「遺伝暗号」や「生命の青写真」という言葉を聞いたことがあると思いますが、これはDNAのことを指しています。 動物、植物、バクテリアなどすべての生物は、その細胞の中にDNAを持っています。 DNAはヌクレオチドが連なった非常に長い分子で、このヌクレオチドの並び方によって、生物は他の種と似ているようでいて、個性的な存在となっています。
DNAを研究するためには、まず細胞の外に出さなければなりません。 ヒトや植物などの真核細胞では、DNAは染色体として核と呼ばれる小器官に収められています。 細菌の細胞には核がない。 細菌細胞には核がなく、DNAは細胞質の中で環状や円状のプラスミドとして構成されている。
DNA抽出の3つの基本ステップは、1）溶解、2）沈殿、3）精製です。
ステップ1：溶解
このステップでは、細胞と核を破壊して中のDNAを放出します。 まず、機械的に細胞を破砕します。 これには、組織のホモジナイザー（小さなミキサーのようなもの）、乳鉢と乳棒、または組織を細かく切り刻む方法があります。 植物の細胞は丈夫な細胞壁を持っているので、機械的に破壊することは特に重要です。
Step 2: Precipitation
溶解ステップが完了した時点で、DNAは核から解放されていますが、潰れた細胞の一部と混ざっています。 この細胞の残骸からDNAを分離するのが「沈殿」です。 まず、Na+イオン（ナトリウム）がDNA分子の負電荷を中和して、DNAを安定させ、水に溶けにくくします。 次に、アルコール（エタノールやイソプロパノールなど）を加えると、DNAはアルコールに溶けないため、水溶液から沈殿します。
Step 3: Purification
DNAが水相から分離したところで、残っている不要物や細胞の残骸を取り除くために、アルコールで洗浄します。
対象となるアラスカ州の学年レベルの期待事項
SC1.1 生徒は、すべての生物にはDNAでできた染色体があり、DNAが形質を決定することを認識することで、遺伝、遺伝、自然選択のプロセス、生物学的進化など、時間の経過に伴う生命体の変化を科学がどのように説明するかについて理解を示している。