基因组dna提取教案
实验细菌基因组DNA的提取
原
因
1. 材料不新鲜或反复冻
融
2. 未很好克制内源核酸 酶旳活性
3. 提取过程操作过于剧
对 策
烈，DNA被机械打断
4. 外源核酸酶污染
5. 反复冻融
1. 尽量取新鲜材料，低温保存材料防 止反复冻融
2. 液氮研磨或匀浆组织后，应在解冻 前加入裂解缓冲液
3. 在提取内源核酸酶含量丰富旳材料 旳DNA时，可增长裂解液中螯合剂 旳含量
如：苯酚、氯仿、盐酸胍、DEPC
核酸制备中常用旳酶
DNase RNase 蛋白酶K 溶菌酶
核酸提取旳一般过程 1）破碎细胞（预防核酸酶旳作用）
微生物：溶菌酶、SDS裂解。 高等植物：捣碎器破碎、液氮研磨。
酶法：蛋白酶，如胰蛋白酶， 冰冻法：反复冻融或液氮冻后组织捣碎。 动物：液氮处理后用匀浆器破碎。 细胞器DNA：首先纯化细胞器。
一、试验原理
2、核酸制备旳一般原则
分离纯化核酸总旳原则： ①应确保核酸一级构造旳完整性； ②排除其他分子旳污染。
核酸纯化应到达旳要求： ①核酸样品中不应存在对酶有克制作用旳有机溶剂和过高 浓度旳金属离子； ②其他生物大分子旳污染应降低到最低程度； ③排除其他核酸分子旳污染。
一、试验原理
3、核酸制备旳一般原则
一、试验原理
4、核酸制备旳一般措施和原理
核酸酶旳克制和克制剂 降低温度，变化pH及盐旳浓度，都利于对核酸酶
活性旳克制，但均不如利用核酸酶克制剂更有利，当 然，几种条件并用更加好。
对于DNA，克制DNase活力很轻易，但预防机械 张力拉断则更主要。
对于RNA，因分子较小，不易被机械张力拉断， 但克制RNase活力较难，故在RNA提取中设法克制 RNase更主要。
分子生物学实验：DNA提取与鉴定生物教案
分子生物学实验：DNA提取与鉴定生物教案提取与鉴定生物教案一、教学目标：1.了解DNA分子的结构和基本特征。
2.理解DNA提取和测序的原理。
3.掌握实验操作技能，能够成功提取DNA并进行测序。
4.了解DNA在生物学研究中的重要性和应用价值。
二、教学内容：1.DNA的结构和基本特征DNA是一个双螺旋结构，由磷酸、脱氧核糖和碱基组成。
DNA分子的两个螺旋互相螺旋在一起，由氢键连接。
DNA分子的碱基有四种：腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶。
两个互补的碱基可以通过氢键进行配对，形成碱基对，例如腺嘌呤和胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤和胞嘧啶配对。
2.DNA提取和测序的原理DNA提取是从生物样品中提取DNA分子的过程。
一般来说，DNA提取需要先破坏细胞膜和核壁，释放出DNA分子，然后通过离心、酶解和纯化等步骤将DNA分离并提取出来。
DNA测序是对DNA分子的核苷酸序列进行测定的过程。
DNA测序是通过识别DNA分子不同碱基的序列来实现的。
目前常见的DNA测序方法有Sanger测序和高通量测序两种。
3.实验操作技能DNA提取实验的操作技能包括实验前的准备工作、标本的采集、样品的处理、DNA的纯化和保存等步骤。
具体的实验步骤包括：（1）样品的切割、切碎和研磨。
（2）样品的裂解和蛋白质分离。
（3）DNA的纯化。
（4）鉴定DNA的纯度和浓度。
（5）冷冻和保存DNA样品。
DNA测序实验的操作技能包括：（1）DNA准备。
（2）参比序列的准备。
（3）PCR扩增。
（4）测序反应。
（5）序列分析和组装。
4.DNA在生物学研究中的重要性和应用价值DNA是生物学研究中不可或缺的分子，在生物学、医学、农业、环境学等多个领域都有广泛的应用。
例如：（1）通过DNA测序，可以对人类基因组或其他物种的基因组进行研究，了解基因功能和基因变异等信息。
（2）DNA检测可以用于鉴定生物学样品的物种、性别和亲缘关系。
（3）DNA诊断可以用于疾病的诊断和治疗。
（4）DNA疫苗可以用于预防疾病。
植物基因组DNA提取
植物基因组DNA提取第一篇：植物基因组DNA提取植物基因组DNA提取一、实验目的1、掌握植物基因组总DNA的抽提方法和基本原理。
2、学习根据不同的植物和实验要求设计和改良植物总DNA抽提方法。
二、实验原理通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞，由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响，在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)以降低这些酶类的活性。
在液氮中研磨，材料易于破碎，并减少研磨过程中各种酶类的作用。
十六烷基三甲基溴化铵(hexadyltrimethyl ammomum bromide，简称为CTAB)、十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate，简称SDS)等离子型表面活性剂，能溶解细胞膜和核膜蛋白，使核蛋白解聚，从而使DNA得以游离出来。
加入苯酚和氯仿等有机溶剂，能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸(DNA、RNA)水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。
上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀，沉淀DNA溶于TE溶液中，即得植物总DNA溶液。
三、实验仪器及试剂实验仪器：高速离心机；烘箱；冰箱；水浴锅；高压灭菌锅；Nanodrop。
实验试剂：玻璃珠，十二烷基磺酸钠(SDS)；三羟甲基氨基甲烷（Tris）；乙二胺四乙酸（EDTA）；氯化钠；苯酚；氯仿；无水乙醇等。
四、实验步骤1.SDS提取缓冲液在65℃水浴中预热。
2.将叶片置于1.5ml离心管中，液氮速冻，组织研磨器打样。
3.加入700 μl的SDS提取缓冲液，涡旋摇匀。
4.置于65℃的水浴中，每隔10 min轻轻摇动，30 min后取出。
5.加入200 μl KAc溶液，摇匀，放入-20℃冰箱30 min。
6.10000 rpm离心5 min，上清移至新离心管中，12000 rpm离心5 min。
7.上清移至新离心管中，加入700 μl异丙醇，-20℃冰箱30 min。
DNA的粗提取与鉴定教案
DNA的粗提取与鉴定教案一、教学目标1. 理解DNA的粗提取与鉴定的基本原理。
2. 学会使用不同的方法进行DNA的粗提取。
3. 学会使用不同的方法进行DNA的鉴定。
4. 能够独立完成DNA的粗提取与鉴定实验。
二、教学重点与难点1. 教学重点：DNA的粗提取与鉴定的基本原理、方法与步骤。
2. 教学难点：DNA的鉴定方法。
三、教学准备1. 实验室器材：试管、移液器、玻璃棒、滤纸、离心机等。
2. 实验材料：鸡血细胞、植物细胞、细菌等。
3. 试剂：酒精、盐、洗涤剂等。
四、教学过程1. 引入：通过讲解DNA的发现历程，引发学生对DNA的兴趣。
2. 讲解：讲解DNA的粗提取与鉴定的基本原理、方法与步骤。
3. 实验操作：引导学生独立完成DNA的粗提取与鉴定实验。
4. 讨论与思考：引导学生思考DNA的粗提取与鉴定在实际应用中的意义。
五、教学评价1. 学生能够理解DNA的粗提取与鉴定的基本原理。
2. 学生能够独立完成DNA的粗提取与鉴定实验。
3. 学生能够理解DNA的鉴定方法及其应用。
六、实验原理1. DNA的溶解性：DNA和蛋白质、脂质等成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
2. DNA的稳定性：DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。
七、实验材料与试剂1. 实验材料：鸡血细胞、植物细胞、细菌等。
2. 试剂：2mol/L NaCl溶液：用于提取DNA。
0.14mol/L NaCl溶液：用于进一步纯化DNA。
冰醋酸：用于进一步纯化DNA。
50%酒精溶液：用于鉴定DNA。
二苯胺试剂：用于鉴定DNA。
八、实验步骤1. DNA的粗提取：a. 将实验材料加入2mol/L NaCl溶液，充分搅拌后放置一段时间。
b. 收集上清液，加入等体积的0.14mol/L NaCl溶液，轻轻搅拌后放置一段时间。
c. 收集上清液，加入等体积的冰醋酸，轻轻搅拌后放置一段时间。
d. 收集上清液，加入等体积的50%酒精溶液，轻轻搅拌后放置一段时间。
DNA的粗提取与鉴定教案
DNA的粗提取与鉴定教案第一章：DNA的简介1.1 课程目标：了解DNA的定义和结构理解DNA在生物体内的功能和重要性1.2 教学内容：DNA的定义和组成DNA的双螺旋结构DNA的复制和遗传信息的传递1.3 教学活动：引入话题：通过播放一个关于DNA的科普视频或进行一个简短的讨论来引起学生对DNA的兴趣。
讲解DNA的定义和组成：使用PPT或板书来展示DNA的基本结构和组成单位。
讲解DNA的双螺旋结构：使用模型或动画来展示DNA的双螺旋结构。
讲解DNA的复制和遗传信息的传递：使用示例或图解来说明DNA的复制过程和遗传信息的传递方式。
1.4 作业与评估：给学生发放相关的阅读材料或布置相关的阅读作业，以加深对DNA的理解。
进行小组讨论或小测验，以评估学生对DNA的掌握程度。
第二章：DNA的粗提取2.1 课程目标：学习DNA的粗提取方法理解DNA在不同溶液中的溶解度特性2.2 教学内容：DNA的溶解度特性：介绍DNA在不同溶液中的溶解度变化。
DNA的粗提取方法：介绍使用不同的溶液和离心方法来粗提取DNA。
2.3 教学活动：讲解DNA的溶解度特性：使用PPT或板书来展示DNA在不同溶液中的溶解度变化。
讲解DNA的粗提取方法：使用PPT或板书来展示使用不同的溶液和离心方法来粗提取DNA的步骤。
进行实验演示：演示如何使用不同的溶液和离心方法来粗提取DNA。
2.4 作业与评估：给学生发放实验指导书或布置相关的实验作业，以指导学生进行DNA的粗提取实验。
进行小组讨论或小测验，以评估学生对DNA的粗提取方法的掌握程度。
第三章：DNA的鉴定3.1 课程目标：学习DNA的鉴定方法理解DNA的电泳迁移和光谱特性3.2 教学内容：DNA的电泳迁移：介绍使用琼脂糖凝胶电泳来鉴定DNA的迁移速度。
DNA的光谱特性：介绍使用紫外光谱仪来鉴定DNA的吸收光谱。
3.3 教学活动：讲解DNA的电泳迁移：使用PPT或板书来展示琼脂糖凝胶电泳的原理和步骤。
植物基因组DNA的提取与检测
生命科学学院专业生物技术 2016级生技班666组姓名余梓棋同实验者黄剑宇黄少凯 2018年 5 月 8日题目：植物基因组DNA的提取与检测一．实验目的:1.了解真核生物基因组DNA提取的一般原理；2.掌握基因组DNA提取的方法和步骤。
二．实验原理1.液氮研磨：液氮能迅速将植物组织温度降到零度以下，使组织细胞变得脆而易碎，此时对植物组织进行研磨，能大大提高研磨的效率，植物组织迅速变为粉末状，增大表面积，提高提取植物DNA的效率。
2.SDS等离子型表面活性剂处理：SDS等离子型表面活性剂能溶解膜蛋白而破坏细胞膜，使核蛋白解聚，从而使DNA游离出来，且使DNA保持溶解溶液状态，易于分离3.苯酚和氯仿处理：苯酚和氯仿等有机溶剂能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质；4.异丙醇处理：上清液中加入异丙醇使DNA沉淀，离心后DNA沉淀于离心管底部，便于移去提取液。
而后将沉淀DNA溶于TE缓冲液中，即得植物基因组DNA溶液；5.DNA的琼脂糖凝胶电泳鉴定：带电荷的物质，在电场中的趋向运动称为电泳。
DNA的琼脂糖凝胶电泳可以分离长度为200bp至近50kb的DNA分子。
DNA的迁移率（U）的对数与凝胶浓度（T）之间存在反平行线性关系。
因此，要有效地分离不同大小的DNA片生命科学学院专业生物技术 2016级生技班666组姓名余梓棋同实验者黄剑宇黄少凯 2018年 5 月 8日段，选用适当的琼脂糖凝胶浓度是非常重要的。
三．实验材料及设备1.实验材料：新鲜的植物幼嫩叶片2.实验仪器：（1）研磨皿，10、100、1000μL取液器各一支，台式高速离心机，漩涡器；（2）电泳仪，电泳槽，样品槽模板（梳子），有机玻璃内槽，水平仪，取液器，微波炉，凝胶成像系统。
3.实验试剂：（1）植物DNA提取a.细胞提取液：100mmol/L Tris-HCl, pH8.0, 5mmol/L EDTA,500mmol/L NaCl, 1.25% SDS，1%β-巯基乙醇（去除酚类）；b.氯仿:异戊醇（24:1）；c.其它试剂：液氮、无水乙醇、 TE缓冲液、异丙醇、洗涤缓冲液；作用：氯仿可使蛋白质变性，有助于液相与有机相的分离。
实验6植物基因组DNA的提取
实验6 转基因植物PCR检测一、植物DNA的提取技术(CT AB法)一、实验目的1.掌握用CTAB法提取植物总DNA的方法和基本原理。
2.学习根据不同的植物和实验要求设计和改良植物总DNA抽提方法。
二、原理CTAB法[十六烷基三甲基溴化铵(hexadyltrimethyl ammomum bromide，简称为CTAB)]是一种快速简便的提取植物总DNA的方法。
通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞，然后加入CTAB，CTAB是离子型表面活性剂，能溶解细胞膜和核膜蛋白，使核蛋白解聚，从而使核酸(DNA、RNA)得以游离出来。
再加入苯酚和氯仿等有机溶剂，能使蛋白质变性，并使抽提液分相，因核酸(DNA、RNA)水溶性很强，经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。
上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀，沉淀DNA溶于TE溶液中，即得植物总DNA溶液。
三、实验材料大豆幼苗[材料的采集与保存对提取DNA的产量和质量有很大影响。
通常应尽可能采集新鲜、幼嫩的组织材料，采集过程中应尽可能保持组织材料所含的水分。
通常的做法是取样时立即用浸湿的纱布包裹采集到的组织材料，放置在带有冷藏功能的采集箱中，这样通常使组织材料在3-5d内仍然保持新鲜。
野外远距离采集样本时，在可能的条件下应冷冻保存（如放置于液氮中）；当不具备冷冻条件时，最好用盛有无水CaSO4的瓶子分别保存，使其迅速干燥，这种方法可将材料保存数月，返回后应尽快进行DNA的提取工作。
那些具有大量次生代谢产物（如单宁、酚类、醌类等）的植物材料，应尽可能采集幼嫩组织。
]四、试剂4.1 CTAB提取缓冲液：100 mmol/L Tris-HCl （pH8.0），20 mmol/L EDTA-Na2，1.4mol/L NaCl（如表1），2% CTAB，使用前加入0.1%（V/V）的β-巯基乙醇。
表1 CTAB提取缓冲液配制试剂*名称M.W. 配制1 000mL 配制100mLTris 121.14 12.114g 1.2114gEDTA-Na2372.24 7.4448g 0.74448gNaCl 58.44 81.816g 8.1816g* 用HCl调pH值。
植物基因组DNA的提取
10、紫外检测仪。
五、实验操作方法和步骤 （一） 植物基因组DNA的提取
称取植物幼嫩叶子0.5g 65℃水浴保温1hr， 其间经常轻柔摇动 离心5,000g×5min 置于预热到65℃的研体中， 加少许石英砂；加入预热到 65℃的核酸提取缓冲液3ml 迅速研成匀浆 转移到7ml带盖离心管中
在DNA提取过程中必须始终注意以下几个关键问题： （1）DNA的二级结构和双链易受多种因素（如强酸、强碱、加热、低盐浓度、 有机溶剂、酰胺类、尿素等）的影响引起双链解开，即“变性”，因此抽提时 避免使用变性的条件。 （2）抑制内外源DNase的活力。DNase就象一把刀，它能把大分子的DNA切成碎 片，所以要加以杜绝，现可以通过多种途径来做到这一点：a、低温操作；b、 调节pH，使偏碱（pH8.0）；c、抽提液中加表面活性剂；d、加螯合剂（EDTA） 除去酶的铺助因子（Mg2+），使酶活性丧失。 （3）防止化学降解。如过酸或过碱以及其它化学因素，会使DNA降解，一般综 合考虑，取pH8.0左右为宜。 （4）防止物理因素降解。如温度太高或机械张力剪切等，DNA分子特别大，极 易被机械张力拉断，甚至在细管中稍急一些的流动也会使DNA断裂，所以在抽 提过程中要特别注意这一点，操作过程要尽量简便、温和、减少搅拌次数，也 不要剧烈摇动。 （5）植物的次生代谢物（主要是胞质内的多酚类或色素类化合物）对核酸提 取有干扰作用。因此，一般尽可能选幼嫩的、代谢旺盛的新生组织作为提取 DNA的材料，这是因幼嫩的新生组织次生代谢物较少，DNA含量高，且易于破碎， 植物材料最好是新鲜的。
三、实验材料与试剂
1、实验材料 植物基因组DNA样品
2、实验试剂
⑴ ddH2O； ⑵ TE缓冲液（pH 8.0）。 四、实验器材与仪器 1、离心机、离心管（5ml）及离心管架； 2、微量移液器10ul、200ul、1000ul及枪头； 3、紫外分光光度计； 4、石英比色皿（0.5cm光径）或1cm光径的微量石英比色皿（50ul、100ul）。
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9. 12,000 rpm离心2 min，弃废液。将吸附柱CB3置于室温放置数分钟，以彻底晾干吸附材料中残余的漂洗液。
10.将吸附柱CB3转入1.5 ml离心管中，向吸附膜中间位置悬空滴加50-200μl洗脱缓冲液TB，室温放置2-5 min，12,000 rpm离心2 min，将溶液收集到离心管中。为增加基因组DNA的得率，可将离心得到的溶液再加入吸附柱CB3中，室温放置2 min，12,000 rpm离心2 min
【实验方法】：
1.处理血液材料（已添加抗凝剂的1 ml血液样品）：
在样品中加入1-2.5倍体积的细胞裂解液CL，颠倒混匀，10,000 rpm离心1 min，吸去上清，留下细胞核沉淀，向离心收集到的细胞核沉淀中加200μl缓冲液GS，振荡至彻底混匀。加入4μl RNase A（100 mg/ml）溶液，振荡15 sec，室温放置5 min。
【作业要求】：
认真完成实验报告并对结果进行分析讨论。
【时间安排】：
实验内容及结果在学生操作前及操作中的穿插讲解40min
实验操作（学生一人/分组完成）155min
实验基因组DNA提取试剂盒：细胞裂解液CL、缓冲液GS、缓冲液GB、缓冲液GD、漂洗液PW、洗脱缓冲液TB、ProteinaseK、吸附柱CB3、收集管(2 ml)、1.5 ml离心管
【实验内容】：
1采用血液基因组DNA提取试剂盒利用酚抽提法提取人外周血细胞基因组DNA
【实验原理】：
酚抽提法提取DNA
12,000 rpm离心30 sec，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CB3放入收集管中。
6.向吸附柱CB3中加入500μl缓冲液GD（使用前请先检查是否已加入无水乙醇），12,000 rpm离心30 sec，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CB3放入收集管中。
7.向吸附柱CB3中加入600μl漂洗液PW（使用前请先检查是否已加入无水乙醇），12,000 rpm离心30 sec，倒掉收集管中的废液，将吸附柱CB3放入收集管中。
3使用缓冲液GD、漂洗液PW前请先检查是否已加入无水乙醇。
4必须将吸附柱中残余的漂洗液去除，漂洗液中乙醇的残留会影响后续的酶反应（酶切、PCR等）实验。
5洗脱缓冲液体积不应少于50μl，体积过小影响回收效率。
6酚的腐蚀性很强，并可引起严重的灼伤，应在化学通风橱中进行操作并且必须穿戴手套、防护镜及防护衣。与酚接触过的皮肤，应使用大量的水清洗，并用肥皂与水洗涤，忌用乙醇。
（1）分离提取DNA首先应分离出白细胞。将分散好的细胞用含EDTA、SDS及无DNA酶的RNA酶的细胞裂解缓冲液进行裂解。EDTA为二价金属离子螯合剂，抑制DNA酶的活性使DNA完整的溶解在溶液中并降低细胞膜稳定性的作用。SDS作为生物阴离子去垢剂，在降解细胞膜、乳化脂质和蛋白质中起重要作用。无DNA酶的RNA酶通过有效水解RNA而避免DNA的消化。（2）随后加入蛋白酶K用于水解蛋白质，消化DNA酶及DNA上的蛋白质。（3）再用Tris酚反复抽提，因为酚作为蛋白质的变性剂，使蛋白质变性溶于有机相，DNA保留在水相。Tris缓冲液能确保抽提后的DNA进入水相，从而避免其滞留于蛋白质层。重复抽提有提高DNA的纯度的作用。一般抽提三次后，便可移出含DNA的水相，用于沉淀处理。（4）沉淀处理常以乙酸铵为沉淀用盐，用无水乙醇沉淀以去除残留的有机溶剂，并用70%的乙醇洗涤去盐，得到较纯净的基因组DNA。
11.DNA浓度及纯度检测琼脂糖凝胶电泳
核酸是两性电解质，其等电点为pH2.0～2.5左右，在常规的高于其等电点pH值的碱性缓冲溶液中带有负电荷，在电场中向正极移动。被分离的核酸分子在电场中的迁移率与凝胶浓度、被分离核酸分子的大小及构型、所加电压的高低、电泳缓冲液的组成及其离子强度等因素的影响。
【实验结果】：
【注意事项】：
1对于高分子量DNA的制备，由于受剪切力的影响很大，每一步的操作都要特别小心、温和，避免激烈的吸取、振荡与混匀。
2加入缓冲液GB时可能会产生白色沉淀，一般37℃放置时会消失，不会影响后续实
验。如溶液未变清亮，说明细胞裂解不彻底，可能导致提取DNA量少和提取出的DNA不
纯。如果裂解不彻底，需要延长裂解时间或重复裂解。
教具与课件：
板书
课外作业：
1．复习人外周血细胞DNA分离与纯化酚抽提法的原理。
2．完成实验报告并对结果进行分析。
课后回忆（经验教训、效果估计或反应，存在问题……）：
系（教研室）主任
年月日
教学内容与组织安排：
人体外周血细胞基因组DNA的分离与纯化
【目的要求】：
1掌握人血白细胞DNA分离与纯化的原理和方法。
2.加入20μl Proteinase K溶液，混匀。
3.加200μl缓冲液GB，充分颠倒混匀，56℃放置10 min，其间颠倒混匀数次，溶液应变清亮（如溶液未彻底变清亮，请延长裂解时间至溶液清亮为止）。
4.加200μl无水乙醇，充分颠倒混匀，此时可能会出现絮状沉淀。
5.将上一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱CB3中（吸附柱CB3放入收集管中），
学院检验学院系（教研室）病原生物与分子生物检验教师姓名刘二强
课程
名称
临床微生物学与检验
专业
层次
临床检验
年级
授课
方式
实验讲授
授课
时间
学时
授课题目：
人体外周血细胞基因组DNA的提取
目的要求：
掌握:人体外周血细胞基因组DNA提取的原理和方法。
重点难点：
重点：试剂盒提取DNA的原理
难点：人外周血基因组DNA酚抽提方法