科學家們評估外星球是否可能存在生命時第一個考慮的因素就是水，進一步的，再考慮是否存在液態水。畢竟，地球上降水豐富的熱帶雨林生命豐富多彩，缺水的沙漠可就難覓生命的跡象了。最近實驗室在提取土壤DNA時發現提取到的DNA濃度時高時低，懷疑是土壤樣本的差異造成的。土壤都是在實驗室附近的池塘邊采集的，雖然不是同一位置，但都是池塘邊的土壤，會有這么大的差異嗎？為了一探究竟，小新在池塘邊同一方向的位置采集了三份土壤樣本，分別是池塘邊的土壤、距離池塘邊0.5 m位置的土壤、距離池塘邊1 m位置的土壤，然后同時用Simgen土壤DNA純化試劑盒提取土壤DNA，讓我們一起來看看結果如何。

一、 實驗目的

測試同一區域不同含水量土壤DNA提取的濃度差異。

二、 實驗材料

1. 新鮮挖掘的土壤（臨近池塘、距離池塘0.5 m、距離池塘1 m）、1.5 ml離心管和2 ml離心管若干

2. 土壤DNA純化試劑盒（Simgen Cat.No.4102050）、DL15000 Ladder（Simgen Cat.No.MD1007）

3. 臺式離心機（eppendorf centrifuge 5415 D）、旋渦振蕩器（越新儀器，XH-C）、水浴鍋（上海宜昌儀器紗篩廠）、超微量分光光度計（Simgen Cat.No.sim-100）、電泳儀（北京六一儀器廠，DYY-6C型）

三、 實驗方法

1. 稱取500 mg土壤，加入到2 ml樣品管中。加入1 ml Buffer PD，旋緊管蓋，在旋渦振蕩器上劇烈旋渦振蕩10分鐘。

2. 加入20 μl蛋白酶K貯存液，蓋上管蓋混勻，70°C水浴15分鐘。水浴期間每隔5分鐘劇烈旋渦振蕩30秒。

3. 加入200 μl Buffer ST, 劇烈旋渦振蕩30秒混勻，13000 rpm離心10分鐘。

4. 吸取上清（約1 ml左右）轉移到另一個潔凈的有蓋2 ml離心管中。

5. 加入800 μl異丙醇，溫和地翻轉4~6次混和均勻。13000 rpm離心10分鐘。

6. 棄上清，3000 rpm離心5-10秒使殘留的上清液聚集到離心管底部。用移液器吸盡殘留的上清液，保留管底沉淀。

7. 加入100 μl 70℃溫育的Buffer TE，旋渦振蕩直至沉淀全部溶解。

8. 加入500 μl Buffer P，溫和地翻轉4~6次混和均勻。吸取混合液加入到核酸純化柱中，蓋上管蓋，12000 rpm離心30秒。

9. 棄2 ml離心管中的濾液，將核酸純化柱置回到2 ml離心管中，在核酸純化柱中加入600 μl Buffer WB，蓋上管蓋，12000 rpm離心30秒。

10. 棄2 ml離心管中的濾液，將核酸純化柱置回到2 ml離心管中，13200 rpm離心2分鐘。

11. 棄2 ml離心管，將核酸純化柱置于一個潔凈的1.5 ml離心管中，在純化柱的膜中央加入100 μl 70℃溫育的Buffer TE，蓋上管蓋，室溫靜置1分鐘，12000 rpm離心30秒得到DNA。

四、 實驗結果

1. 在超微量分光光度計上用Buffer TE調零，測量洗脫下來的DNA，結果如下：

2. 在1%的瓊脂糖凝膠上加入5 μl洗脫的DNA進行電泳，結果如下：

 M：Simgen DL15000 Ladder

 1、2：靠近池塘的土壤提取的DNA

 3、4：距離池塘0.5 m的土壤提取的DNA

 5、6：距離池塘1 m的土壤提取的DNA

五、 分析與討論

1. 由濃度測量結果及電泳圖可知，距離池塘1 m處的土壤提到的DNA濃度最高，其次是靠近池塘處的土壤，而在中間位置也就是距離池塘0.5 m處的土壤提到的DNA濃度最低。由此可見，即使相鄰很近的土壤，其提取的DNA也會存在很大差異，這也能解釋實驗室之前提取土壤DNA時為什么濃度時高時低了。

2. 沒有進行實驗測試前我們想當然地認為靠近池塘邊的土壤水含量高，微生物含量高，相應的DNA含量自然也高。然而經過本次實驗測試說明土壤中的微生物的生長狀況肯定不是只由土壤中水的含量決定的，應該還受到了溫度、酸堿度、氧含量、腐殖質含量等各種因素的影響。甚至還有一種可能：在靠近池塘的土壤中聚集了一群大量需水且厭氧的微生物，遠離池塘的土壤中聚集了一群耐干旱卻好氧的微生物，兩個不同喜好的微生物群擴張相遇的時候會互相掐架，釋放各種生化武器，導致中間地帶最不討好，微生物含量最低。