dna体外扩增技术总结
dna体外扩增技术总结
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目的的获取及体外扩增技术概述
在基因的研究及体外人工复制过程中，我们通常把需要研究的基因称为目的基因。基因工程流程的第一步就是获得目的DNA片段,如何获得目的DNA片段就成为基因工程的关键问题。一般来说，目的基因的克隆战略分为两大类：一类是构建感兴趣的生物个体的基因文库，即将某生物体的全基因组分段克隆，然后建立合适的筛选模型从基因组文库中挑出含有目的基因的重组克隆；另一类是利用PCR扩增技术甚至化学法体外直接合成目的基因，然后将之克隆表达，常用的有PCR法、cDNA法及建立基因文库等。
1.PCR法技术及原理
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)，简称PCR，是一种分子生物学技术，用于放大特定的DNA片段。它是一种体外酶促合成，扩增特定 DNA片段的方法。1985年由美国Karray等学者首创了PCR技术，并由美国Cetus公司开发研制。随着科学技术的
发展和突破，PCR技术已在多个领域得到广泛地应用，如微生物检测、兽医学、水产养殖等方面。
PCR技术模拟DNA的天然复制过程，基于DNA的半保留复制原理，其特异性依赖于与靶两端互补的寡核苷酸引物，该原理主要包括3个基本反应过程：变性——退火——延伸。变性主要是指双链DNA的变性，即双链DNA经加热至93℃左右，其热稳定性降低，配对碱基之间的氢键断裂，使双链DNA成为单链，以便与引物结合。退火是指单链DNA在温度降低时与引物的复性（称为退火）。在此过程中，引物与单链DNA模板仍然按照碱基互补的方式配对。延伸是指引物与DNA模板按碱基互补的原则配对后，在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，进行体外的半保留复制，合成一条新的与模板DNA链互补的新链。经重复循环变性——退火——延伸3个过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一次循环需2～3min，2～3h就能将目的基因扩增、放大几百万倍。一般单一拷贝的基因循环25～3O次，DNA可扩增 100万～200万倍。
由于该技术具有较强的灵敏度，由于产物的生成量是以指数方式增加的，能将皮克量级的起始待测模板扩增到微克水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞；在病毒的检测中，PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位）；在细菌学中最小检出率为3个细菌。同时
对标本的纯度要求低，不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品及RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织
等DNA扩增检测。加之准确度和特异性，又能快速简便进行检测，因而其应用领域也在不断延伸。但由于其复制必须有引物做模板，故只能用于复制扩增及检测已有的DNA片段，使用上具有一定的局限性。
2.cDNA文库法
cDNA为具有与某mRNA(信使RNA)链呈互补的碱基序列的单链DNA，或此DNA链与具有与之互补的碱基序列的DNA链所形成的DNA 双链。与RNA链互补的单链DNA，以其RNA为模板，在适当引物的存在下，由依赖RNA的DNA聚合酶（反转录酶）的作用而合成，并且在合成单链cDNA后，在用碱处理除去与其对应的RNA以后，以单链cDNA为模板，由依赖DNA的DNA聚合酶或依赖RNA的DNA聚合酶的作用合成双链cDNA。真核生物的信使RNA或其他RNA的cDNA，在遗传工程方面广为应用。在这种情况下，mRNA的cDNA，与原来基因的DNA（基因组DNA）不同而无内含子；相反地对应于在原来基因中没有的而在mRNA存在的3′末端的多A序列等的核苷序列上，与exon序列、先导序列以及续序列等一起反映出mRNA结构。
由于真核生物基因组DNA非常庞大，而且含有大量的重复序列，很难直接分离得到靶基因片段，而cDNA则反转录的RNA，不含冗余序列，通过特异性探针筛选cDNA文库，可以较快的分离得到相关基因。同时由于RNA分子敏感脆弱，自然状态下难以被扩增，因此为了研究mRNA所包含的信息，一般将其反转录为稳定的双螺旋DNA分子（即cDNA）在插到自我复制的载体中即可。
此过程包含5个阶段：
（1）总RNA的提取。细胞中总RNA包含mRNA，rRNA，tRNA以及一些小RNA（sRNA），一个典型的动物细胞总RNA含量中，rRNA占80%～85%，tRNA和sRNA约占15%～20%，而mRNA只占1%～5%。同时由于mRNA为单链，容易受核酸酶攻击被破坏，因此要保证环境和实验器皿没有被RNA酶污染。从而保证被提取物良好的存活率。总RNA抽提方法有很多种，目前实验室常用的方法是用异硫氰酸胍—苯酚抽提法，使用Trizol试剂进行。除此之外还有硅胶模纯化柱法等。
（2）mRNA的纯化。真核细胞的mRNA分子最显著的结构特征是具有5’端的帽子结构和3’端的polyA尾巴，此结构为真核生物mRNA的提取提供了极为方便的选择性标志。试验中常用寡聚纤维素
色谱柱法获得高纯度的mRNA，在高盐缓冲液下，mRNA被特异性结合到色谱柱上，再用低盐或蒸馏水洗脱，经两次色谱柱纯化后即可得高浓度mRNA。目前许多商业试剂盒也可以用作mRNA的纯化，并且
有相当好的效果。操作简便，快捷
且灵敏度较高。
（3）cDNA的合成。cDNA的合成包括第一链和第二链的合成。第一链是一mRNA为
模版，在反转录酶的作用下反转录成cDNA.该酶和成DNA时需要引物引导，常用的引物为oligodT。第二链cDNA的合成是以第一链为模板，以DNA聚合酶催化。
（4）cDNA文库的构建。由于cDNA的长度一般在0.5～8kb，常用噬菌体类载体和
质粒做载体，将 cDNA 重组到载体上。合成的 cDNA 与载体 DNA 进行连接一般有 3 种方法：
①借助于末端转移酶的 3' -OH 端合成均聚物的能力，双链cDNA 和线性化载体 DNA 的 3' -OH 端分别加上均聚核苷酸链；
②双链 cDNA 和线性化载体 DNA 分别用 Klenow 片段进行末端补平，然后用 T4 DNA 连接酶进行齐头连接，形成重组体；
③通过粘性末端连接。
然后重组的载体 DNA 分子在一定条件下转化入大肠杆菌，形成携带质粒的菌株。
当不同重组的 DNA 含有不同的 cDNA 基因时，整个转化子含有mRNA 群体的各种 cDNA 基因，这样的转化子群体构成该 mRNA 全部遗传信息的 cDNA 基因文库。
（5）基因文库的筛选。基因文库的筛选是指通过某种特殊的方法从基因文库中鉴
定出含有所需重组DNA分子的特定克隆过程。用于从cDNA文库中筛选和鉴定目的cDNA的方法主要有核酸杂交，免疫学杂交检测，cDNA同胞选择，PCR筛选法等。
3.化学合成法
自然界中有些组织特异性mRNA含量很低，很难用cDNA法克隆;同时有些基因比较短，如：生长激素释放抑制激素基因、脑啡肽基因、胰岛素基因、干扰素基因等，采用基因文库方法合成过程比较复杂而且时间成本比较高，相比采用化学的方法合成成本更低，这就需要我们采用化学的方法对其进行合成。
化学合成DNA的实质是按照序列要求将脱氧核苷酸单体一个个接上去，每接一个单体就是一个循环反应，包括：基团保护、分离、缩合、分离、去保护五大操作单元。同时DNA化学合成不同于酶促的DNA合成过程从5'→3'方向延伸，而是由3'端开始，其合成法的前提必须是已知目的基因的DNA序列，一般情况下化学合成的DNA 片断一般局限在200bp以内。
从反应机理上来讲，DNA化学合成有磷酸二酯法、磷酸三酯法、亚磷酰胺三酯法；具体操作过程又有液相合成和固相合成两种形式。目前，一般DNA合成都采用固相亚磷酰胺三酯法合成DNA片段，此方法具有高效、快速偶联等优点，已在DNA化学合成中广泛使用。
其合成方式根据所合成DNA片段的大小一般分成三种：
（1）小片段粘接法：分别合成12-15bp的单链DNA小片段。片断之间有互补区，混
合退火形成有断点的双链，再由T4 DNA ligase连接成完整双链。
（2）补钉延长法：分别合成12-15bp的单链DNA小片段及20-30bp的单链DNA中片
段。片断之间有局部互补区，可相互作为另一个片断延长的引物，用Klenow酶
延伸成完整双链。
（3）大片段酶促法：分别合成40-50bp的单链DNA大片段。片断之间有局部互补区，
可相互作为另一个片断延长的引物，用Klenow酶延伸成完整双链。
三种方法各有利弊：小片段粘接法中化学合成DNA的单链片段愈短，收率愈高；但化学合成的份额较大，成本较高，由于大片段化
学合成的收率极低，如合成50bp的DNA单链大片段的总收率仅
7.7%。故一般采用大片段酶促法，其化学合成的份额较小，成本较低；
随着生命科学和分子生物学等相关基础学科的发展，分子生物相关领域也在不断创新。生物基因工程，杂交育种，DNA检测等一系列技术也越来越多的应用到了我们的生活中，包括工业，农业，畜牧医疗等行业，而目的基因的获取作为这些工作的第一步，尤其显得重要。近年来，越来越多的基因技术被用在医疗诊断，药物研发治疗领域，尤其癌症，艾滋等一系列恶性疾病的诊断与治疗中，相信随着分子生物这一学科领域的持续发展，这些恶性疾病被攻克为期不远。
___：
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［9］孙春晓，于常海.基因克隆的常用方法介绍［Ｊ］-生理科学进展.2000,31(1)
篇二：核酸体外扩增技术
创新助手报告
——主题分析报告
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xx-06-27
报告目录
报告核心要素......................................................... ................................................I
一、主题简介......................................................... .. (1)
二、主题相关科研产出总体分析......................................................... (1)
2.1 文献总体产出统计......................................................... .. (1)
2.2 学术关注趋势分析......................................................... .. (2)
三、主题相关科技论文产出分析......................................................... (2)
3.1 中文期刊论文......................................................... . (2)
3.1.1 近十年中文期刊论文分布列表 (2)
3.1.2 中文期刊论文增长趋势......................................................... . (3)
3.1.3 发文较多期刊......................................................... .. (4)
3.1.4 发文较多的机构......................................................... . (4)
3.1.5 发文较多的人物......................................................... . (5)
3.1.6 核心期刊分布数量对比......................................................... . (5)
3.1.7最近相关中文期刊论文......................................................... .. (6)
3.1.8被引较多的相关期刊论文......................................................... .7
3.2 学位论文......................................................... (8)
3.2.1 近十年学位论文年代分布列表 (8)
3.2.2 学位论文增长趋势......................................................... (9)
3.2.3 硕博学位论文数量对比......................................................... ..10
3.2.4 发文较多的机构......................................................... .. (10)
3.2.5 发文较多的人物......................................................... .. (10)
3.2.6 最近相关学位论文......................................................... . (10)
3.3 中文会议论文......................................................... .. (10)
3.3.1 近十年中文会议论文年代分布列表 (10)
3.3.2 中文会议论文增长趋势......................................................... ..11
3.3.3 中文会议论文主办单位分布 (12)
3.3.4 发文较多的机构......................................................... .. (12)
3.3.5发文较多的人物......................................................... (12)
3.3.6最近相关中文会议论文......................................................... (12)
3.4 外文期刊论文......................................................... .. (12)
3.4.1 近十年外文期刊论文年代分布列表 (12)
3.4.2 外文期刊论文增长趋势......................................................... ..13
3.4.3 最近相关外文期刊论文......................................................... ..13
3.5 外文会议论文......................................................... ..............................13 I
篇三：核酸体外扩增技术综述
核酸体外扩增技术研究进展
摘要体外核酸快速扩增技术是一种可使微量核酸在体外高效快速扩增的技术，自问世以来，被广泛应用于分子生物学、医学和法理鉴定等领域，并被不断改进，以使其功能和适应性更为广泛。核酸体外扩增是分子生物学研究的基础。随着生物技术的发展,出现了越来越多的核酸体外扩增技术。就现有的核酸扩增技术的原理、特点及应用进行介绍。
关键词核酸体外扩增聚合酶链式反应（PCR）等温扩增
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之
一。核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内。核酸大分子可分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。核酸不仅是基本的遗传物质，而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置，蛋白质是生命活动的表达物质，基因则是编码蛋白质的特异的核苷酸序列，因而核酸在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。而在1983年人类第一次能够在体外扩增DNA之后，对核酸的操作和利用进入了一个全新的革命性的阶段，直到现在，体外核酸扩增技术仍然在不断地改进和完善，新的核酸扩增模式也不断涌现[1]。
一、聚合酶链式反应(PCR)
PCR（Polymerase Chain Reaction）即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以母链DNA为模板，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制出与母链模板DNA互补的
子链DNA的过程。是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。可用于基因分离克隆，序列分析，基因表达调控，基因多态性研究等许多方面[2]。
聚合酶链式反应技术（PCR）自1985年问世以来，以其灵敏性、特异性和快速性在医学和分子生物等领域得到广泛的应用，由此可见核酸扩增技术的重要性。近年来随着分子生物学的飞速发展以及生物物理技术的大量应用，新的核酸扩增模式也不断涌现。已经建立起来的方法大体可分为两大类，靶核酸的直接扩增与信号放大扩增。前者包括聚合酶链式反应（PCR）、链替代扩增（SDA）、连接酶链式反应（LCR）和依赖核酸序列的扩增（NASBA）等，这些方法都具有很高的灵敏度。信号放大扩增包括技术核酸（bDNA）、杂交捕获、侵染(Invader)
和通过扩增替代分子来检测靶核酸等方法。而滚环增（RCA）是一种既能直接扩增靶核酸，又能实现信号放大扩增的方法。
二、核酸等温扩增技术
等温扩增技术(Isothermal Amplification Technology)是核酸体外扩增技术，其反应过程始终维持在恒定的温度下，通过添加不同活性的酶和各自特异性引物来达到快速核酸扩增的目的。近年新
发展起来的核酸等温扩增技术，无论是在实际操作还是仪器要求方面，都比PCR技术更为简单方便，它摆脱了对精良设备的依赖，在临床和现场快速诊断中显示了其良好的应用前景。在众多等温扩增技术中，环介导等温扩增目前已在一定范围内得到了应用，其他一些新发展起来的等温扩增技术，如链替代等温扩增、滚环等温扩增、依赖解旋酶等温扩增、依赖核酸序列等温扩增、单引物等温扩增和核酸快速等温检测放大等技术，也在不断发展与完善之中[3]。
1、
模板,内容仅供参考
全基因组扩增
全基因组扩增——微量DNA分析的金钥匙 来源：青年人(https://www.360docs.net/doc/8a13297543.html,) 更新时间：2010/3/8 19:51:27 【字体：小大】 聚合酶链反应(PCR)技术的发展和应用使得微量甚至单个细胞DNA的分析成为可能，极大地促进了法医学、古生物学、分子诊断学和分子病理学的发展。但即便是对于非常敏感的PCR技术，许多材料所能提供的DNA量也只能用于一次或几次PC R反应。为能从少量细胞中最大限度的获取信息，全基因组扩增技术应运而生。 一、全基因组扩增的概念 全基因组扩增（whole genome amplification, WGA）是一组对全部基因组序列进行非选择性扩增的技术，其目的是在没有序列倾向性的前提下大幅度增加DNA的总量。常用的方法有IRS-PCR（interspersed repeat sequence PCR）［1］、LA-PCR（linker ada ptor PCR）［2］、T-PCR（Tagged-PCR）［3］、DOP-PCR（degenerate oligonucleotide pr imed PCR）［4］、PEP-PCR（primer extension preamplification PCR）［5］等。其中最具代表性方法是DOP-PCR和PEP-PCR。 DOP-PCR和PEP-PCR的基本原理都是通过其随机引物与基因组DNA多处退火从而使大部分基因组序列得到扩增。DOP-PCR的引物是由其3′和5′端的特异核苷酸序列和中间的6个核苷酸构成的随机引物组成。其PCR程序是先在低退火温度下进行几个循环的低严谨扩增，然后再提高退火温度，进行几十个循环的严谨扩增。由于DOP-PCR的引物3′端设计的是在基因组中高频出现的序列，因此，在首轮的低严谨扩增条件下能与基因组多处退火，从而将基因组普遍扩增。然后下一轮的严谨扩增中又将低严谨扩增的产物再次放大［4］。与DOP-PCR不同的是，PEP-PCR的引物是由15个随机核苷酸组成的完全随机引物。PCR由50个循环组成，每个循环的退火温度都是由37℃连续升温至55℃，从而确保不同组成的引物与尽可能多的基因组序列退火，使整个基因组得到放大［5］。 二、全基因组扩增的质量控制 全基因组扩增的主要目的是在如实反映基因组原貌的基础上最大限度地增加DNA 量。因此，扩增效率和保真性是衡量全基因组扩增技术优劣的主要标准，此外，扩增片段的大小对于序列较长的基因片段分析来讲也是一个重要因素。 （一）扩增效率 DOP-PCR和PEP-PCR均能较大幅度地扩增模板DNA的量。据Cheung等［6］报道，DOP -PCR可将原模板扩大12至2万倍，而且，模板量越少，扩增倍数越高，这主要是由于
临床基因扩增检验实验室技术验收报告--仅供参考
临床基因扩增检验实验室技术验收报告 一．基因扩增检验实验室基本情况 （一）实验室所属法人单位名称: 地址: 邮编: 法定代表人: 实验室负责人: 联系人： email: 电话: 传真: (二)接受现场技术验收的实验室代表姓名及职务: 二. 验收依据:卫生部下发文《临床基因扩增检验实验室管理 暂行办法》和《临床基因扩增检验实验室工作规范》 三. 验收时间: 四. 验收评审地点: 五. 技术验收结论: □合格，建议授予验收合格证书；尚存在部份一般缺陷，缺陷为
项。 □基本合格，尚存在部份严重缺陷和一般缺陷，严重缺陷为项, 一般缺陷为项, 限期改进,改进后授予验收合格证书； □不合格，停止验收，实验室改进后需重新申请。 (一) 验收中发现的问题及意见: 附件1:临床基因扩增检验实验室技术验收表; 附件2:临床基因扩增检验实验室技术验收意见汇总表; 附件3:整改要求。 (二) 需要说明的其它问题:□如果有的话见附件4;□无。 (三) 验收评审员姓名及签名: 主评审员姓名: 签名: 评审员姓名: 签名: 签名: 签名: 协调员姓名: 签名: 签字时间: (四) 签字地点: 验收评审组意见:
附件1 临床基因扩增检验实验室技术验收表
(b)高速台式冷冻离心 机(视情况定) (c) 水浴箱和/或加热 模块 (d) 生物安全柜 (e)混匀器； (f)微量加样器； (g)可移动紫外灯；注：请在验收所选项打“ 序号 验收内容 验收意见 符 合 基 但 本 有 符 缺 合 陷 不 符 合 缺 此 项 暂 不 需 考 核 评论与说明 (h)专用工作服和工作 鞋；
基因工程实验报告
基因工程实验报告 、
小麦GAPDH截短体的重组与表达 摘要：本实验通过基因工程（genetic engineering）手段对小麦总RNA进行提取、PCR扩增及与质粒载体的重组构建的操作，并将重组质粒以氯化钙法导入大肠杆菌感受态细胞，诱导目的基因表达，并在蛋白水平进行Western检测。通过本对实验的实践，我们对基因工程技术将会有一个比较全面的认识和了解。 关键字：小麦基因；载体；感受态 前言 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术。为在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 （一）实验过程
1.实验部分流程：
2．小麦总RNA提取（Trizol法） 2.1 材料 小麦幼苗 2.2 试剂配制及器具处理 ① 0.1％的DEPC H2O（DEPC：焦碳酸二乙酯） ②器具处理：试剂瓶、量筒、研钵、大小枪头和1.5ml和0.2ml 的EP管等用纱布包裹，在 0.1％的DEPC H2O中浸泡过夜（37℃），高压灭菌，80℃烘干备用。剪刀、镊子和药匙等160℃烘烤6h以上。 ③无RNA酶灭菌水（DEPC H2O）：用将高温烘烤的玻璃瓶（180℃×2h）装蒸馏水，然后加入 0.1%的DEPC（体积/体积），处理过夜后高压灭菌。 ④Trizol ⑤ 75%乙醇：用新打开的无水乙醇和DEPC处理过的水配制75%乙醇（用高温灭菌器皿配制），然后装入高温烘烤的玻璃瓶中，存放于低温冰箱。 ⑥氯仿(最好用新的)。 ⑦异丙醇(最好用新的)。 2.3 操作步骤： ①先在研钵中加入液氮，再将小麦叶片剪成小段在液氮中磨成粉末，用液氮预冷的药匙取50～100mg组织粉末加入已盛有1ml的Trizol液的EP管中（注意研磨粉末总体积不能超过所用Trizol体积的10%），充分混合均匀。 ②室温放置5min，然后加入200μL的氯仿，盖紧EP管并剧烈摇荡15秒钟。 ③ 12000rpm离心10min，取上层水相于一新的EP管中（千万不要将中间的沉淀层和下层液混入，否则重新离心分离），加入500μL异丙醇，温和颠倒混匀。室温放置10min，12000rpm 离心10min。 ④小心地弃去上清液，加入1ml的75%乙醇，涡旋混匀，4℃下12000rpm离心5min。 ⑤重复步骤④。 ⑥弃去上清液（尽量将残余液体除去），室温或真空干燥5～10min（注意不要干燥过分，否则会降低RNA的溶解度）。用30μL DEPC处理过的水将RNA溶解，必要时可55℃～60℃水浴10min。RNA可进行mRNA分离，或贮存于70%乙醇并保存于-70℃。 3. RT-PCR扩增目的基因cDNA 3.1 试剂 ① RNA模板 ②Olig（dT）18 ③反转录缓冲液 ④dNTP ⑤ M-MULV反转录酶 ⑥ RNA抑制剂（RNasin） ⑦Premix EX Taq DNA聚合酶 ⑧ PCR特异引物 3.2操作步骤： 3.2.1 RNA的反转录 采用Thermo Scientific（Fermentas）RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit Total RNA 6μL（需加入RNA约1μg） OligodT primer 1μL H2O（nuclease-free）5μL 12μL 65℃ 5min，补加下列试剂： 5× Reaction buffer 4μL RibolockRNase Inhibitor 1μL 10mM dNTP Mix 2μL RevertAid M-MuLV Reverse Transcriptase 1μL 20μL 42℃ 60min 70℃，5min，﹣20℃保存
基因组步行法扩增3'及5'侧翼序列
一．原理 基因组步行技术是一种新发展的利用已知序列(cDNA或基因组DNA)从基因组中获得基因的上游(如启动子) 或下游序列的方法。 其原理如下：首先利用不同的具有平末端的 DNA 限制性内切酶消化基因组 DNA，然后将预先设计好的 DNA 接头连接在 DNA 的两端, 这样的一组两端带有接头的 DNA 片段就称为所谓的无载体的 DNA 文库；根据接头和目的基因的序列设计两组引物，以上述的DNA为模板，先以外侧的一组引物进行第一轮 TD-PCR ( touchdownPCR ) 扩增，然后以内侧的一组引物进行巢式 TD-PCR 扩增，扩增产物即为所需的DNA片段。在接头中，由于2条链中较短的一链的3’末端被 2NH2 封闭，使得引物 AP1 在第一次 PCR 之前没有结合位点，在 PCR 的第一循环过程中只能从 GSP1 延伸，没有 AP1 的延伸产物。而GSP1 的延伸产物产生了 AP1 的结合位点，在第二循环就开始从两端进行延伸反应。这样，就减少了非特异性扩增，从而提高了 PCR 的特异性.基因组步行由 2 轮 TD-PCR 反应组成。在 TD-PCR 的初始循环中，所采用的退火和延伸温度比引物的 Tm 值略高，在这种情况下引物退火的效率会下降，但是特异性将增加；另外，在极少数情况下接头的 2NH2 也会延伸，补平接头，这样也产生了 AP1 的结合位点，从而增加了非特异性扩增，但在高温下，接头的自我退火比引物与接头退火的效率高，就提高了针对于 AP1 的 PCR 抑制效应，减少非特异性扩增。在随后的循环中，退火和延伸温度比 Tm 值略低，有利于特异性产物的指数增长。基因组步行技术主要应用于一些只知部分 cDNA 序列的基因的启动子或其他上游调控序列的快速克隆，该技术也可用于确定内元/外元的连接以及从任何序列标签位点(Sequence2tagged site, STS) 或 EST 两端进行扩增获得相应的序列。尽管一次步行获得的片段长度短于 6 kb，但可通过多次反应获得更长的片段。该方法对于填补基因组中的一些间隙，特别是当这些缺失的克隆通过常规的筛选文库很难得到时非常有 一、高质量基因组DNA 的提取 1 材料 实验鱼，尾静脉取血100 μl(含抗凝剂) 2 试剂 QIAGEN Genomic 20/G；Tip Holders；Buffer C1；Buffer QBT；Buffer QF 抗凝剂 : 0.48%柠檬酸，1.32%柠檬酸钠，1.47%葡萄糖 3. 方法 1）样品的处理和裂解 (1) 将100μl鱼血用PBS稀释至1ml (2) 加入1倍体积冰冷的Buffer C1，3倍体积（3ml）的ddH O 。 2 (3) 翻转数次至悬冷液成半透明 (4) 冰浴10min。 (5) 4℃，1300g离心15min，弃上清液。 (6) 加入250μl冰冷的Buffer C1，750μl冰冷的ddH2O。 (7) 轻弹，溶解沉淀。 (8) 4℃，1300g离心15min，弃上清液（如沉淀不是白色，重复洗涤步骤）。 (9) 加入1ml Buffer G2，最大速漩涡10-30s，充分重悬核酸沉淀物（时间要控
临床基因扩增检验实验室工作规范
为使基因扩增检验技术有效地应用于临床,更好地为疾病的预防、诊断和治疗服务,保证检验质量,特制 定本规范。 一、临床基因扩增检验实验室的规范化设置及其管理 临床基因扩增检验实验室的规范化设置详见《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》(卫医发[2002】10号文)附件《临床基因扩增检验实验室基本设置标准》。为避免污染,必须严格遵循《临床基因扩增检验实验室设置标准》设置临床基因扩增检验实验室。 临床基因扩增检验实验室四个隔开的工作区域中每一区域都须有专用的仪器设备。各区域都必须有明确的标记,以避免设备物品如加样器或试剂等从其各自的区域内移出从而造成不同的工作区域间设备物品发生混淆。进入各个工作区域必须严格遵循单一方向顺序,即只能从试剂贮存和准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区(简称扩增区)至产物分析区,避免发生交叉污染。在不同的工作区域应使用不同颜色或有明显区别标志的工作服,以便于鉴别。此外,当工作者离开工作区时,不得将各区特定的工作服带出。 清洁方法不当也是污染发生的一个主要原因,因此实验室的清洁应按试剂贮存和准备区至扩增产物分析区的方向进行。不同的实验区域应有其各自的清洁用具以防止交叉污染。 (一)试剂贮存和准备区 下述操作在该区进行:贮存试剂的制备、试剂的分装和主反应混合液的制备。 贮存试剂和用于标本制备的材料应直接运送至试剂贮存和准备区,不能经过产物分析区。在打开含有反应混合液的离心管或试管前,应将其快速离心数秒。试剂
原材料必须贮存在本区内,并在本区内制备成所需的贮存试剂。当贮存试剂溶液经检查可用后,应将其分装贮存备用,避免由于经常打开反应管吸液而造成污染。 含反应混合液的离心管或试管在冰冻前都应快速离心数秒。大多数用于扩增 的试剂都应冰冻贮存。为避免因单次反应取液而频繁的冻融主贮存试剂,应分装冰冻贮存试剂溶液。贮存试剂的分装体积根据通常在实验室内一次测定所需的扩增反应数来决定。 主反应混合液的组成成份尤其是聚合酶的适用性和稳定性通过预试验来检查,评价结果必须有书面报告。对于“热启动”技术(在第一个高温变性步骤后加入酶),聚合酶也可不包含在主反应混合液中。 在整个本区的实验操作过程中,操作者必须戴手套,并经常更换。此外,操作中使用一次性帽子也是一个有效地防止污染的措施。 严禁用嘴吸取液体,加样器和吸头等必须经高压处理。 工作结束后必须立即对工作区进行清洁。本工作区的实验台表面应可耐受诸 如次氯酸钠的化学物质的消毒清洁作用。实验台表面的紫外照射应方便有效。由于紫外照射的距离和能量对去污染的效果非常关键,因此可使用可移动紫外灯(254nm 波长),在工作完成后调至实验台上60~90em 内照射。由于扩增产物仅几 百bp,对紫外线损伤不敏感,因此紫外照射扩增片段必须延长照射时间,最好 是照射过夜。实验室及其设备的使用必须有日常记录。 (二)标本制备区 下述操作在该区进行:临床标本的保存,核酸(RNA、DNA)提取、贮存及其加入 至扩增反应管和测定RNA时eDNA的合成。
基因工程实验报告
基因工程实验报告
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基因工程实验报告 、
小麦GAPDH截短体的重组与表达 摘要：本实验通过基因工程（genetic engineering）手段对小麦总RNA进行提取、PCR扩增及与质粒载体的重组构建的操作，并将重组质粒以氯化钙法导入大肠杆菌感受态细胞，诱导目的基因表达，并在蛋白水平进行Western检测。通过本对实验的实践，我们对基因工程技术将会有一个比较全面的认识和了解。 关键字：小麦基因；载体；感受态 前言 基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术。为在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 （一）实验过程
1.实验部分流程： 片段胶 小麦幼苗小麦总RNA RT-PCR扩增小麦pGEX-4T-1 表达载体 表达菌株 目的蛋白 目的蛋白 Western
2．小麦总RNA提取（Trizol法） 2.1 材料 小麦幼苗 2.2 试剂配制及器具处理 ① 0.1％的DEPC H2O（DEPC：焦碳酸二乙酯） ②器具处理：试剂瓶、量筒、研钵、大小枪头和1.5ml和0.2ml 的EP管等用纱布包裹，在 0.1％的DEPC H2O中浸泡过夜（37℃），高压灭菌，80℃烘干备用。剪刀、镊子和药匙等160℃烘烤6h以上。 ③无RNA酶灭菌水（DEPC H2O）：用将高温烘烤的玻璃瓶（180℃×2h）装蒸馏水，然后加入 0.1%的DEPC（体积/体积），处理过夜后高压灭菌。 ④Trizol ⑤ 75%乙醇：用新打开的无水乙醇和DEPC处理过的水配制75%乙醇（用高温灭菌器皿配制），然后装入高温烘烤的玻璃瓶中，存放于低温冰箱。 ⑥氯仿(最好用新的)。 ⑦异丙醇(最好用新的)。 2.3 操作步骤： ①先在研钵中加入液氮，再将小麦叶片剪成小段在液氮中磨成粉末，用液氮预冷的药匙取50～100mg组织粉末加入已盛有1ml的Trizol液的EP管中（注意研磨粉末总体积不能超过所用Trizol体积的10%），充分混合均匀。 ②室温放置5min，然后加入200μL的氯仿，盖紧EP管并剧烈摇荡15秒钟。 ③ 12000rpm离心10min，取上层水相于一新的EP管中（千万不要将中间的沉淀层和下层液混入，否则重新离心分离），加入500μL异丙醇，温和颠倒混匀。室温放置10min，12000rpm 离心10min。 ④小心地弃去上清液，加入1ml的75%乙醇，涡旋混匀，4℃下12000rpm离心5min。 ⑤重复步骤④。 ⑥弃去上清液（尽量将残余液体除去），室温或真空干燥5～10min（注意不要干燥过分，否则会降低RNA的溶解度）。用30μL DEPC处理过的水将RNA溶解，必要时可55℃～60℃水浴10min。RNA可进行mRNA分离，或贮存于70%乙醇并保存于-70℃。 3. RT-PCR扩增目的基因cDNA 3.1 试剂 ① RNA模板 ②Olig（dT）18 ③反转录缓冲液 ④dNTP ⑤ M-MULV反转录酶 ⑥ RNA抑制剂（RNasin） ⑦Premix EX Taq DNA聚合酶 ⑧ PCR特异引物 3.2操作步骤： 3.2.1 RNA的反转录 采用Thermo Scientific（Fermentas）RevertAid First Strand cDNA Synthesis Kit Total RNA 6μL（需加入RNA约1μg） OligodT primer 1μL H2O（nuclease-free）5μL 12μL 65℃ 5min，补加下列试剂： 5× Reaction buffer4μL RibolockRNase Inhibitor 1μL 10mM dNTP Mix 2μL RevertAid M-MuLV Reverse Transcriptase 1μL 20μL 42℃ 60min 70℃，5min，﹣20℃保存
全基因组扩增技术
全基因组扩增(whole gemome amplification，WGA)是一组对全部基因组序列进行非选择性扩增 的技术，其目的是在没有序列倾向性的前提下大幅度增加DNA的总量。其基本原理为：采用 的多重置换扩增（MDA）技术，能对基因组DNA进行稳定的扩增。利用随机六碱基引物在多 个位点与模板DNA退火，接下来在高扩增效率和保真性的Phi29 DNA聚合酶在DNA的多个位 点同时起始复制，它沿着DNA模板合成DNA,同时取代模板的互补链。被置换的互补链又成为 新的模板来进行扩增，因此最终我们可以获得大量高分子量的DNA。 全基因扩增中使用独特的Phi 29 DNA聚合酶，该酶对于模板有很强的模板结合能力，能连续扩增100Kb的DNA模板而不从模板上解离。同时这种酶具有3’—5’外切酶活性，可以保证扩增的高保真性。目前市场上普遍采用Qiagen公司的Repli-g Mini Kit 系列全基因组试剂盒。本试剂盒的开发对国内用于全基因扩增领域有着广泛的应用前景。 可以从少量样本中稳定扩增全基因组DNA。该试剂盒的开发过程包括分离和扩增DNA的试剂，适用的样本广泛，包括已纯化的基因组DNA、全血、组织培养细胞、显微切割得到的细胞、速冻的组织切片、血浆血清中的细胞、口腔细胞、血斑。具有以下特点： 1.产物应用途径广阔 PCR（包括多重PCR、长片段PCR以及定量PCR）、克隆、文库构建、单倍型确定、测序、基 因芯片、遗传分析（片段差异、微卫星差异、单碱基差异、SNP、STR等）。 2、高产量 10ng基因组DNA经扩增后可产生〉15ug（20ul反应体系）的DNA反应产物，扩增倍数可达上 万倍。 3、扩增产物长度以及覆盖率有保证 这是我们公司全基因组扩增技术（多重置换扩增技术），这不是一个PCR过程。目前这个 技术比较流行，之前的技术已经有些过时。我们试剂盒里的BUFFER已经包含了引物，客 户无需另外购买。
临床基因扩增检验实验室技术验收表
序 号验收内容 验收意见 符 合 基但 本有 符缺 合陷 不 符 合 缺 此 项 暂 不 需 考 核 评论与说明 1实验室设置和设备 1.1实验室原则上应分为四个区, 如使用全自动扩增检测仪,区 域可适当合并 1.2各工作区须有明确标记 1.3实验室设置应能有效地防止 PCR后区产物的污染。 1.4试剂贮存和准备区 （a）冰箱； （b）混匀器； （c）微量加样器； （d）可移动紫外灯； （e）专用工作服和工作 鞋； （f）消耗品（吸头、 一次性手套等）； （g）专用实验记录本、 记号笔等。 1.5标本制备区 (a) 冰箱(2~8℃和-20℃或-80℃)； (b) 高速台式冷冻离心机 (视情况定) (c) 水浴箱和/或加热模块 (d) 生物安全柜 (e) 混匀器； (f) 微量加样器； (g) 可移动紫外灯； 注：请在验收所选项打“
序号 验收内容 验收意见 符 合 基但 本有 符缺 合陷 不 符 合 缺 此 项 暂 不 需 考 核 评论与说明 (h) 专用工作服和工作鞋； (i) 消耗品（带滤心吸 头、一次性手套等）； (j) 专用实验记录本、记 号笔等。 1.6扩增区 (a) 核酸扩增仪; (b) 微量加样器(视情况 定)； (c) 可移动紫外灯； (d) 专用工作服和工作鞋； (e) 消耗品（带滤心吸头、 一次性手套等）； (f) 专用实验记录本、记 号笔等。 1.7扩增产物分析区 (a) 微量加样器； (b) 可移动紫外灯； (c) 专用工作服和工作鞋； (d) 消耗品（带滤心吸头、 一次性手套等）； (e) 专用实验记录本、记号 笔等。 2.设施和环境 2.1实验室的设施、工作区域、能 源、照明、温控、通风等 应便于检测工作的正常进行。 2.2实验室应配备温度湿度计、稳 压电源等。 2.3进入和使用实验室各区域应 有明确的限制和控制。 2.4应有实验室清洁、消毒制度及 相应用具； 注：请在验收所选项打“ ”。
基因工程大实验报告
基因工程综合实验报告 A型产气荚膜梭菌α毒素基因克隆及表达 班级生物工程081班 姓名盖雪 学号08771029 指导教师高凤山 实验时间2011.10.10-10.14 成绩
一、实验原理 二、主要试剂 DNA Ligation Kit Ver.2.0; Eco RI、Bam HI限制性内切酶；含15%甘油的 0.1mol/L CaCl2，20-30mL。无菌;0.1mol/L CaCl2 , 20-30mL ；50%甘油（无菌，保存菌种用，50mL）4×25mL LB液体培养基(现配现用)，卡那霉素（Kan）100mg/mL配2mL（过滤），X-gal 二甲基甲酰胺配成20mg/mL 配2mL; IPTG 24mg/mL, 配2mL（需过滤）;蛋白Marker; 0.5M EDTA,pH8.0; 溴化乙锭溶液(EB) （贮存浓度：10mg/mL，使用浓度0.5μg／mL）
三、仪器设备 紫外成像系统，高速冷冻离心机，恒温震荡培养箱，高压灭菌锅，冰箱，水浴锅，微波炉，电炉子，试管架，tube 架，试管，瓶塞，锥形瓶，胶板，电泳槽（包括琼脂糖凝胶和SDS-PAGE），电泳仪，培养皿，移液枪，枪头（各种规格），玻璃涂棒，记号笔，标签纸，卫生纸，水漂（水浴用），试纸，称量纸，一次性手套，酒精灯，火柴，药勺，搅拌子，量筒，烧杯，镊子，tip, tube(1.5mL, 2mL) 五、实验步骤 (一)准备工作 LB培养基配制；LB固体培养基配置；接菌（制备感受态用） 1）LB固体配制 配制固体培养基100mL 加入蒸馏水100mL溶解，用2mol/L NaOH调pH值至7.4，121℃灭菌20min。 灭菌结束后，待温度降至80℃以下时，方能取出，在超净台上，当培养基凉至50-60℃时，迅速加入Kan 30μL（若氨苄，加100ul），摇匀，倒板(4个)。凝固后放入4℃冰箱。 2）LB液体配制 配制100mL液体LB培养基 加入蒸馏水100mL溶解，用2mol/L NaOH调pH值至7.4。 然后分装，每管5mL，每人分装2管，一共12管；另外分装30mL LB与三角瓶中，余下的LB在原三角瓶中与试管等一起高压，121℃，20min。高压后，将剩余三角瓶中的LB分装至1.5mL tube中，每管800μL LB (共10个)。在时间允许的情况下，将高压后的LB试管加入卡那，每管1.5μL。 总结：需要灭菌的东西-液体培养基（试管、30mL三角瓶及剩余液体LB的三角瓶）-固体培养基、离心管（至少30个）、各种规格的枪头。 3）接菌 下午，接种BL21感受态于1管5mL培养基中，37℃震荡培养。 （二）感受态细胞制备、转化、重组菌接种 1）感受态细胞的制备 1.从大肠杆菌DE3平板上挑取一个单菌落接种于5mL LB液体培养基的试管
DNA重组技术实验报告
一、实验名称： 重组DNA技术 二、实验目的： 1.了解掌握DNA重组技术理论基础； 2.掌握质粒载体、外源DNA的准备、酶切、连接技术方法； 3.掌握连接产物的转化方法及操作； 4.掌握阳性重组体的的鉴定和筛选方法； 三、实验原理: 1.重组DNA技术 重组DNA技术是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对各种生物的核酸（基因）进行改造和重新组合，然后导入微生物或真核细胞内，使重组基因在细胞内表达，产生出人类需要的基因产物，或者改造、创造新特性的生物类型的技术。它主要包括以下几个步骤： ①目的基因的获取：主要有化学合成、PCR、基因组文库、cDNA文库构建等。cDNA文库是以mRNA为模板，利用反转录酶合成与mRNA互补的DNA，再复制成双链cDNA片段，与适当载体连接后转入受体菌，这些受体菌包含了所有cDNA信息，总称cDNA文库。常用于筛选编码蛋白质的结构基因。基因组DNA文库是利用限制性核酸内切酶将组织或细胞染色体DNA切割后，与适当载体连接后转入受体菌，这些受体菌包含了所有基因组DNA信息，因此称为基因组DNA文库。 ②基因载体的选择与构建：常用载体有质粒、噬菌体、病毒DNA等。分为克隆载体和表达载体。克隆载体：用于目的基因的克隆、扩增、序列分析和体外定点突变等。表达载体：用于在宿主细胞中表达外源目的基因，获得大量表达产物。选择好的载体与目的基因利用限制性内切酶切割成合适片段。
③目的基因与载体的拼接：通过粘性末端连接法（同源互补粘性末端连接、非同源互补粘性末端连接）、平端连接、人工接头连接、同聚物接尾、经部分补平的不匹配末端的连接等将目的基因与载体进行连接。 ④重组DNA分子导入受体细胞：将连接有目的DNA的载体导入宿主细胞，主要有以下几种方法：a、转化：将质粒或其它外源DNA导入宿主细胞(常用大肠杆菌)，并使其获得新的表型的过程。b、转染：将外源DNA导入真核细胞的过程。c、感染：以λ噬菌体、柯斯质粒和病毒为载体的重组DNA分子，在体外经过包装成具有感染能力的病毒或噬菌体颗粒，才能感染适当的细胞，并在细胞内扩增。 ⑤重组体的筛选：可通过遗传标记如抗药性标志选择、营养缺陷型的互补筛选法及分子标记（PCR、分子杂交）等直接筛选或是根据免疫化学法、酶联免疫检测法等进行间接筛选。 ⑥无性繁殖转化子(含重组分子的受体细胞) ⑦目的基因的表达 2、质粒酶切及鉴定原理 限制性内切酶是一种工具酶，其特点是具有能够识别双链DNA分子上的特异核苷酸序列的能力，能在这个特异性核苷酸序列内，切断DNA双链，形成一定长度的DNA序列。根据限制性内切酶的识别切割特性、催化条件及是否具有修饰酶活性可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类，II型限制性内切酶只需要二价镁离子的激活，酶在其识别序列内切割双链DNA，产生的各种DNA片段具有相同的末端结构，而且大多数的II型酶可提供粘性未端，有利于片段再连接，限制性内切酶对环状质粒DNA产生的酶切片段数与切口数一致。因此，鉴定酶切后的片段在电泳凝胶的区带数，就可以推断切口的数目;从片段迁移率可判断酶切片段大小。用已知分子量的线状DNA为对照，通过电泳迁移率的比较，可以粗略地测出分子形状相同的未知DNA的相对分子大小。本实验采用的限制性内切酶是Bam HI 和Hind III。 对于DNA回收，回收的目的是为了纯化提取的质粒，以用于以后的分子杂交、重组质粒的构建、序列分析等。目前常用的回收技术有：柱纯化回收法、电洗脱法、低熔点琼脂糖凝胶法、DEAE滤膜插片法等，其中柱纯化回收法、电
基因扩增检验实验室技术审核申请书
附件1： 山东省临床基因扩增检验实验室 技术审核申请书 申报单位（盖章）： 申报日期： 希望审核时间： 山东省卫生厅印制 二〇一一年三月十一日
山东省临床基因扩增检验实验室技术审核 申报材料目录 1.医疗机构设置临床基因扩增检验实验室正式申请； 2.《医疗机构执业许可证》复印件； 3.拟设基因扩增检验实验室的设置平面图； 4.拟设置基因扩增检验实验室医院的医疗卫生资源状况、对临床基因扩增检验实验室的需求情况以及实验室运行的预测分析； 5.检验报告样单（2份）； 6.实验室技术审核相关表格； 7.实验室相关程序文件和标准操作程序（SOP）； 8.其它有关质量文件名称或证明材料。
实验室技术审核相关表格 一、医院基本情况 医院名称 医院类别医院等次 地址邮政编码 联系电话传真电话 医院实际开放床位数医院业务用房建筑面积 m2医院在编人数人，其中卫生技术人员数人，管理人员数人； 法定代表人联系电话（办）：（手机）： 二、实验室情况 实验室负责人电子邮箱 联系电话办：手机：传真 实验室总人数人高级职称人数人，占 % 副高级职称人，占 % 中级职称人，占 % 初级职称人，占 % （一）技术队伍情况 1．实验室主要负责人 姓名性别出生 年月 年龄 学历学位职务职称所学专业毕业院校毕业年月工作简历：
主要著作及成果：
2．实验室工作人员一览表 序号姓名性别年龄 学历 (学位) 职务职称 所学 专业 毕业 时间 从事本专业时间 培训合格 证书号 备注 5
（二）主要仪器设备 序号仪器设备名称及编号型号规格数量生产厂家购买日期备注 6
全基因组关联分析的原理和方法
全基因组关联分析(Genome-wide association study;GWAS)是应用基因组中数以百万计的单核苷酸多态性(single nucleotide ploymorphism，SNP)为分子遗传标记，进行全基因组水平上的对照分析或相关性分析，通过比较发现影响复杂性状的基因变异的一种新策略。 随着基因组学研究以及基因芯片技术的发展，人们已通过GWAS方法发现并鉴定了大量与复杂性状相关联的遗传变异。近年来，这种方法在农业动物重要经济性状主效基因的筛查和鉴定中得到了应用。 全基因组关联方法首先在人类医学领域的研究中得到了极大的重视和应用，尤其是其在复杂疾病研究领域中的应用，使许多重要的复杂疾病的研究取得了突破性进展，因而，全基因组关联分析研究方法的设计原理得到重视。 人类的疾病分为单基因疾病和复杂性疾病。单基因疾病是指由于单个基因的突变导致的疾病，通过家系连锁分析的定位克隆方法，人们已发现了囊性纤维化、亨廷顿病等大量单基因疾病的致病基因，这些单基因的突变改变了相应的编码蛋白氨基酸序列或者产量，从而产生了符合孟德尔遗传方式的疾病表型。复杂性疾病是指由于遗传和环境因素的共同作用引起的疾病。目前已经鉴定出的与人类复杂性疾病相关联的SNP位点有439个。全基因组关联分析技术的重大革新及其应用，极大地推动了基因组医学的发展。（2005年, Science杂志首次报道了年龄相关性视网膜黄斑变性 GWAS结果,在医学界和遗传学界引起了极大的轰动,此后一系列GWAS陆续展开。2006年, 波士顿大学医学院联合哈佛大学等多个研究机构报道了基于佛明翰心脏研究样本关于肥胖的 GWAS结果 (Herbert等. 2006);2007年, Saxena等多个研究组联合报道了与 2型糖尿病( T2D )关联的多个位点, Samani等则发表了冠心病 GWAS结果( Samani 等. 2007); 2008年, Barrett等通过 GWAS发现了 30个与克罗恩病( Crohns ' disrease)相关的易感位点; 2009年, W e is s等通过 GWAS发现了与具有高度遗传性的神经发育疾病——自闭症关联的染色体区域。我国学者则通过对 12 000多名汉族系统性红斑狼疮患者以及健康对照者的GWAS发现了 5个红斑狼疮易感基因, 并确定了 4个新的易感位点( Han 等. 2009)。截至 2009年 10月,已经陆续报道了关于人类身高、体重、血压等主要性状, 以及视网膜黄斑、乳腺癌、前列腺癌、白血病、冠心病、肥胖症、糖尿病、精神分裂症、风湿性关节炎等几十种威胁人类健康的常见疾病的 GWAS结果, 累计发表了近万篇论文, 确定了一系列疾病发病的致病基因、相关基因、易感区域和 SNP变异。）标记基因的选择：
基因工程实验报告资料
实验报告 实验项目名称：基因工程综合实验所属课程名称：基因工程原理 班级：12生物工程3班学号：201230620312 姓名：李杰锋 指导老师：徐学锋
目录 0.摘要 (1) 1.前言 (1) 2.实验材料和仪器 (2) 2.1 实验材料 (2) 2.2 实验仪器 (2) 3.实验试剂 (2) 3.1DNA提取所需试剂 (2) 3.2 PCR实验所需试剂 (2) 3.3 双酶切实验所需试剂 (2) 4.实验步骤 (3) 4.1 质粒DNA提取 (3) 4.2 聚合酶链式反应（PCR） (3) 4.3 质粒DNA的双酶切分析 (4) 4.4 琼脂糖凝胶制备 (4) 5.实验结果与分析 (5) 5.1质粒DNA提取所得凝胶电泳结果 (5) 5.2 PCR扩增实验结果 (5) 5.3质粒DNA的双酶切分析结果 (6)
摘要：本实验包括质粒DNA的提取、DNA的凝胶电泳、质粒DNA中靶基因的酶切分析及质粒DNA中重组进的靶DNA序列的PCR扩增。通过本综合实验，进一步理解质粒DNA的提取原理、凝胶电泳中DNA分离的机理、限制性内切酶的工作原理及PCR是如何实现DNA扩增的，也掌握了DNA的提取技术、凝胶电泳技术、DNA酶切分析技术及靶基因的体外快速扩增技术，进而了解实验中出现的现象并学会分析与解决实验中出现的有关问题。 聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，简称PCR）是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火（复性）及适温延伸等几步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增，具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究，还可用于疾病的诊断或任何有DNA或RNA的地方。 关键词：凝胶电泳限制线内切酶DNA质粒 1 前言 本次实验对象为含有重组了1kb DNA片段的PET32.a表达质粒。该表达质粒中长度约6kb。首先采用离心破碎法破碎细胞，再使用碱裂解法提取质粒DNA。最后通过各种化学抽提纯化质粒DNA，最后得到纯化后的DNA质粒作为之后实验的材料。在碱性溶液中，双链DNA氢键断裂，DNA双螺旋结构遭破坏而发生变性，但由于质粒DNA分子量相对较小，且呈环状超螺旋结构，即使在高碱性pH条件下，两条互补链也不会充分分离，当加入中和缓冲液时，变性质粒DNA 又恢复到原来的够型；而线性的大分子量细菌染色体DNA则不能复性，与细胞碎片、蛋白质、SDS等形成不溶物，通过离心沉淀可被除去，而质粒DNA及小分子量的RNA则留在上清液中。混杂的RNA可用RNaseA酶消除，再用酚/氯仿处理，可除去残留的蛋白质，达到纯化质粒DNA的目的。 PCR是根据DNA双螺旋结构在变性温度下解链为单链DNA，在退火温度下加入反应体系的特异引物根据碱基互补配对原则与单链DNA特异结合，然后在延伸温度下，通过DNA聚合酶的聚合作用，不同的脱氧核苷酸按照碱基互补配对原则，由引物引导合成出与模板DNA互补的新链，实现DNA的扩增的技术。本次实验我们将以纯化后的质粒DNA作实验材料，在预先设计好引物后
MALBAC单细胞扩增技术简介
单细胞测序新技术-MALBAC简介 随着第二代测序平台的大规模普及，人类单倍型计划、千人基因组计划、癌症基因组计划、Meta-Hit计划等重大国际合作项目相继开展，将基因组研究日渐推向高潮。然而，迄今为止使用的测序材料无一例外都是大量细胞的混合DNA样本。一方面，在微生物生态学、癌症基因组、法医学、微量诊断、遗传印记等研究中，显然无法满足测序的mg级样品量需求；另一方面，细胞之间存在很大的异质性，对群体样品或混合样品进行研究得到的结果只是一群细胞中信号的平均值，或者只代表其中占优势数量的细胞信息。而单细胞全基因组扩增技术为解决以上难题打开了一扇崭新的大门。 全基因组扩增（Whole Genome Amplification, WGA）技术是一种对全部基因组序列进行非选择性、均匀扩增的技术，其目的是在没有序列偏向性的前提下大幅增加DNA的总量。 常用的WGA技术主要分为两种类型： 1.基于热循环以PCR为基础的WGA技术,如简并寡核苷酸引物PCR (Degenerate oligonucleotide primer PCR, DOP-PCR)、连接反应介导的PCR (ligation mediated PCR, LM-PCR)、扩增前引物延伸反应(Primer extension preamplification, PEP)等； 2.基于等温反应不以PCR为基础的WGA技术，如多重置换扩增(Multiple displacement amplification, MDA) 和基于引物酶的全基因组扩增(Primase-based whole genome amplification, pWGA)。 上述技术可以对少量样品进行扩增，但对于极微量样品进行全基因组扩增时往往会产生非特异的扩增假象，影响实验结果。为此，亿康基因（https://www.360docs.net/doc/8a13297543.html,/）基于哈佛大学谢晓亮院士研究组研发的一项专利技术——多次退火环状循环扩增技术（Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles,简称MALBAC）推出了单细胞全基因组/转录组测序服务，解决了基因组扩增对微量初始模板过大的扩增偏倚，使基因组测序的模板需求量从μg级降至单细胞水平。该技术及其在研究人类精子重组方面的独特应用已在顶级科学期刊《Science》公开发表。
基因工程实验报告(程庆佳,生物技术,20091070004)
大肠杆菌核糖核苷酸HII基因的克隆及其检测 （基因工程实验报告） 程庆佳 （云南大学，生命科学学院，生物技术，20091070004） （班级：周二下午实验班; 组号:第八组; 老师：赖建华；同组员：顾聚） 摘要：此次实验的目的是对大肠杆菌核糖核苷酸HII基因的克隆及其检测，其中的关键步骤包括了大肠杆菌基因DNA的提取，PCR扩增，DNA体外重组，感受态细胞的制备，重组DNA的转化，重组转化的检测等多种具有紧密连接性的实验，使学生可以掌握一套具有连贯性的实验过程，帮助学生塑造连贯试验的观念，从而得到更好地成长与进步。 关键词：提取、扩增、重组、感受态细胞、转化、检测 正文：此次实验的最终目的是要使学生连贯性的掌握本学期的实验，所以要求我们要熟悉每个实验的原理过程，以及实验结果的准确分析，只有这样才能保证实验最终结果的准确性，才能真正地掌握此次实验。 1、大肠杆菌基因组DNA的提取 原理： DNA是一个环形的大分子DNA,真核生物的DNA是以染色体的形式存在于细胞核内。不同种属的生物，以及不同形式的细胞（如菌类、培养细胞、植物组织，动物组织）基因组提取的方法是不同的，但其基本原则是类似的，即既要将DNA与蛋白质、脂类和糖类等分离，又要保持DNA分子的完整。提取DNA的一般过程是将分散好的组织细胞在含十二烷基硫酸钠（SDS）和蛋白酶K的溶液中消化分解蛋白质，再用酚和氯仿/异戊醇抽提分离蛋白质，得到的DNA溶液经乙醇沉淀使DNA从溶液中析出。SDS的作用机理是由于其能结合蛋白，中和蛋白的电性，使蛋白质的非共价键受到破坏，失去二级结构，从而变形失活，蛋白酶K 的重要特性是能在SDS和EDTA（乙二胺四乙酸二钠）存在的情况下保持很高的活性。在匀浆后提取DNA的反应体系中，SDS可通过失活蛋白破坏细胞膜、核膜，并使组织蛋白与DNA 分离；而蛋白酶K可将蛋白质降解成小肽或氨基酸，使DNA分子完整地分离出来。CTAB(十六烷基三乙基溴化铵)是一种去污剂，可溶解细胞膜，它能与核酸形成复合物，在高盐溶液中（（0.7 mol/L NaCl）是可溶的，当降低溶液盐浓度到一定程度（0.3 mol/L NaCl）时，从溶液中沉淀，通过离心就可将CTAB-核酸的复合物与蛋白，多糖类物质分开。最后通过乙醇或异丙醇沉淀DNA，而CTAB溶于乙醇或异丙醇而除去。 简要步骤： （1）、菌种活化：将菌落接种于LB培养基中，37度培养过夜 （2）、取1ml菌液转入1.5ml离心管中，5000rpm离心1分钟，去上清。 （3）、加入500ulTE，50ul 10% SDS，5ul蛋白酶K，混匀，55度，保温20min （4）、加入50ul，5M Nacl混匀，再加入50ul CTAB 提取液，混匀，65度，20min （5）、去蛋白：300ul的酚和氯仿，轻轻混匀，10000rpm，2min （6）、上清转入另一个干净的1.5ml离心管，加入等体积氯仿异戊醇，轻轻混匀，10000rpm，2min，上清转入干净的1.5ml离心管中 （7）、加入1/10体积的醋酸钠，2倍体积的无水乙醇轻轻旋转小试管，可见絮状沉淀，即为染色体丝，10000qpm，3min收集沉淀 （8）、弃上清，沉淀用500ul 75%乙醇洗涤两次（每次10000rpm离心1min）