意，要使用透明玻璃杯，这样你就可以看到接下来会发生的事情了。
4、 现在，再看看刚开始的时候准备好的0度的酒精吧。取15毫升酒精，差不多就是20克左右，然后顺着透明玻璃杯的杯壁，一定要轻轻地顺着杯壁倒入，不要摇晃。做这一步的时候，你会发现，杯子当中出现了白色的沉淀物。如果看不清楚，可以拿一根干净的筷子搅拌一下，你会发现这些沉淀物好像细丝一样缠在了上面。别怕，这不是什么坏的结果，它就是我们想要得到的东西——草莓、番茄或者西瓜的DNA。当然，这个实验非常简单，所以取得的DNA也混合有非常多的杂质。
在这个过程中，我们捏破草莓、番茄或者西瓜，是为了把原来紧密结合在一起的细胞都分开，尽可能破坏它们。放进洗洁精，也是为了破坏细胞，因为洗洁精会把细胞表面的一些物质溶解掉，这样，细胞内部的东西就流出来啦。加入酒精和盐，是为了把溶解在水里的DNA给赶出来。
博物学家养成记
现在，你就可以用肉眼直接看到遗传物质啦。就是它们让草莓、番茄或者西瓜的样子能够一代代传递下去。和爸爸妈妈试着做一下这个实验吧。想想，他们是如何把人类的遗传物质交给你，再通过你继续传递下去的。欢迎你把自己的实验发现，在留言区分享给我。
推荐阅读（点击蓝色字体可跳转）：
遗传学·动物 | 如何让红色的眼睛变成白色？
问答 | 怎么给孩子解释DNA？
问答 | 转基因是人类主动干预，还是自然改变的？
遗传学·植物 | 连僵尸都害怕的科学家是谁？
点击图片可收藏在手机里，也可分享至朋友圈
徐来
今天，是博物学陪伴你的第 109 天，恭喜你，又收集了一个新知识！下一期我们继续研究。
此内容归「得到」App独家专享，版权所有，未经许可不得转载，侵权必究。
本文线索提供：桔子
网友评论