Practicum: DNA-extractie uit aardbei – Biologie Klas 3 HAVO

In dit practicum voor klas 3 HAVO extraheer je DNA uit aardbeien met eenvoudige middelen (zout, afwasmiddel, ethanol). Je maakt het DNA zichtbaar als witte draden en koppelt dit aan de structuur en functie van DNA als drager van genetische informatie.

Leerdoel

Na dit practicum kun je de stappen in een DNA-extractie beschrijven en verklaren (homogenisatie, celmembraanlyse, eiwitprecipitatie, DNA-precipitatie), de dubbele helixstructuur van DNA beschrijven, en DNA koppelen aan erfelijkheid en eiwitsynthese.

Cursusniveau en vakgebied

Niveau: HAVO klas 3 | Vak: Biologie | Domein: M (molecuul- en celniveau), D (reproductie) | DNA, dubbele helix, nucleotide, extractie, erfelijkheid, celkern, chromosoom

Benodigdheden

• Verse aardbeien (gevroren werkt ook goed: celwanden al beschadigd)
• Afwasmiddel (10 mL), keukenzout (NaCl, 3 g), gedestilleerd water (90 mL)
• IJskoude ethanol (96%, ≈20 mL per monster)
• Bekerglazen (200 mL), zeefje/kaasdoek, houten prikker of glasstaafje
• Eprouvetten (reageerbuizen) of glazen rietje

Achtergrondinformatie

DNA (desoxyribonucleïnezuur) bevindt zich in de celkern opgeslagen als chromosomen. Extractiestappen: (1) Homogenisatie: cellen stukdrukken → celwanden breken. (2) Lyse: afwasmiddel (detergens) lost celmembranen op (lipiden) → DNA vrijkomt. (3) Filtreren: celresten verwijderen. (4) Precipitatie: ijskoude ethanol trekt water weg → DNA onoplosbaar → slaat neer als witte draden. Zout neutraliseert de negatieve lading van DNA-fosfaatgroepen en bevordert neerslaan.

Werkwijze

1. Bereid extractievloeistof: 90 mL water + 3 g NaCl + 10 mL afwasmiddel. Roer zachtjes (geen schuim).
2. Doe 2 aardbeien in een ziplock zakje. Kneed 1 minuut (homogenisatie).
3. Voeg 10 mL extractievloeistof toe. Kneed nog 1 min.
4. Filter het mengsel door kaasdoek in een bekerglas. Bewaar het filtraat.
5. Kantel een eprouvette: doe 5 mL filtraat erin. Voeg langzaam (langs de wand) 10 mL ijskoude ethanol toe — zorg voor twee lagen. Wacht 2 min. Haak met de prikker witte draden op.

Observatietabel

Verwerkingsvragen

1. Waarom wordt afwasmiddel (detergens) gebruikt in de extractievloeistof?
2. Waarom moet de ethanol ijskoud zijn?
3. Aardbeien zijn octoploide planten (8n). Verklaar waarom je uit aardbeien meer DNA extraheert dan uit diploide planten van dezelfde massa.

Uitwerking

V1: Detergens (afwasmiddel) bevat moleculen met een polaire en een apolaire zijde. Ze omringen de lipide-dubbellaag van het celmembraan en lossen die op (micellen), waardoor het membraan uiteenvalt. Het DNA in de celkern komt vrij in de oplossing. Hetzelfde geldt voor het kernmembraan.

V2: DNA is oplosbaar in water maar onoplosbaar in ethanol. IJskoude ethanol heeft een lagere oplosbaarheid voor DNA en trekt water uit de oplossing. Dit bevordert het neerslaan (precipitatie) van DNA. Warme ethanol lost sommige stoffen beter op — dus koude ethanol geeft een schoner, efficiënter neerslag.

V3: Octoploide aardbeien bevatten 8 sets chromosomen per cel (tegenover 2 bij diploide planten). Elke extra set bevat extra DNA-moleculen. Dezelfde massa aardbei bevat dus 4× zoveel DNA per cel als een diploide soort → meer DNA-opbrengst bij extractie.

Benodigde laboratoriumapparatuur van Labvakhandel

Labvakhandel levert extractiesets, kaasdoek, eprouvetten en bekerglazen voor DNA-isolatiepraktika in het voortgezet biologieonderwijs.

Bekijk het assortiment of neem contact op voor advies.

Meer practicumopdrachten

Ontdek alle practica in de Labvakhandel kennisbank — voor biologie, scheikunde en natuurkunde.