如何从人全血中提取基因组 DNA 并完成鉴定？

浏览量：次 | 2026-08-18 10:08

基因组DNA是人体所有遗传信息的载体。把它从血液中提取出来并完成鉴定，是基因测序、疾病诊断、亲子鉴定、法医物证等众多生物学和医学研究的基础环节。可以说，这一步做好了，后面的基因分析才有可靠的物质前提。

一、原理：为什么是全血里的"白细胞"

你可能会有个疑问：血液里到处都是细胞，到底该从哪种细胞里提DNA？

答案的关键在于——成熟红细胞是没有细胞核的，它不含基因组DNA，反而会带来血红蛋白、细胞碎片、盐离子和内源性核酸酶等杂质，影响DNA质量以及后续的PCR、qPCR和测序实验。真正负责提供基因组DNA的，是有细胞核的白细胞。所以全血提取DNA的整体思路，就是先把红细胞裂解掉、把白细胞收集起来，再从白细胞中把DNA"释放"并"纯化"出来。

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二、提取流程：从一管血到一管纯净DNA

大致可以分成这样几步：

1.样本采集与准备。采集新鲜全血，通常使用EDTA抗凝管防凝固、保持DNA稳定。采血后应尽快实验，因为细胞死亡和核酸酶会导致DNA降解；若需保存，一般置于4℃并及时处理。以试剂盒法为例，也常先根据样本量准备合适的离心管和试剂

2.红细胞裂解。加入红细胞裂解液，使红细胞破裂、释放出的物质离心后弃掉，留下白细胞沉淀。过程中要充分振荡混合，确保红细胞完全裂解。

3.白细胞裂解与蛋白消化。用含SDS等成分的核裂解液处理白细胞，同时加入蛋白酶K在适当温度（如56℃）下孵育，把细胞膜和蛋白质消化分解。这一步的目的是让DNA从细胞里"脱身"，同时除掉蛋白质杂质

4.DNA分离纯化。消化后会用不同方式把DNA和其余杂质分开，常见的有三类：

酚/氯仿抽提法：用有机溶剂把蛋白质抽走，是经典方法；

硅胶柱法：裂解液加入乙醇后，DNA特异性地结合到硅胶膜上，再洗涤去除污染物，最后在低离子强度条件下洗脱

磁珠法：利用磁珠吸附DNA，实现高效自动化提取

试剂盒法（如各类全血DNA提取试剂盒）往往就是基于上述原理集成而来，能快速获得高产量、高纯度的DNA

5.DNA沉淀、洗涤与溶解。加入乙醇使DNA沉淀，再用70%乙醇洗涤去除残留盐分，空气干燥后用TE缓冲液或洗脱液溶解保存。整个流程中要特别注意避免污染、控制温度和离心参数。

三、完成鉴定：怎么确定"我提的就是合格DNA"

光把DNA提出来还不够，还要"验货"。鉴定通常从三个维度来做：纯度、浓度、完整性，必要时再用分子生物学手段进一步确证。

1.纯度和浓度——用分光光度计测吸光度。测定DNA样本的OD260/OD280吸光度值，可判断纯度：理想比值约为1.8-2.0，说明蛋白质等杂质较少；浓度则通过公式计算（如DNA(μg/ml)=OD260×50×稀释倍数）。

2.完整性——琼脂糖凝胶电泳。这是分离、鉴定和纯化DNA片段最常用的方法之一

配制适当浓度的琼脂糖凝胶（如1%），把DNA样品上样后通电，DNA会按片段大小迁移——片段越大泳动越慢

用溴化乙锭等荧光染料染色后，在紫外灯下观察条带

条带清晰整齐说明DNA完整、无降解、无污染；若出现弥散或荧光区，则提示DNA降解或存在RNA等杂质。电泳操作包括制胶、上样、电泳、染色观察几步。

3.功能鉴定——PCR扩增及产物电泳。要确认提取的DNA"能用"，常把它当作模板进行PCR扩增：设计好引物、配好反应体系、经过温度循环实现特定片段的指数级扩增。扩增后的产物再用琼脂糖凝胶电泳鉴定，看条带大小是否正确、产物是否纯净。电泳与PCR这两项技术常常配合使用——电泳用于检测PCR产物的大小、纯度和是否存在，PCR则为电泳提供样本。若扩增成功且条带符合预期，就说明这管基因组DNA质量过关、可以用于下游实验。

在更专业的应用（如亲子鉴定、法医物证）中，还会通过STR分型等手段对多个遗传位点进行比对鉴定，实现对个体遗传信息的确认。