分子生物学实验指导(精)
最新分子生物学实验指导

分子生物学实验指导分子生物学实验指导(补充讲义)南方医科大学生物化学与分子生物学实验教学中心二OO九年十二月目录实验总RNA的提取、定量与RT-PCR………………………………………………1实验质粒DNA的提取、定量与酶切鉴定 (7)实验蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳 (13)附录Ⅰ相关试剂盒说明书 (19)附录Ⅱ相关仪器使用说明书 (19)实验九总RNA的提取、定量与RT-PCR一、总RNA的提取与定量目的:从细胞中分离RNA是分子生物学实验经常进行的操作之一,所提取RNA的质量是进行其它实验的基础,如Northern杂交,目的基因cDNA的克隆,荧光定量,文库构建等。
原理:在哺乳动物中,平均每个细胞内大约含有10-5μg RNA,其中rRNA占总量的80%-85%,tRNA和核内小分子RNA占10-15%,而mRNA只占1-5%。
rRNA由28S、18S、5S等几类组成,这些RNA分子根据密度和分子大小,通过密度梯度离心、凝胶电泳、离子交换层析进行分离。
mRNA分子种类繁多,分子量大小不均一,在细胞中含量少,绝大多数mRNA分子(除血红蛋白、有些组蛋白mRNA以外),在3’端存在20-250个多聚腺苷酸(polyA)。
利用此特点,用oligo(dT)亲和层析柱分离mRNA。
RNA分离的方法有:异硫氰酸胍氯化铯超速离心法,盐酸胍-有机溶剂法,氯化锂-尿素法,蛋白酶K-细胞质RNA提取法等、异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法等。
目前常用的是Trizol法。
Trizol试剂适用于从细胞和组织中快速分离RNA。
TRIzol的主要成分是异硫氰酸胍和酚。
异硫氰酸胍属于解偶剂,是一类强力的蛋白质变性剂,可溶解蛋白质主要作用是裂解细胞,使细胞中的蛋白,核酸物质解聚得到释放。
酚虽可有效的变性蛋白质,但是它不能完全抑制RNA酶活性,因此Trizol中还加入了8-羟基喹啉、β-巯基乙醇等来抑制内源和外源RNase。
在加入氯仿离心后,溶液分为水相和有机相,RNA选择性地进入无DNA和蛋白质的水相中。
分子生物学实验指导

实验一RT-PCR法钓取小鼠肝脏GAPDH基因一、TRlzol试剂提取小鼠肝脏总RNATRIzol RNA提取试剂盒是由GIBCOBRL公司推出的产品,其操作方法简捷、方便,lh之内即可完成,所制备的RNA可用于cDNA合成及Northern blot等。
【试剂】TRlZOL试剂氯仿异丙醇75%乙醇(DEPC水配制)无RNase水【操作方法】(1)收获细胞1~5×106;或50-100mg组织,加TRlzol试剂lml匀浆。
(2),移入1.5ml Ep管中,室温静置5min。
(3)每1ml TRIZOL中加氯仿0.2m1,摇振15s,置室温2~3min。
(4)4℃离心,12,000g×15min。
(5)仔细吸取上层水相,移至另一Ep管中。
(6)加0.5ml异丙醇,混匀,置室温10min。
(7)4℃离心,12,000g×10min。
(8)弃上清,加75%乙醇1m1,轻轻摇振,充分洗涤沉淀,4℃离心,7500g×5min。
(9)弃上清,真空干燥后,沉淀重悬于50μl无RNase水中。
一70℃保存备用。
二、核酸的定量(1)分光光度法测定核酸浓度。
组成核酸分子的碱基,均具有一定的吸收紫外线特性,最大吸收波长为250~270nm之间。
例如腺嘌呤的最大紫外线吸收值在260.5nm,胞嘧啶:267nm 鸟嘌呤:276nM胸腺嘧啶:264.5 nm尿嘧啶259nm。
这些碱基与戊糖、磷酸形成核苷酸后,其最大吸收峰不会改变,但核苷酸最大吸收波长是260nm,吸收低谷在230nm,这个物理特性为紫外分光光度法测定核酸溶液浓度提供了基础。
在波长260nm紫外线下,1OD值的光密度相当于双链DNA浓度为50ug/ ml;单链DNA或RNA为40ug/ml;单链寡核苷酸为20ug/ml。
另外,还可以通过测定260nm和280nm的紫外线吸收值,然后根据其比值来估计核酸的纯度。
DNA样品的比值为1.8,RNA样品的比值为2.0。
分子生物学实验指导_图文(精)

分子生物学实验指导主编:于冰马春泉高传军杨峰山主审:李海英黑龙江大学生命科学学院2006 年 3月目录绪论分子生物学实验安全注意事项及分子生物学实验室所需要的仪器设备................................................... 1 实验一植物基因组 DNA 的分离.................................... 6 实验二 RNA 的分离................................................... 11 实验三 DNA/RNA的琼脂糖凝胶检测.............................. 15 实验四 DNA/RNA浓度、纯度的测定及浓度的调整............ 21 实验五聚合酶链式反应(PCR .................................... 24 实验六随机扩增多态性 DNA 反应(RAPD ..................... 28实验七甜菜 M14品系 AFLP 分析.................................... 32 实验八生物信息学 (49)前言黑龙江大学生命科学学院自成立以来,相继成立了生物工程专业,生物技术专业,生物制药专业和食品科学与工程专业。
分子生物学是一门二十一世纪的前沿学科,而实验操作是分子生物学的一个重要组成部分。
我们结合了我院现有的仪器设备及材料情况,为本科生设立了八个分子生物学实验项目(包括一个综合性实验项目 ,以使学生掌握分子生物学领域中最基本的实验技能。
本书编写充分考虑了实验的系列操作性,比如从基因组 DNA 、总 RNA 的提取到琼脂糖凝胶检测,从 DNA 浓度的调整到 PCR 技术,从分子标记技术到生物信息学分析等,完全贯穿了分子生物学的基本实验技术。
对生命科学学院的本科生来说是一本很好的实验教材。
分子生物学实验指导书

分子生物学实验指导书本实验指导书包括三个紧密相关、前后衔接的实验,可供16-20学时的实验课教学使用。
实验内容均为分子生物学最常用的实验技术,希望同学们能熟练掌握。
实验体系已经多次尝试和优化,虽趋成熟但非尽善尽美,更非逢做必成。
随实验条件的变化,每次实验前的预实验是有必要的。
指导书如有不妥之处敬请指出,以便再次修订。
西北农林科技大学农学院柴守诚实验一植物总DNA的提取1.实验目的通过实验学习和掌握植物总DNA提取和纯化的原理和方法,并为后续的实验准备DNA样品。
2.实验原理2.1 DNA提取的原理植物组织中总DNA的提取首先要破碎细胞。
植物细胞具有坚硬的细胞壁,液氮冷冻和研磨是破碎植物细胞壁的有效方法。
而细胞膜、核膜等膜体系的破坏则通过加入提取缓冲液中的去污剂的处理来实现。
常用的去污剂有SDS(sodium dodecyl sulfate,十二烷基硫酸钠),CTAB(cetyltrimlthylammonium bromide,十六烷基三乙基溴化铵)等。
细胞壁、细胞膜及核膜破坏后,释放出细胞内含物至提取缓冲液,内含物中包括DNA、RNA和蛋白质等。
将其他组分除去或降解,然后回收DNA是常采用的一种提取和纯化DNA的技术路线。
磨碎的植物组织经提取缓冲液处理后通过离心可沉淀植物组织残渣至试管底部,取上清液、弃残渣,上清中加入苯酚和氯仿(三氯甲烷)处理后经离心蛋白质沉淀于有机相(下相)和水相(上相)的界面处。
水相中含有溶解的DNA和RNA,收集水相加入核糖核酸酶A(ribonuclease A ,RNaseA)则使RNA降解,而DNA仍完整。
加入乙醇或异丙醇可使DNA呈絮状沉淀析出,絮状沉淀可用玻棒或牙签缠绕挑出或通过离心收获,并重新溶解于适量的TE缓冲液中备用。
2.2 DNA提取的质量要求对DNA提取样品的基本质量要求是尽量保持DNA分子的完整性(即没有或很少降解)和样品的高纯度(即蛋白质和RNA等的污染程度低)。
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分⼦⽣物学实验指导(精)分⼦⽣物学实验指导⽣物技术教学室编宁夏⼤学⽣命科学学院2008年8⽉实验⼀分⼦⽣物学实验技术多媒体演⽰[⽬的要求]通过多媒体试验录像进⼀步掌握分⼦⽣物学基本操作技术。
[教学⽅式]多媒体光盘演⽰。
[实验内容]基本的分⼦⽣物学实验操作技术包括核酸凝胶电泳技术;质粒提取;转化;重组体的筛选;PCR技术等。
实验⼆琼脂糖凝胶电泳检测DNA[⽬的要求]通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的⽅法和技术[实验原理]琼脂糖凝胶电泳是分离鉴定和纯化DNA⽚段的常⽤⽅法。
DNA分⼦在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分⼦筛效应,DNA分⼦在⾼于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。
由于糖磷酸⾻架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA⼏乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速度向正极⽅向移动。
不同浓度琼脂糖凝胶可以分离从200bp⾄50 kb的DNA⽚段。
在琼脂糖溶液中加⼊低浓度的溴化⼄锭(Ethidum bromide ,EB),在紫外光下可以检出 10ng的DNA条带,在电场中,pH8.0条件下,凝胶中带负电荷的DNA向阳极迁移。
琼脂糖凝胶有如下特点:(1) DNA的分⼦⼤⼩在凝胶基质中其迁移速率与碱基对数⽬的常⽤对数值成反⽐,分⼦越⼤迁移得越慢。
(2) 琼脂糖浓度⼀个特定⼤⼩的线形DNA分⼦,其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。
DNA电泳迁移率(u)的对数与凝胶浓度(t)成线性关系。
(3) 电压低电压时,线状DNA⽚段迁移速率与所加电压成正⽐。
但是随着电场强度的增加,不同分⼦量DNA⽚段的迁移率将以不同的幅度增长,随着电压的增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩⼩。
要使⼤于2kb的DNA⽚段的分辨率达到最⼤,所加电压不得超过5v/cm。
(4) 电泳温度DNA在琼脂糖凝胶电泳中的电泳⾏为受电泳时的温度影响不明显,不同⼤⼩的DNA⽚段其相对迁移速率在4℃与30℃之间不发⽣明显改变,但浓度低于0.5%的凝胶或低熔点凝胶较为脆弱,最好在4℃条件下电泳。
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实验一、动、植物组织总RNA的提取一、材料、试剂和仪器材料:动物组织,一次性塑料手套,200 μl、1000 μl吸头。
试剂:TRIzol总RNA提取试剂,氯仿,异丙醇,0.1%DEPC,75%乙醇(用RNase-free 水配制),RNase-free水。
仪器:烘箱,超低温冰箱,高速冷冻离心机,普通离心机,高压灭菌锅,微量取样器,研钵二、提取操作步骤1、匀浆处理:a、动物组织:以鼠肝脏RNA提取为例。
取新鲜或-70'C冻存组织,大约10-30 mg组织加1m1 TRIquick,用一次性组织研磨杵或匀浆器匀浆处理。
b、单层培养细胞:直接在培养板中加入TRIquick裂解细胞,每10cm2面积加1ml TRIquick。
用取样器吹打混匀。
c、细胞悬液:离心收集细胞。
每5-10×106动物、植物和酵母细胞或每107细菌细胞加1 ml TRIquick。
d、血液处理:直接取新鲜的血液,加入3倍体积红细胞裂解液,混匀后室温放置10分钟,8,000-10,000 rpm离心1分钟。
彻底吸弃上清,收集白细胞沉淀。
每100-200 μl 血液收集的白细胞沉淀加入1 ml TRIquick。
2、将匀浆样品在室温放置5分钟,使得核酸蛋白复合物完全分离。
如不连续进行实验,加入TRIquick的匀浆样品可在-70'C下保存1-2个月。
3、可选步骤:4℃12,000 rpm离心5-10分钟,取上清。
如果样品中含有较多蛋白、脂肪、多糖或肌肉、植物结节部分等,可离心去除。
离心得到的沉淀中包括细胞外膜、多糖、高分子量DNA,上清中含有RNA。
处理脂肪组织样品时,上层是大量油脂,应除去。
取澄清的匀浆溶液进行下一步操作。
4、每使用1ml TRIquick向匀浆样品中加0.2 ml氯仿,盖好管盖,剧烈振荡15秒,室温放置3-5分钟,使其自然分相。
如不能旋涡混匀,可手动颠倒混匀2分钟代替。
5、4℃12,000 rpm离心10-15分钟。
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北京化工大学分子生物学实验指导实验一 少量质粒DNA的制备一、实验目的(1)了解质粒的特性及其在分子生物学研究中的作用。
(2)掌握质粒DNA分离、纯化的原理。
(3)学习碱裂解法分离质粒DNA的方法。
二、实验原理质粒(plasmid)是一种双链的共价闭环状的DNA分子,它是染色体外能够稳定遗传得因子。
质粒具有复制和控制机构,能够在细胞质中独立自主地进行自身复制,并使子代细胞保持它们恒定的拷贝数。
从细胞生存来看,没有质粒存在,基本上不妨碍细胞的存活,因此质粒是寄生性的复制子。
根据质粒的这种特性,通常采用DNA体外重组技术和微生物转化等基因工程的技术和方法,使重组到质粒的某种基因(如干扰素基因)带进受体细胞(如具有一定特性的大肠杆菌细胞等)表达它的遗传性质,改变或修饰寄主细胞原有的代谢产物,或产生新的物质(如干扰素)。
目前,质粒已广泛地用作基因工程中的DNA分子无性繁殖的运载体,同时它也是研究DNA结构与功能的较好模型。
在细菌细胞中,质粒DNA通常为染色体DNA的2%左右,但是细菌质粒DNA的含量与其复制类型有关。
质粒在细胞内的复制,一般分为两种类型:严密控制(stringent control)复制型和松弛控制型(relaxed control)复制型。
严密控制复制型的质粒只在细胞周期的一定阶段进行复制,染色体不复制时,质粒也不复制。
每个细胞内只含1个或几个质粒分子(即有1个或几个拷贝)。
松弛控制复制型的质粒在整个细胞周期中随时可以复制,当染色体复制已经停止时,该质粒仍然能够继续复制。
该质粒在一个细胞内有许多拷贝,一般在20个以上,例如col E1 质粒(含有产生大肠杆菌素E1 基因)及其衍生质粒,在每个细胞内约有20多个拷贝。
所有分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离和纯化质粒DNA。
目前应用于质体DNA的纯化或抽取的方法众多,例如碱溶裂法(alkaline lysis)、热裂解法(boiling method)、氯化铯(CsCl)纯化法,及市售柱层析套管法等。
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分子生物学实验教案第一部分茶树CBF基因的克隆实验一目标基因的5’-末端的PCR扩增、3’-末端的PCR扩增一、实验目的通过本实验学习和掌握用RACE方法扩增cDNA的5’-末端和3’-末端的方法和技术。
二、实验原理1. 聚合酶链反应的原理聚合酶链反应(the polymerase chain reaction, PCR)是一种在模拟DNA复制反应的基础上对一个DNA分子某一特定区域进行选择性扩增的方法。
DNA分子上任何一个区域,只要它两端的序列是已知的,都可以利用PCR进行特异性扩增,获得大量的扩增产物。
PCR反应体系包括:①模板:其上待扩增的序列称为靶序列;②一对特异性引物:它们是人工合成的10 ~ 30个核苷酸长的单链DNA片段,与靶序列的两端互补;③耐热DNA聚合酶:用于延伸引物合成DNA,PCR反应中常用的DNA聚合酶是Taq DNA聚合酶;④四种脱氧核糖核苷三磷酸:dATP、dGTP、dCTP和dTTP是DNA合成的前体分子。
PCR实验的基本步骤如下:①高温变性:反应混合物被加热到94℃,在该温度下,DNA 双螺旋两条链之间的氢键被打断,DNA分子发生变性;②低温退火:当温度降低时,引物与单链模板杂交;③适温延伸:退火后,温度又被升高到了72℃,这是Taq DNA聚合酶的最适工作温度,Taq DNA聚合酶延伸引物合成与模板互补的新链。
这三步构成一个循环,接下来温度又被升到94℃,双链DNA分子又变性成为单链,于是便开始了第二轮变性-退火-延伸的循环(图1-1)。
由于每一次循环的产物都可以作为下一次循环反应的模板,通常经过25 ~ 30次后,被扩增的DNA片段可以达到几百万个拷贝。
2. RACE技术的原理以4℃处理24 h的茶树幼叶为材料,利用SMART cDNA synthesis Kit构建了SMART cDNA文库。
首先以3' SMART™ CDS Primer II A为引物,以RNA为模板合成第一链cDNA。
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分子生物学实验指导生物技术教学室编宁夏大学生命科学学院2008年8月实验一分子生物学实验技术多媒体演示[目的要求]通过多媒体试验录像进一步掌握分子生物学基本操作技术。
[教学方式]多媒体光盘演示。
[实验内容]基本的分子生物学实验操作技术包括核酸凝胶电泳技术;质粒提取;转化;重组体的筛选;PCR技术等。
实验二琼脂糖凝胶电泳检测DNA[目的要求]通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术[实验原理]琼脂糖凝胶电泳是分离鉴定和纯化DNA片段的常用方法。
DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应,DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。
由于糖磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速度向正极方向移动。
不同浓度琼脂糖凝胶可以分离从200bp至50 kb的DNA片段。
在琼脂糖溶液中加入低浓度的溴化乙锭(Ethidum bromide ,EB),在紫外光下可以检出 10ng的DNA条带,在电场中,pH8.0条件下,凝胶中带负电荷的DNA向阳极迁移。
琼脂糖凝胶有如下特点:(1) DNA的分子大小在凝胶基质中其迁移速率与碱基对数目的常用对数值成反比,分子越大迁移得越慢。
(2) 琼脂糖浓度一个特定大小的线形DNA分子,其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。
DNA电泳迁移率(u)的对数与凝胶浓度(t)成线性关系。
(3) 电压低电压时,线状DNA片段迁移速率与所加电压成正比。
但是随着电场强度的增加,不同分子量DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长,随着电压的增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。
要使大于2kb的DNA片段的分辨率达到最大,所加电压不得超过5v/cm。
(4) 电泳温度DNA在琼脂糖凝胶电泳中的电泳行为受电泳时的温度影响不明显,不同大小的DNA片段其相对迁移速率在4℃与30℃之间不发生明显改变,但浓度低于0.5%的凝胶或低熔点凝胶较为脆弱,最好在4℃条件下电泳。
(5) 嵌入染料荧光染料溴化乙锭用于检测琼脂糖凝胶中的DNA,染料嵌入到堆积的碱基对间并拉长线状和带缺口的环状DNA,使其刚性更强,还会使线状迁移率降低15%。
(6) 离子强度电泳缓冲液的组成及其离子强度影响DNA电泳迁移率。
在没有离子存在时(如误用蒸馏水配制凝胶,电导率最小,DNA几乎不移动,在高离子强度的缓冲液中(如误加10×电泳缓冲液),则电导很高并明显产热,严重时会引起凝胶熔化。
对于天然的双链,常用的几种电泳缓冲液有TAE、TBE等,一般配制成浓缩母液,室温保存,用时稀释。
[实验仪器与设备]1. 恒温培养箱2. 琼脂糖凝胶电泳系统3. 高压灭菌锅4. 紫外线透射仪[实验材料]1.三羟甲基氨基甲烷(Tris)2.硼酸3.乙二胺四乙酸(EDTA)4.溴酚蓝5.蔗糖6.琼脂糖7.溴化乙锭 8.DNA marker9.DNA样品[实验步骤]1.缓冲液的配制①5×TBE(5倍体积的TBE贮存液)配1000mL 5×TBE:Tris 54g硼酸 27.5g0.5mol/l EDTA 20mLPh8.0②凝胶加样缓冲液(6×)溴酚蓝 0.25%蔗糖 40%③溴化乙锭溶液(EB) 0.5μg/mL2.制备琼脂糖凝胶按照被分离DNA的大小,决定凝胶中琼脂糖的百分含量。
可参照下表:琼脂糖凝胶浓度线性DNA的有效分离范围0.3% 5-60 kb0.6% 1-20 kb0.7% 0.8-10 kb0.9% 0.5-7 kb1.2% 0.4-6 kb1.5% 0.2-4 kb2.0% 0.1-3 kb3.胶板的制备(1) 用高压灭菌指示纸带将洗静、干燥的玻璃板的边缘(或电泳装置所皿备的塑料盘的开口)封住,形成一个胶膜(将胶膜放在工作台的水平位置上,用水平仪校正)。
(2) 配制足够用于灌满电泳槽和制备凝胶所需的电泳缓冲液(1×TBE)。
准确称量的琼脂糖粉。
缓冲液不宜超过锥瓶或玻璃瓶的50%容量。
在电泳槽和凝胶中务必使用同一批次的电泳缓冲液,离子强度或pH值的微小差异会在凝胶中形成前沿,从而大大影响DNA片段的迁移率。
(3) 在锥瓶的瓶颈上松松地包上一层厚纸。
如用玻璃瓶,瓶盖须拧松。
在沸水浴或微波炉中将悬浮加热至琼脂糖溶解。
注意:琼脂糖溶液若在微波炉里加热过长时间,溶液将过热并暴沸。
应核对溶液的体积在煮沸过程中是否由于蒸发而减少,必要时用缓冲液补充。
(4) 使溶液冷却至60℃。
加入溴化乙锭(用水配制成10mg/mL的贮存液)到终浓度为0.5ug/mL,充分混匀。
(5) 用移液器吸取少量琼脂糖溶液封固胶模边缘,凝固后,在距离底板0.5-10mm的位置上放置梳子,以便加入琼脂糖后可以形成完好的加样孔。
如果梳子距玻璃板太近,则拔出梳子时孔底将有破裂的危险,破裂后会使样品从玻璃板之间渗透。
(6)将剩余的温热琼脂糖溶液倒入胶模中。
凝胶的厚度在3-5mm之间。
检查一下梳子的齿下或齿间是否有气泡。
(7)在凝胶完全凝固后(于室温放置30-45分钟),小心移去梳子和高压灭菌纸带,将凝胶放入电泳槽中。
低熔点琼脂糖凝胶及浓度低于0.5%的琼脂糖凝胶应冷却至4℃,并在冷库中电泳。
(8)加入恰好没过胶面约1mm深的足量电泳缓冲液。
4.加样DNA样品与所需加样缓冲液混合后,用移液器,慢慢将混合物加至样品槽中。
此时凝胶已浸没在缓冲液中。
每个孔的最大加样量,依据DNA的数量及大小而定,一般为20-30μL样品。
已知大小的DNA标准,应同时加在凝胶的左凝胶的左侧和右侧孔内。
确定未知DNA的大小。
测量未知DNA的大小时,要所有样品都用相同的样品缓冲液。
5.电泳在低电压条件下,线形DNA片段的迁移速度与电压成比例关系,但是,在电场增加时,不同相对分子质量的DNA片段泳动速率不同。
因此,随着电压的增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围随之减小。
为了获得电泳分离DNA片段的最大分辨率,电场强度不应高于5V/cm。
当溴酚蓝指示剂移到距离胶板下沿约1-2cm处,停止电泳。
[作业]1.在波长为254nm的紫外灯下,观察染色后的电泳凝胶。
2.采用透射紫外光拍照,照相机镜头加近摄光圈和红色滤光片(580-600n m),距离50-60cm。
采用全色胶卷,5.6光圈,10-20S。
(或采用凝胶成像系统,将图片以文件的形式保存)实验三 DNA的粗提取与鉴定[目的要求]学会DNA的粗提取和鉴定的方法,观察提取出来的DNA物质。
[实验原理]DNA在氯化钠溶液中的溶解度,是随着氯化钠的浓度变化而改变的。
当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时,DNA的溶解度最低。
利用这一原理,可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出。
DNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。
利用这一原理,可以进一步提取出含杂质较少的DNA。
DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此,二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。
[实验仪器与设备]1. 铁架台2. 玻璃棒(1个)3. 滤纸4. 量筒(100mL,1个)5. 烧杯(100mL1个, 50mL和500mL各2个 )6. 试管(20mL,2个)7. 漏斗(1个) 8. 试管夹(2个)9. 纱布(15块) 10.离心机(1台)[实验材料]1. 鸡血细胞液(5mL~10mL)2. 95%乙醇(预冷24h)3. 蒸馏水4. 柠檬酸钠(质量浓度0.1g/mL)5. 氯化钠(2mol/L和0.015mol/L)6. 二苯胺7. 高氯酸 8.乙醛9. 冰乙酸[实验步骤]实验前需要制备鸡血溶液,制备的方法是:取柠檬酸钠的质量浓度为0.1g/mL的溶液(抗凝剂)100mL,置于500mL烧杯中。
将宰杀活鸡流出的鸡血(约180mL)注入烧杯中,同时用玻璃棒搅拌,使血液与柠檬酸钠溶液充分混合,以免凝血。
然后,将血液倒入离心管内,用1000rpm离心2min,此时血细胞沉淀于离心管底部。
实验时,用吸管除去离心管上部的澄清液,就可以得到鸡血细胞液(如果没有离心机,可以将烧杯中的血液置于冰箱内,静置一天,使血细胞自行沉淀)。
1.提取鸡血细胞的细胞核物质将制备好的鸡血细胞液5mL~10mL,注入到50mL烧杯中。
向烧杯中加入蒸馏水20mL,同时用玻璃棒充分搅拌5min,使血细胞加速破裂。
然后,用放有纱布的漏斗将血细胞液过滤至500mL的烧杯中,取其滤液。
2.溶解细胞核内的DNA将氯化钠的物质的量浓度为2mol/L的溶液40mL加入到滤液中,并摇动烧杯,使其混合均匀,这时DNA载溶液中呈溶解状态。
3.析出含DNA的粘稠物沿烧杯内壁缓缓加入蒸馏水,同时用玻璃棒不停地轻轻搅拌,这时烧杯中有丝状物出现,注意观察丝状物呈什么颜色。
继续加入蒸馏水,溶液中出现的粘稠物会越来越多。
当粘稠物不再增加时停止加入蒸馏水(这时溶液中氯化钠的物质的量的浓度相当于0.14mol/L)。
4.滤取含DNA的粘稠物用放有多层纱布的漏斗,过滤步骤3中的溶液至500mL的烧杯中,含DNA的粘稠物被留在纱布上。
5.将DNA的粘稠物再溶解取1个50mL烧杯,向烧杯内注入氯化钠的物质的量浓度为2mol/L的溶液20mL。
用钝头镊子将纱布上的粘稠物夹至氯化钠溶液中,用玻璃棒不停地搅拌,使粘稠物尽可能多地溶解于溶液中。
6.过滤含有DNA的氯化钠溶液取1个100mL烧杯,用放有两层纱布的漏斗过滤步骤5中的溶液。
取其滤液,DNA溶于滤液中。
7.提取含杂质较少的DNA在上述滤过的溶液中,加入冷却的、酒精的体积分数为95%的溶液50mL(使用冷却的酒精,对DNA的凝集效果较佳),并用玻璃棒搅拌,溶液中会出现含有杂质较少的丝状物。
用玻璃棒将丝状物卷起,并用滤纸吸取上面的水分。
这种丝状物的主要成分就是DNA。
注意观察丝状物是什么颜色。
8. DNA的鉴定取两支20mL的试管,各加入氯化钠的物质的量浓度为0.015mol/L的溶液5mL,将丝状物放入其中一支试管中,用玻璃棒搅拌,使丝状物溶解。
然后,向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。
混合均匀后,将试管置于沸水中加热5min,待试管冷却后,观察并且比较两支试管中溶液颜色的变化。
将观察的结果填写在《实验报告册》上。
[作业]1.步骤8的2支试管中溶液颜色的变化说明了什么?将得出的结论填写在《实验报告册》上。
2.提取鸡血中的DNA时,为什么要除去血液中的上清液?3. 步骤1和步骤3中都需要加入蒸馏水,两次加入的作用相同吗?为什么?实验四质粒DNA的制备[实验目的]通过本实验,学习和掌握碱裂解法提取质粒。
[实验原理]碱裂解法提取质粒是根据共价闭合环状质粒DNA与线性染色体DNA在拓扑学上的差异来分离它们。
在pH值介于12.0~12.5这个狭窄的范围内,线性的DNA双螺旋结构解开而被变性,尽管在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。