人类基因组DNA的提取与鉴定

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人类基因组计划

人类基因组计划

2、 载体 载体是运送目的基因片段进入宿主细胞
的工具,目前最常用的载体包括细菌质粒、 噬菌体等。
质粒是细菌细胞中自然存在于染色体外 可以自主复制的一段环状DNA分子。进入 到宿主细胞中的一个质粒可以大量增加其拷 贝数。
(三) 转化受体细胞和转化子的筛选
转化的方法------随宿主细胞的不同而不同
人类所共享; 对基因组基础数据的垄断,将给人类利益和科学发展带
来不良后果;公共领域测序计划的贡献(24小时内释 放序列数据)
基因专利 新发现的基因是否可以申请专利?
• 被发现的基因序列,一旦经过分离或者纯化后就成为一种新产

• 各国政府和主流科学界观点 基因专利热潮已兴起
基因工程及其应用
细菌:类似于前面所讲,由质粒携带目的 基因,转入相应的细菌细胞内并进行表达。
植物和动物: • 农杆菌介导的转化 • 基因枪法 • 微注射法
基因工程的应用
1. 利用转基因的细菌、植物或动物生 产某些蛋白质药物
1982年,美国食品与药物管理局批准 了首例基因工程产品——人胰岛素投放市 场,利用重组DNA技术生产胰岛素是生 物技术领域发展的一个里程碎。它标志了 基因工程产品正式进入到商业化阶段。此 后,又出现了更多的基因工程产品和蛋白 质药物,如人生长激素、干扰素、白细胞 介素-2、粒细胞集落因子、乙肝疫苗等等。
聚合酶链式反应(PCR)
PCR技术就是在体外中通过酶促反应有选择地大量
扩增(包括分离)一段目的基因的技术
加入4种物质:
(1)作为模板的DNA序列 (2)与被分离的目的基因两条链 各自5′端序列相互补的 DNA引物(20个左右碱基的短DNA单链) (3)TaqDNA聚合酶 (4)dNTP(dATP, dTTP, dGTP和dCTP)

DNA鉴定技术及其在刑事侦查中的应用

DNA鉴定技术及其在刑事侦查中的应用

DNA鉴定技术及其在刑事侦查中的应用一、DNA鉴定技术及在国内外的应用状况DNA,即脱氧核糖核酸,是位于生命有机体细胞内的生物大分子,它携带有遗传密码信息, 能够控制各种遗传特征。

DNA分子由两条双螺旋结构相互缠绕的多核苷酸长链组成,由于各核苷酸中的碱基有差异,这种排列次序构成了特定的遗传密码。

除了同卵双胞胎之外, 世界上不可能出现两个人的DNA 完全一模一样的情形。

DNA具有多态性,包括长度多态性和序列多态性,由此决定了个体间的差异,通过有关生物科学技术检测人类基因组的多态性,就可以进行个体识别。

回溯DNA鉴定技术的历史,并不遥远。

从世界范围来看,DNA 鉴定技术是由英国遗传学家亚历克·杰弗里斯(Eric Jefferays)于20年前初创的,其后不久便应用于一起刑事案件的侦破中,且对该案的侦破起到了决定性的作用。

1984年,位于英格兰中部的莱斯特郡的两名少女遭到强暴后被杀害,由于案发地处偏僻,且现场并未得到较好保护,因而此案未能迅速侦破。

后来警方经过调查分析,认定凶手应对现场周围的情况比较熟悉,于是抽取了附近3个村庄所有13-30岁的5000名男子的血样,通过DNA鉴定技术,经分析比较后发现一个名字叫科林·皮奇福克(Colin Pitchfork)的人,他的遗传物质与残留在这两名受害少女体内的精液的遗传物质相符。

1987年,27岁的科林·皮奇福克在逍遥法外三年之后,终于被警方捉拿归案,并如实供述了自己奸杀两名少女的犯罪事实。

科林·皮奇福克成为第一个利用DNA鉴定技术而被抓获的犯罪嫌疑人,随后,他被判处终身监禁。

正是因为DNA鉴定技术在此案侦破中显示出的独特功效,使得人们对这项技术刮目相看,加深了对其的认知程度。

自此以后,DNA鉴定技术在英国以及其它西方发达国家便蓬蓬勃勃地发展起来,并越来越多地被应用于刑事侦查活动中。

例如,在英国,仅2001年就通过犯罪嫌疑人与犯罪现场遗留物的DNA比对侦破案件15000件。

人类基因组和转录组的分析和解读研究

人类基因组和转录组的分析和解读研究

人类基因组和转录组的分析和解读研究随着科学技术的不断发展,人类对于基因组和转录组的研究也越来越深入。

在基因组学的发展史上,人类基因组的测序是一项非常重要的里程碑。

2001年,人类基因组计划(Human Genome Project)的宣告成功,使得人们对于人类基因组有了更加深入全面的了解。

而近年来,转录组学的发展也引起了人们的广泛关注。

本文将探讨人类基因组和转录组的分析和解读研究。

一、基因组的分析和解读基因组是指一个生物体细胞核中全部的DNA序列,其中包含了所有的遗传信息。

基因组的测序是指对DNA序列进行测序,从而得到这个生物体的全部基因信息。

而人类基因组计划的成功就是指对人类基因组的全部DNA序列进行了测序。

这个项目花费了13年的时间,耗费了数十亿美元的经费。

但是,这项测序的成功让人们对于人类自身有了更加全面深入的了解。

人类基因组包含了大约3亿个碱基对和2万个至2.5万个基因信息。

基因是指代码的单位,一个基因能够编码一个蛋白质。

这些蛋白质是构成我们身体内所有细胞和组织的基本结构部分。

同时,基因也携带一些个体的遗传信息,如性状和疾病风险等。

在人类基因组测序之后,人们开始对于基因组的信息进行分析和解读。

其中,最常见的是进行基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)。

这种研究方法通过对于大规模人群的基因组信息和不同性状之间的关系进行分析,来探究人类基因与不同性状(如各种疾病)之间的联系。

这种研究方法已经在癌症,心血管病,糖尿病和哮喘等疾病的研究中得到了广泛的应用。

此外,基因组信息也可用于家族遗传研究和人类进化研究等领域。

二、转录组的分析和解读转录组是指细胞内全部mRNA的数量和类型。

mRNA是生物体内用于转录基因信息的RNA分子,它们由DNA序列转录而来,能够提供蛋白质合成所需的基因信息。

转录组在基因表达方面具有重要作用,因为它决定了细胞内哪些基因被表达,以及表达程度。

适用于线粒体基因组测序的高纯度线粒体DNA提取和鉴定方法优化

适用于线粒体基因组测序的高纯度线粒体DNA提取和鉴定方法优化

适用于线粒体基因组测序的高纯度线粒体DNA提取和鉴定方法优化作者:李君朱嘉晋邓雨萍吴文鹤来源:《中国现代医生》2022年第04期[摘要] 目的优化线粒体DNA(mtDNA)提取和纯度鉴定方法以满足线粒体基因组测序的要求。

方法利用简化的蔗糖密度梯度离心法、DNA酶Ⅰ并结合质粒提取试剂盒提取纯化mtDNA、尽量降低核DNA(nDNA)污染的可能。

获得的mtDNA经NanoDrop检测、琼脂糖凝胶电泳和荧光定量PCR绝对定量法测定nDNA/mtDNA拷贝数比值等鉴定其纯度。

结果从小鼠肝脏和大脑组织中提取纯化得到mtDNA产率分别为311.7 μg/g和59.1 μg/g,其A260/280均介于1.8~2.0,A260/230浓度均大于2.0,荧光定量PCR绝对定量法测定nDNA/mtDNA拷贝数比值均低于0.005%。

结论本研究优化了mtDNA提取和鉴定方法,得到的高纯度mtDNA 适用于后续线粒体基因组测序等分子生物学研究。

[关键词] 线粒体DNA;提取;纯化;核DNA[中图分类号] R394.3 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2022)04-0040-04[Abstract] Objective To optimize mitochondrial DNA (mtDNA) extraction and purity identification methods to meet the requirements of mitochondrial genome sequencing. Methods Simplified sucrose density gradient centrifugation, DNase I, and plasmid extraction kit were used to extract and purify mtDNA and minimize the possibility of nuclear DNA (nDNA) contamination. The purity of the obtained mtDNA was determined by NanoDrop detection, agarose gel electrophoresis, and determination of nDNA/mtDNA copy number ratio by fluorescence quantitative PCR absolute quantitative method. Results The yields of mtDNA extracted and purified from mouse liver and brain tissues were 311.7 μg/g and 59.1 μg/g, respectively. The A260/280 ranged from 1.8 to 2.0, and the A260/230 concentration was greater than that of 2.0. The ratio of nDNA/mtDNA copy number determined by fluorescence quantitative PCR absolute quantitative method was lower than 0.005%. Conclusion This study optimizes the mtDNA extraction and identification methods, and the high purity mtDNA obtained is suitable for subsequent mitochondrial genome sequencing and other molecular biology research.[Key words] Mitochondrial DNA; Extraction; Purification; Nuclear DNA随着测序技术的快速蓬勃发展,获取线粒体基因组序列变得更为容易[1],如何高效分离和纯化线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)而避免核DNA(nuclear DNA,nDNA)的污染是线粒体基因组测序及后续序列分析的关键[2]。

dna指纹技术的原理及其应用

dna指纹技术的原理及其应用

DNA指纹技术的原理及其应用1. 引言DNA指纹技术是一种用于鉴定个体身份的重要工具。

它通过分析个体DNA中的特定区域进行比对,可以确定个体之间的遗传差异。

DNA指纹技术在刑事侦查、亲子鉴定、人类遗传学研究等领域具有广泛的应用价值。

2. DNA指纹技术的原理DNA指纹技术的核心原理是利用DNA序列的多态性进行鉴定。

在人类基因组中,存在着许多具有变异性的DNA序列,称为遗传标记或多态性DNA序列。

这些多态性DNA序列可以通过PCR(聚合酶链式反应)技术进行扩增,并通过凝胶电泳等手段进行检测。

DNA指纹技术主要包括以下几个步骤: - DNA提取:从样本(如血液、唾液、皮肤细胞)中提取DNA。

- PCR扩增:利用特定引物扩增目标DNA片段。

- 凝胶电泳:将PCR产物经过凝胶电泳分离。

- 加色:通过染色剂使DNA片段可视化。

3. DNA指纹技术的应用DNA指纹技术在各个领域中广泛应用,下面将分别介绍其在刑事侦查、亲子鉴定和人类遗传学研究中的应用。

3.1 刑事侦查在刑事侦查中,DNA指纹技术被广泛应用于犯罪嫌疑人的辨认和罪证的确立。

通过对现场留下的DNA样本进行提取和分析,可以与嫌疑人的DNA进行比对,从而确定是否有犯罪嫌疑人存在。

该技术的高度准确性和可靠性使其成为解决复杂刑事案件的重要手段。

3.2 亲子鉴定DNA指纹技术在亲子鉴定中具有重要的应用价值。

通过对父母和子女的DNA进行比对,可以确定两者之间的亲缘关系。

亲子鉴定对于解决争议性的亲属关系问题、维护家庭和谐、保护儿童权益等方面具有重要作用。

3.3 人类遗传学研究DNA指纹技术也被广泛应用于人类遗传学研究领域。

通过对不同个体之间的DNA序列进行比对和分析,可以研究人类遗传变异和演化规律,探索人类群体的起源和迁徙历史。

此外,DNA指纹技术还可以用于鉴定基因突变导致的遗传疾病,为疾病的诊断和治疗提供依据。

4. 结论DNA指纹技术以其高度准确性和可靠性在法医学、医学和科学研究等领域取得了重大突破。

人类基因组和转录组测序技术的比较分析

人类基因组和转录组测序技术的比较分析

人类基因组和转录组测序技术的比较分析随着生物技术的快速发展,人类基因组和转录组测序技术已经成为一种重要的研究手段,被广泛应用于基础医学、生物学、农业、环境等领域。

本篇文章将从技术特点、应用领域、优缺点等方面对人类基因组和转录组测序技术进行比较分析。

一、技术特点(1)人类基因组测序技术人类基因组测序技术是指对人类基因组中所有基因进行全面测序的技术。

该技术旨在获取基因组序列,即人类DNA的序列,以便于发现基因的遗传变异,从而揭示人类疾病的发病机制。

目前,较为常用的人类基因组测序技术有Sanger测序、Next Generation Sequencing(NGS)等。

Sanger测序由英国科学家弗雷德·塞格·桑格发明。

它是一种经典的测序方法,主要依赖含有dideoxynucleotides的链终止反应来产生DNA片段,之后由聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增,再通过电泳分离以确定序列。

其优点在于精确性高,是一种可靠的测序方法。

缺点则是成本较高,速度较慢,需要大量样本和试剂。

Next Generation Sequencing则是最新的一代测序技术,它与Sanger测序相比,速度更快、成本更低、测序精度更高、重复性更好、检测范围更广。

目前最常用的Next Generation Sequencing技术有Illumina、Pacbio、Oxford Nanopore等。

(2)转录组测序技术转录组测序技术是指对细胞或组织中的所有RNA进行全面测序的技术。

转录组是指一个细胞或组织中所有mRNA和ncRNA的总和,在一定程度上反映了该细胞或组织中所有基因的表达情况,包括直接编码蛋白质的mRNA以及不编码蛋白质但在基因调控中起关键作用的ncRNA。

转录组测序技术可以用于筛选出与疾病相关的基因、鉴定差异基因、功能注释、发现新基因、构建转录因子与靶基因网络等。

什么是基因检测

什么是基因检测基因检测是通过血液、其他体液或细胞对DNA进行检测的技术。

基因检测可以诊断疾病,也可以用于疾病风险的预测。

疾病诊断是用基因检测技术检测引起遗传性疾病的突变基因。

目前应用最广泛的基因检测是新生儿遗传性疾病的检测、遗传疾病的诊断和某些常见病的辅助诊断。

目前有1000多种遗传性疾病可以通过基因检测技术做出诊断。

近年来令人非常兴奋的是预测性基因检测的开展.利用基因检测技术在疾病发生前就发现疾病发生的风险,提早预防或采取有效的干预措施。

目前已经有20多种疾病可以用基因检测的方法进行预测。

检测的时候,先把受检者的基因从血液或其他细胞中提取出来。

然后用可以识别可能存在突变的基因的引物和PCR技术将这部分基因复制很多倍,用有特殊标记物的突变基因探针方法、酶切方法、基因序列检测方法等判断这部分基因是否存在突变或存在敏感基因型. 基因检测与常规体检的区别?疾病易感基因检测与常规体检都能起到预防的作用,但二者反映的是不同的阶段。

一种疾病从开始到发病要经历很长的时间。

基因检测是人在没发病时,预防将来会发生什么疾病,属于检测的第一阶段;而常规检测是发生疾病后,疾病到达什么程度。

如:早期、中期等等,这属于检测的第二个阶段,是临床医学的范畴。

所以说,基因检测是主动预防疾病的发生,而传统的体检手段则无法起到这样的预防作用.传统体检主要针对人体已经出现的临床病变进行诊断和检查,它的主要任务是配合疾病的治疗,无法在病变之前预知,下更多、更深的结论。

也就是说,在疾病的预防上,传统体检十分的被动和滞后.现实中很多疾病并无明显征兆,而一旦发病,现代医学往往束手无策,患者及其家人就可能一生痛苦和麻烦。

5、基因检测的准确率疾病家庭的遗传史就是疾病易感基因的遗传所造成的,所以基因检测能够检测出这些遗传的易感基因型,检测准确率达到99.9999%。

7、检测抽样方法目前公司采用口腔粘膜脱落细胞样本采集方式,采集程序如下:口腔清洁:用清水漱口一到二次。

gdna提取原理-概述说明以及解释

gdna提取原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述DNA提取是生物学研究中的基础工作之一,它是从各种生物样品中分离出DNA分子的过程。

DNA提取的目的是获得高质量的DNA样本,以用于后续的分子生物学研究,如PCR、测序、基因克隆等。

在DNA提取过程中,我们通常会选择合适的提取方法来最大程度地保留DNA分子的完整性和纯度。

通过提取得到的DNA样本,我们可以进一步探究生物体内的遗传信息,揭示基因的功能和结构,从而深入了解生命的本质。

DNA 提取技术的不断发展和革新,为生物学研究提供了更强大的工具和方法。

在本文中,我们将重点探讨gDNA提取的原理、方法和应用,希望可以为广大科研工作者提供一定的参考和帮助。

1.2 文章结构文章结构部分主要是介绍整篇文章的组织方式和内容安排。

通过文章结构的介绍,读者可以清晰地了解文章的脉络和逻辑,帮助他们更好地理解文章的内容和主题。

在本文中,文章结构包括三个主要部分:引言、正文和结论。

1. 引言部分引言部分作为文章的开端,通常会介绍文章的背景和重要性,引发读者对文章主题的兴趣。

引言部分的具体内容包括概述、文章结构和目的。

概述部分会简要介绍gDNA提取原理的重要性和应用领域;文章结构部分则会说明整篇文章的组织方式;目的部分则会说明本文撰写的目的和意义。

2. 正文部分正文部分是整篇文章的核心内容,主要介绍了DNA提取的基本原理、gDNA提取方法和gDNA提取的应用。

详细介绍了gDNA提取过程中的关键步骤和技术,以及在实验室和科研工作中的应用情况。

3. 结论部分结论部分对正文部分进行总结,重点强调文章的主要观点和结论。

在展望部分,可以对未来的研究方向和发展趋势进行展望,为读者提供一些启发和思考。

最后,结束语部分可以对整篇文章进行总结,并表达作者的个人观点和看法。

通过以上结构的安排,读者可以清晰地了解本文的主要内容和脉络,帮助他们更好地理解和消化文章的信息。

1.3 目的目的部分的内容应该包括本文撰写的目的和意义。

高考生物创新考法—破译新情境:通过“DNA鉴定技术”,破解遗传类题目的应用问题


及DNA的结构和复制、基因、遗传信息、
查犯罪等方面。
限制酶、PCR技术、电泳等知识,逐渐成
为了高考命题的热点。
(2)通过构建思维模型浸润“生命观念 ”“社会责任”等学科核心素养。培
(1)熟知DNA指纹技术的概念、原理、特点
和应用。
养学生知识迁移、发散思维和解答实
际新情境问题的能力。
(2)学会分析DNA指纹图谱。
2.DNA指纹技术的特点 (1) 特 异 性 : 不 同 的 个 体 或 群 体 有 不 同 的 DNA 指 纹 图 谱 。 同 卵 双 胞 胎 的 DNA指纹图谱完全相同。 (2)稳定性:同一个体无病变的不同组织,产生的DNA指纹图谱完全一致。 (3)多位点性:DNA指纹区中绝大多数区带是独立遗传的,因此一个DNA 指纹能同时检测基因组中数十个位点的变异性。 (4)遗传性:DNA指纹图谱中的区带是可以遗传的,DNA指纹区带遵循孟 德尔遗传方式,DNA指纹图谱中几乎每一条带纹都能在其双亲的图谱中找到, 若不能找到则是基因突变的结果。 3.DNA指纹图谱中条带的识别 图谱中位置、宽度、长短相同的条带,代表相同的遗传信息。
类题训练
1.下列关于DNA指纹技术的叙述正确的是
()
A.应用DNA指纹技术首先需用合适的DNA酶将待检测的样品DNA切成片段
B.切除的DNA片段可以用差速离心法进行分离
C.该技术利用了DNA分子的特异性
D.通过检测线粒体DNA可以鉴定父子关系
解析:应用DNA指纹技术首先需用合适的限制酶将待检测的样品DNA切成片 段,A错误;切除的DNA片段可以用电泳法进行分离,B错误;该技术利用了 DNA分子的特异性,C正确;因为线粒体来自母方,所以通过检测线粒体 DNA可以鉴定母子关系,D错误。

人教版试题试卷选修一 专题5 DNA和蛋白质技术(含答案)

专题5 课题1 DNA的粗提取与鉴定1.在DNA的粗提取和鉴定的实验中,提取鸡血细胞的核物质和析出含DNA的粘稠物的操作过程中均用到蒸馏水,其作用在于()A.前者用来溶解血细胞,后者用来溶解DNAB.前者使血细胞吸水破裂,后者用来稀释NaCl溶液C.前者用来分离细胞核与细胞质,后者用来提取DNAD.前者使DNA从核中分离出来,后者使DNA析出2.为了便于提取鸡血细胞中的DNA,下列所采取的措施中,最恰当的是:向经抗凝剂处理的鸡血细胞液加入()A.蒸馏水B.ATP C.0.3g/mL的蔗糖溶液D.二氧化碳3.下列不适宜作为DNA提取的实验材料是()A.鸡血细胞 B.蛙的红细胞 C.人的成熟红细胞 D.菜花4.用过滤的方法得到细胞中的氯化钠溶液后,还要用酒精处理,可以得到较纯化的DNA.这是因为:A.DNA易溶于酒精,而滤液中某些杂质不易溶于酒精B.DNA不易溶于酒精,而滤液中某些杂质易溶于酒精C.DNA和滤液中其他成分更易溶于酒精D.DNA和滤液中其他成分都不溶于酒精5.在研究DNA的基因样本前,采集来的血样需要蛋白水解酶处理,然后用有机溶剂除去蛋白质。

用蛋白水解酶处理血样的目的是()A.除去血浆中的蛋白质B.除去染色体上的蛋白质C.除去血细胞表面的蛋白质D.除去血细胞中的的蛋白质,使DNA释放,便于进一步提纯6.在向溶解DNA的NaCl溶液中,不断加入蒸馏水的目的是()A.加快溶解DNA的速度B.加快溶解杂质的速度C.减少DNA的溶解度,加快DNA析出D.减小杂质的溶解度,加快杂质的析出7.在沸水浴的条件下,DNA遇()会被染成蓝色。

A.斐林试剂B.苏丹Ⅲ染液C.双缩脲试剂D.二苯胺8.在DNA提取过程中,最好使用塑料试管和烧杯,目的是()A.不易破碎B.减少提取过程中DNA的损失C.增加DNA的含量D.容易洗刷9.DNA的粗提取中,将与滤液体积相等的、冷却的(),静置2—3min,溶液中会出现白色丝状物。

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实验一 人类基因组DNA的提取与鉴定 实验目的 1、学习人类基因组DNA的提取原理和方法。 2、熟悉应用分子生物学实验常用仪器。 实验原理 哺乳动物的一切有核细胞都可以用来制备DNA,除特殊要求外,白血球、肝或脾组织是

最常用的材料。原始材料较少或较难获得时(如羊水细胞),还必须经过细胞培养来获得足够量的细胞;有时为了简便易行起见,还可以无创伤地采集材料,如用口腔上皮脱落细胞、发根细胞。根据材料来源不同,采取不同的材料处理方法,而后的DNA提取方法大体类似,但都应考虑以下原则:(1)防止和抑制DNase对DNA的降解;(2)尽量减少对溶液中DNA的机械剪切破坏,保持DNA分子的完整;(3)将蛋白质、脂类、糖类等物质分离干净。 制备基因组DNA是进行基因结构和功能研究的重要步骤,通常要求得到的片段的长度不小于100-200kb。在DNA提取过程中应尽量避免使DNA断裂和降解的各种因素,以保证DNA的完整性,为后续的实验打下基础。一般真核细胞基因组DNA有107-9bp,可以从新鲜组织、培养细胞或低温保存的组织细胞中提取,常是采用在EDTA以及SDS等试剂存在下用蛋白酶K消化细胞,随后用酚抽提而实现的。这一方法获得的DNA不仅经酶切后可用于Southern分析,还可用于PCR的模板、文库构建等实验。 一、材料 一份提取总DNA的细胞或组织 1.5ml Eppendorf管、微量移液器与吸头、15ml离心管、三角瓶(500或1000ml)。 二、设备 离心机、电子天平、恒温水浴箱、紫外分光光度计、电泳仪、电泳槽、凝胶成像仪、微波炉或沸水浴、透射紫外灯。 三、试剂

1.细胞核裂解液(STE):0.1 mol/L NaCl,10mmol/L Tris-HCl,1mmol/L EDTA 2.0.8%(W/V)标准琼脂糖; 3.0.5×TBE缓冲液 4.其他试剂:TE缓冲液或重蒸水、氯仿/异戊醇(24:1,V/V)、异丙醇或无水乙醇、电泳加样缓冲液、溴化乙锭(EB) 四、操作步骤(酚法抽提染色体DNA) (一)DNA的提取 1. 采集口腔粘膜脱落细胞,用舌头舔颊粘膜上颚、用牙刮颊部,嘬咀,用分泌出的唾液反复漱口;将唾液吐到杯中。用生理盐水洗涤,2000rpm离心10分钟,倒掉上清;重复1次。 2. 沉淀中加1ml 1×细胞核裂解液(STE),混匀,再加350l STE和150l 10% SDS,摇匀,至出现粘稠透明状。加10l 20mg/ml蛋白酶K,摇匀。37℃温箱过夜或50℃ 3~4小时。 3.加等体积饱和酚,轻摇混匀10分钟,室温2000rpm离心10分钟,去除蛋白和SDS的沉淀。 4. 小心移上清至另一离心管,加等体积氯仿混匀5分钟,室温2000rpm离心5分钟。 5. 小心移上清,若上清不清亮透明,则用等体积氯仿再抽提一次。 6. 将上清移入另一离心管中,沿离心管壁向DNA溶液中加入2.5倍体积的无水乙醇,轻轻摇动离心管混和至体系完全均一,见白色絮状DNA。用移液器吸头挑出DNA沉淀,在新配制的70%乙醇洗二次,室温干燥5分钟,再将DNA溶于20-100l TE中,测OD值。 7. TE溶解的DNA,在4℃下可保存一年,如要求长期保存,则需加2倍体积无水乙醇置-70℃保存。 (二)DNA的鉴定及定量 1. 比色法: DNA在260nm处有最大的吸收峰,蛋白质在280nm处有最大的吸收峰,盐和小分子则集中在230nm处。因此,可以用260nm波长进行分光测定DNA浓度,OD值为1相当于大约50μg/ml双链DNA。如用1cm光径,用 H2O稀释DNA样品n倍并以H2O为空白对照,根据此时读出的OD260值即可计算出样品稀释前的浓度:DNA(mg/ml)=50×OD260

读数×稀释倍数/1000。

DNA纯品的OD260/OD280为1.8,故根据OD260/OD280的值可以估计DNA的纯度。若比值较高说明含有RNA,比值较低说明有残余蛋白质存在。OD230/OD260的比值应在0.4-0.5之间,若比值较高说明有残余的盐存在。 用重蒸水将比色杯冲洗干净,用重蒸水或TE把提取的样品稀释100倍。将紫外分光光度计的波长设为260nm,以重蒸水或TE做为对照,测定OD值。 OD260= ; DNA的浓度=50 OD260 稀释倍数= 。 将波长换成280nm及230nm,用同一样品再次测定OD值: OD280= ;OD230= ; OD260/OD280 = ;OD260/OD230= ; 结论:所提取的DNA 。 2. 电泳鉴定 取样品1μl、电泳缓冲液5μl、6×加样缓冲液1μl(含溴酚蓝和二甲苯青FF指示剂及甘油),混匀,在0.8%琼脂糖凝胶上进行水平板微型电泳,用噬菌体λDNA作为标准。DNA区带应比较集中,泳动速度与λDNA相同或稍慢,证明分子量均 >50kb。一般见不到泳动速度比溴酚蓝快的RNA区带。如果DNA不成区带,而是散开分布在λDNA与溴酚蓝之间,则说明DNA已经被降解成小分子,不能再用来进行限制性内切酶图谱分析。

五、 注意事项 1. 酚抽提时如果上清液太黏,不能和蛋白质分开时,可加入适量STE稀释,然后再用酚抽提。 2. 保温可在45~55℃范围内进行。 3. 真核生物的DNA分子很大,机械张力极易引起DNA分子的断裂,因此抽提DNA时动作不可过猛;溶液转移次数要尽量减少,而且转移时一定要用粗口径滴管, 以防机械力(震动)将DNA分子打得太碎。 4. 沉淀DNA时要小心操作,勿使纤维网断成小丝。 5. DNA溶于TE溶液时可先浓一点,发现太浓时再加些TE溶液。这样能保证DNA样品不至于太稀而无法使用,一般来讲,DNA浓度为0.4~0.6mg/ml最为理想。 6. 溶于TE溶液中的DNA样品比较稳定,可在4℃冰箱中存放1年而不会降解。

思考题: 1、 我们知道,一条染色体含有一条DNA,基因组中不同的染色体DNA的大小是不同的。按理来说,所提取的基因组DNA中含有多条大小不一的DNA。但为什么用琼脂糖电泳后仅能见到一条主带呢? 2、 基因组DNA制备过程中提取缓冲液有哪些成分,作用是什么? 3、 基因组DNA制备过程中需注意的事项有哪些?

扩展内容 植物基因组DNA的提取 利用液氮对植物组织进行研磨,从而破碎细胞。细胞提取液中含有SDS裂解细胞,使蛋白质变性沉淀,用酚氯仿抽提除去蛋白,得到的DNA溶液经乙醇沉淀。 一、材料 鲜嫩的水稻幼苗或其它禾木科植物。 液氮,陶瓷研钵,50ml离心管或1.5ml离心管,枪头,药勺。 二、设备 冷冻高速离心机,台式高速离心机,水浴锅,移液器,电泳设备等。 三、试剂 1.提取缓冲液:100mmol/L Tris·Cl, pH8.0;5mmol/L EDTA, 500mmol/L NaCl, 1.5% SDS,1mol/Lβ-巯基乙醇。 2.RNase A母液。 3.5mol/L KAc 4.其它试剂:酚:氯仿:异戊醇(25:24:1),氯仿,异丙醇,TE缓冲液,70%乙醇,灭菌双蒸水ddH2O。 四、操作步骤: (一)植物组织裂解液抽提 1. 取3-5克嫩叶, 剪碎, 研钵中加液氮磨成粉状后立即倒入50ml(1.5ml)离心管中,加入20ml (1ml) 提取缓冲液, 剧烈摇动混匀, 60℃水浴保温30-60分钟 (时间长,DNA产量高), 不时摇动。 2. 加入5ml (150ul)5mol/L KAc, 颠倒混匀冰浴静置20分钟。 3. 室温下5000rpm离心20分钟。 (二)植物基因组DNA纯化 1. 取上清液于新离心管,用等体积酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)抽提(在通风情况下操作)。待分层后,12000rpm离心 5分钟。 2. 取上清液至干净离心管, 加等体积氯仿抽提(在通风情况下操作),12000rpm离心 5分钟。 3. 仔细移取上清液至另一50ml(1.5ml)离心管,加入1倍体积预冷的异丙醇,混匀,室温下放置片刻即出现絮状DNA沉淀。 4. 12000rpm离心 5分钟,获得沉淀后,用70%酒精洗涤2-3次,风干沉淀。 (三)植物基因组DNA的溶解、检测和保存 1. 在1.5ml eppendorf中加入1ml (100ul) TE。DNA很快溶解于TE。 2. 加入5μl RNaseA(10μg/μl), 37℃ 10分钟, 除去RNA (RNA对DNA的操作、分析一般无影响,可省略该步骤)。 3. 取2μl DNA样品在0.8% Agarose胶上电泳, 检测DNA的分子大小。同时取15μl稀释20倍, 测定OD260/OD280, 检测DNA含量及质量。 五、注意事项 1. 所有用品均需要高温高压,以灭活残余的DNA酶。 2. 所有试剂均用高压灭菌双蒸水配制。 3. 用大口滴管或吸头操作,以尽量减少打断DNA的可能性。 4. 用上述方法提取的DNA纯度可以满足一般实验(如Southern 杂交、PCR等)目的。如要求更高,可参考有关资料进行DNA纯化。

附录1 DNA提取史中的重要事件 Fricdrich Miescher(1844-1894),瑞士生理学家,有机化学家。1868年医学院毕业后,在著名的有机化学家 Hoppe-Seyle的实验室以浓细胞为材料,研究淋巴细胞的组成。1869年,他从浓细胞的细胞核中分离出含有大量磷的“核素”,核素即是DNA。这是人类第一次提取的DNA。 Marmur于1961年建立了用酚和氯仿从生物细胞中分离制备DNA的经典方法。但是此法的条件比较剧烈,还只能得到分子量为5×106-5×107道尔顿的DNA制品,从六十年代后半期开始,尤其是蛋白酶K的发现,大大促进了真核生物细胞中分离提取高分子量DNA的研究。在SDS和EDTA的存在下,蛋白酶K仍具有很高的活力,因而可在抑制DNA降解酶活力的条件下用蛋白酶K消化去除蛋白质,为制备高纯度、高分子量的DNA制品创造条件。 附录2 试剂准备 1.STE裂解液:2.5M NaCl 4ml,2M Tris-HCl (pH 8.0) 0.5ml,500mM EDTA (pH 8.0) 0.2ml,加水定容至100ml。 2.酶解液:200mM NaCl,20mM Tris-HCl (pH 7.4);50mM EDTA (pH 8.0),1.5%SDS。 3.蛋白酶K:10mg/ml 配好后用一次性滤膜过滤,-20℃保存。 4.氯仿:异戊醇=24∶1 5.Tris饱和酚(pH 8.0)酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)。氯仿可使蛋白变性并有助于液相与有机相的分开,异戊醇则可起消除抽提过程中出现的泡沫。酚和氯仿均有很强的腐蚀性,操作时应戴手套。 6.无水乙醇、75%乙醇, 灭菌双蒸水ddH2O 7.RNA酶A母液:将RNA酶 溶于TE配制:10mmol/L Tris·Cl(pH7.5), 15mmol/L NaCl中,配成10mg/ml的溶液,于100℃加热15分钟,使混有的DNA酶失活,贮存于-20℃。冷却后用1.5ml eppendorf管分装成小份保存于-20℃。 8. TE:10mM Tris-HCl(pH 8.0),1mM EDTA(pH 8.0)。 9. TAE电泳缓冲液,50X储存液,pH8.5:242gTris碱,57.1ml冰醋酸,37.2 g Na2EDTA.2H2O,加水至1L;1X工作液: 40mmol/L Tri Ac,2mmol/L EDTA 10.溴化乙锭(EB):10mg/ml 11. 上样缓冲液(6×loading buffer):0.25%溴酚蓝,0.25%二甲苯青FF,40%(W/V)蔗糖水溶液,贮存于 4℃。 12. DNA Maker标准分子量。(Lambda DNA/EcoR I+ Hind III Makers) 13. 0.8% 琼脂糖凝胶:称取0.8g琼脂糖于三角烧瓶中,加100ml 0.5×TBE,微波炉加热至完全溶化,冷却至60℃左右,缓缓倒入架有梳子的电泳胶板中,勿使有气泡,静置冷却

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