真核生物基因组总DNA的提取与鉴定
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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 EDTA2.0.8%(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。
基因工程实验流程1.选择目标基因:首先,确定要研究或改造的目标基因。
这个基因可以是来自任何生物的DNA序列,包括原核生物和真核生物,甚至可以是合成的DNA片段。
2.基因分离:将包含目标基因的DNA从生物体中分离出来。
这可以通过提取目标生物体的基因组DNA,然后使用特定的酶切酶将目标基因从DNA中剪切出来。
3.DNA克隆:将目标基因插入到合适的载体中,形成重组DNA分子。
常用的载体包括质粒、病毒或人工染色体。
重组DNA分子可以通过转化、感染或转染等方法导入到宿主细胞中。
4.转化宿主细胞:将重组的DNA分子导入到适当的宿主细胞中。
这可以通过热冲击、电穿孔、化学方法或用载体病毒感染的方式实现。
在这一步中,多个宿主细胞可能被转化,以增加目标基因的表达量。
5.分子鉴定:通过PCR反应、限制性酶切、DNA测序等方法,对导入宿主细胞的重组DNA分子进行鉴定和验证。
这可以确认目标基因是否被正确克隆和定位在宿主细胞的基因组中。
6.蛋白质表达:通过转录和翻译,使目标基因在宿主细胞中转录成mRNA,然后翻译成蛋白质。
这个过程可以通过合适的启动子和转录因子来调控。
7.蛋白质纯化:通过细胞裂解和各种分离技术,获得纯度较高的目标蛋白质。
这包括离心、超滤、电泳等技术,可以去除其他细胞组分和杂质。
8.蛋白质功能研究:对纯化的目标蛋白质进行功能研究,了解其生物学功能和相互作用。
这可以通过基因敲除、突变、结构分析、生物活性检测等方法进行。
9.结果分析和确认:对实验结果进行数据分析和统计,确保实验结果的可靠性和重复性。
这包括基因表达水平、蛋白质功能、相互作用准确性和可靠性的验证。
10.应用和进一步研究:根据实验结果,根据需要对目标基因进行进一步改造或利用。
这可能涉及到设计新的实验和技术,以满足具体的应用需求。
总结:基因工程实验流程是一个复杂的过程,需要多个步骤和技术的相互协作。
这个过程涉及到基因选择、分离、克隆、转化、鉴定、蛋白质表达和纯化等多个关键步骤。
各种DNA提取方法提取方法提取方法提取方法一,基因组DNA提取方法制备基因组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。
主要是CTAB方法,其他的方法还有1物理方式:玻璃珠法超声波法研磨法冻融法。
2化学方式:异硫氰酸胍法碱裂解法3生物方式:酶法。
根据核酸分离纯化方式的不同有:硅质材料、阴离子交换树脂等试验步骤:1、贴壁细胞用胰酶消化,离心收集。
2、细胞重悬于冰冷的PBS漂洗一次,离心收集。
试验步骤2再重新作一边。
3、加入5mlDNA提取缓冲液,(10mmol/%SDS)混匀。
4、加入25ul 蛋白酶K使终浓度达到100ug/ml 混匀,50℃水浴3h 5、用等体积的酚抽提一次,2500rpm离心收集水相,用等体积的(酚,氯仿,异戊醇)混合物抽提一次,2500r/min离心收集水相6、用等体积的氯仿,异戊醇抽提一次。
加入等体积的5mol/L的LiCL混匀,冰浴,10min.。
7、2500rpm离心10min.转上清于一离心管中。
加入等体积的异丙醇。
室温10min。
2500rpm离心10min。
弃上清。
8、加入倍体积3mol/L乙酸钠与2倍体积-20℃预冷无水乙醇。
-20℃20min。
9、12000r/min室温离心5min。
弃上清。
将DNA 溶于适量TE中。
二,外周血DNA提取技术分离外周血白细胞提取方法:试验步骤:1、取人肘静脉血5ml,EDTA抗凝,2500rpm 离心10min。
2、小心吸取上层血浆,分装到3个离心管中。
3、在血细胞中加入3倍体积的溶血液,摇匀,冰浴15min。
4、2500rpm离心10min,弃上清。
5、加入10ml 溶血液,摇匀,冰浴15min。
6、3000rpm离心10min,弃上清。
7、倒置离心管,去掉残液。
8、得白细胞,-80℃冻存。
提取总dna的方法
提取总DNA的方法是指从生物体中获得并分离出所有的DNA分子,包括核基因组、线粒体基因组、质粒等。
以下是一种常用的总DNA提取方法,即苯酚-氯仿提取法。
1. 准备样品:将需要提取总DNA的生物样品(如细菌、植物、动物组织)收集并研磨成细胞悬浮液或粉末状。
注意,样品的处理方式应根据不同的生物物种和细胞类型来选择。
2. 细胞破碎:将研磨好的样品加入细胞破碎缓冲液(如磷酸盐缓冲液或Tris缓冲液),使细胞破碎并释放出DNA。
同时,加入蛋白酶K以消化细胞膜和核酸酶以降解RNA。
3. 乙醇沉淀:将破碎后的细胞溶液离心,上清液中含有DNA、RNA和其他杂质。
将上清液转移到新的离心管中,加入等体积的冷乙醇(约70%浓度),混合并静置,使DNA沉淀出来。
4. 洗涤和纯化:使用75%的乙醇溶液洗涤沉淀下来的DNA,以去除残留的盐和其他杂质。
将洗涤后的DNA溶解于Tris-EDTA缓冲液中,并使用紫外光谱仪检测DNA的浓度,以确保提取的DNA质量和浓度。
以上简述了一种常见的总DNA提取方法,但在实际操作中根据研究对象的不同
和实验目的的需求,可能需要对上述步骤进行一些修改和优化。
例如,在细胞破碎过程中,可以使用超声波破碎法或冻融破碎法来替代机械研磨;在乙醇沉淀步骤中,可以加入盐酸或乙酸以增加DNA的沉淀效率。
总之,总DNA提取是分子生物学研究中的关键步骤,为后续的分子生物学实验提供了DNA样本。
随着DNA提取技术的不断改进和发展,提取出来的DNA 可应用于许多领域,包括基因检测、测序、重组DNA技术和基因工程等。
《DNA的粗提取和鉴定》教学设计一、教学目标概述DNA粗提取与鉴定的原理、过程。
二、教学重难点DNA粗提取的原理、DNA鉴定的原理三、教学过程导入新课大家回忆一下,真核细胞中DNA主要存在于在细胞核中的染色体上, DNA,蛋白质以及少量的RNA一起构成染色体,那么我们怎样将DNA与细胞中的其他物质分离?并鉴定我们提取的DNA?本节课我们就来解决这些问题,基本思路:我们的基本思路是利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异,提取DNA,去除其他成分。
基本原理:首先DNA不溶于酒精溶液,但细胞中某些蛋白质则溶于酒精。
利用这一原理,可初步分离DNA 与蛋白质。
其次 DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同。
DNA在NaCl溶液中的溶解度是如何变化的?我们来看一下这个曲线。
(当NaCl溶液浓度低于0.14 mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐降低;当NaCl溶液浓度大于0.14 mol/L时,DNA的溶解度随NaCl溶液浓度的增加而逐渐增大。
)利用这一点我们可以选择2mol/ L盐浓度使DNA充分溶解,进而进行DNA的鉴定。
DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性较大,①蛋白酶—水解蛋白质,对DNA没有影响。
②高温—大多数蛋白质在60~80℃时变性沉淀,而DNA在80℃以上才会变性。
③洗涤剂—溶解细胞膜,去除脂质、蛋白质;但对DNA没有影响。
怎样鉴定我们提取的物质是DNA呢?在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此用二苯胺试剂鉴定DNA分子。
实验目的:(1)了解DNA的物理化学性质;理解DNA粗提取和鉴定的原理,(2)学会DNA粗提取的方法以及利用二苯胺试剂对DNA进行鉴定实验材料:不同生物的组织中DNA含量不同。
在选取材料时,应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。
你认为如下提供的材料中哪些不适合提取DNA?为什么?哺乳动物成熟的红细胞不合适,因为它没有细胞核,细胞中没有DNA。
实验报告课程名称: 生物化学实验 实验名称: 真核生物基因组DNA 的提取和含量测定 指导老师: 同组学生姓名: 廖杰 成绩:__________________真核生物基因组DNA 的提取和含量测定【实验原理】 制备具有生物活性的大分子核酸,必需采取温和的制备条件,避免过酸、过碱的反应环境和剧烈的搅拌,防止核酸酶的作用,并要求在低温下进行操作 。
一、 真核生物基因组DNA 的提取本实验选用小鼠肝脏细胞作为实验材料,采用匀浆法破碎组织细胞。
DNP 在L NaCl 中不溶解,而RNP 可溶解。
用无菌水溶解沉淀,加入蛋白酶消化液(含有蛋白酶K 和SDS )。
1温和方法的破碎细胞而不产生机械剪切以致破坏DNA 的完整性, 2可以变性Dnase ,3还可以去除部分的蛋白。
4使核蛋白体从DNA 上解离。
然后加RNase 以去除RNA ,再用苯酚:氯仿抽提法反复抽提提取DNA 苯酚:氯仿抽提法:酚、氯仿是有机溶剂,能有效地使蛋白质变性。
纯酚在与水混合时处于下层。
然而有机相和水相会难于分开。
专业: 药学 姓名: 阿卜杜合力力 学号: 56 日期: 地点: 生化实验室 装订 线若使用酚:氯仿混合物抽提,由于氯仿的比重较大,可在很大程度上解决这个问题,促进两相的分离。
异戊醇则可减少操作过程中产生的气泡。
变性蛋白一般集中在两相之间的界面层,而脂类则有效地分配在有机相中,核酸则被留于上层水相。
该法其具有操作条件比较温和,能迅速使蛋白质变性并同时抑制核酸酶的活性,可得到具有生物活性的高聚合度的核酸等优点。
但其操作步骤较为繁琐,去除蛋白质需要反复进行多次。
砷盐、氟化物、柠檬酸、EDTA等可抑制DNase的活性;皂土等可抑制RNase 的活性。
收集上清液后用乙醇沉淀DNA,最后用TE缓冲液溶解DNA,并用紫外吸收法测定DNA的含量及纯度。
二、紫外吸收法测定基因组DNA的含量及纯度1.紫外分光光度法测定核酸含量:由于DNA在260nm处有最大的吸收峰,因此,可以用260nm波长进行分光测定DNA浓度,吸光度A值为1相当于大约50μg /ml双链DNA。
真核细胞基因组DNA的提取与鉴定一、目的要求掌握真核细胞基因组DNA的提取方法,掌握紫外分光光度法测定DNA含量的方法和DNA电泳方法。
重点实践植物 DNA 的抽提,掌握 CTAB 法快速抽提白三叶草 DNA 。
二、基本原理植物DNA的抽提常采用两种方法:(1)SDS 法:离子去污剂,过程长,纯度高;(2)CTAB 法:该方法简便、快速,DNA产量高(纯度稍次,适用于一般分子生物学操作) 。
CTAB是一种非离子去污剂,植物材料在CTAB的处理下,结合65℃水浴使细胞裂解、蛋白质变性、DNA被释放出来。
CTAB与核酸形成复合物,此复合物在高盐(>0.7mM )浓度下可溶,并稳定存在,但在低盐浓度(0.1-0.5mM NaCl )下CTAB-核酸复合物就因溶解度降低而沉淀,而大部分的蛋白质及多糖等仍溶解于溶液中。
经离心弃上清后,CTAB-核酸复合物再用70-75%酒精浸泡可洗脱掉CTAB。
再经过氯仿/ 异戊醇(24:1) 抽提去除蛋白质、多糖、色素等来纯化DNA,最后经异丙醇或乙醇等DNA沉淀剂将DNA 沉淀分离出来。
现生物试剂公司多依据此原理,经过改造,以吸附膜吸附DNA,除去杂质,从而减少了使用有害药品氯仿抽提的步骤。
琼脂糖凝胶电泳是分离、鉴定和纯化DNA片段的标准方法之一。
琼脂糖是从海藻中提取出来的一种线状高聚物,将其熔化在所需缓冲液中使成清澈、透明的溶液,然后倒入胶模令其固化。
不同浓度的琼脂糖形成的固体基质具有不同的密度(或孔隙度),因此适宜分离不同大小的DNA片段。
在电场中,DNA分子主要因其分子大小不同而被分离。
三、实验步骤(具体见试剂盒操作说明)植物基因组DNA的提取(参考步骤)1.采集适量幼嫩叶片,用液N2 研成粉末,0.4 g 装入1.5ml 离心管中(-20 ℃预冷)。
2.预热 1.5 ×CTAB 到95 ℃,加1ml 到装有叶片粉末的离心管中,混匀(防止冻融)。
真核细胞基因组DNA的提取与鉴定一、目的要求掌握真核细胞基因组DNA的提取方法,掌握紫外分光光度法测定DNA含量的方法和DNA电泳方法。
重点实践植物 DNA 的抽提,掌握 CTAB 法快速抽提白三叶草 DNA 。
二、基本原理植物DNA的抽提常采用两种方法:(1)SDS 法:离子去污剂,过程长,纯度高;(2)CTAB 法:该方法简便、快速,DNA产量高(纯度稍次,适用于一般分子生物学操作) 。
CTAB是一种非离子去污剂,植物材料在CTAB的处理下,结合65℃水浴使细胞裂解、蛋白质变性、DNA被释放出来。
CTAB与核酸形成复合物,此复合物在高盐(>0.7mM )浓度下可溶,并稳定存在,但在低盐浓度(0.1-0.5mM NaCl )下CTAB-核酸复合物就因溶解度降低而沉淀,而大部分的蛋白质及多糖等仍溶解于溶液中。
经离心弃上清后,CTAB-核酸复合物再用70-75%酒精浸泡可洗脱掉CTAB。
再经过氯仿/ 异戊醇(24:1) 抽提去除蛋白质、多糖、色素等来纯化DNA,最后经异丙醇或乙醇等DNA沉淀剂将DNA 沉淀分离出来。
现生物试剂公司多依据此原理,经过改造,以吸附膜吸附DNA,除去杂质,从而减少了使用有害药品氯仿抽提的步骤。
琼脂糖凝胶电泳是分离、鉴定和纯化DNA片段的标准方法之一。
琼脂糖是从海藻中提取出来的一种线状高聚物,将其熔化在所需缓冲液中使成清澈、透明的溶液,然后倒入胶模令其固化。
不同浓度的琼脂糖形成的固体基质具有不同的密度(或孔隙度),因此适宜分离不同大小的DNA片段。
在电场中,DNA分子主要因其分子大小不同而被分离。
三、实验步骤(具体见试剂盒操作说明)植物基因组DNA的提取(参考步骤)1.采集适量幼嫩叶片,用液N2 研成粉末,0.4 g 装入1.5ml 离心管中(-20 ℃预冷)。
2.预热 1.5 ×CTAB 到95 ℃,加1ml 到装有叶片粉末的离心管中,混匀(防止冻融)。
四川大学实验报告题目:的提取与检测植物基因组DNA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.在液氮中对植物组织进行研磨,破碎细胞;2.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;3.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.上清液中加入异丙醇使DNA沉淀,沉淀DNA溶于TE缓冲液中,即得植物基因组DNA溶;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片段,选用适当的琼脂糖凝胶浓度是非常重要的。
三、实验材料1.设备移液器,台式高速离心机,水浴锅,陶瓷研钵,1.5ml离心管2.材料植物幼嫩叶片3.试剂(1)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)(2)氯仿:异戊醇(24:1)(3)其它试剂:液氮、无水乙醇、 TE缓冲液、异丙醇、洗涤缓冲液四、方法和步骤0C水浴(金属浴)中加热备用;μ500L细胞提取液于651、取2、研钵用液氮预冷,新鲜植物叶片(自来水清洗,蒸馏水冲洗干),去除叶脉,剪成细条状,置于研钵中研磨成粉末状(越细越好);0C预热的细胞提取液中,迅速摇匀,65500、取0.1g粉末(大约两勺半)转移至μL3水浴(金属浴)中保温30min,10min左右温和颠倒混匀一次;第 1 页四川大学实验报告题目:的提取与检测植物基因组DNA4、从水浴(金属浴)中取出离心管,加等体积(约500μL)氯仿/异戊醇(24:1),室温下10000rpm×10min;5.将上清液转移到另一1.5mL离心管中(使用的枪头用剪刀剪成大口),加等2/3体积的异丙醇,轻轻混匀,静置1min,使核酸沉淀下来,12000r/min× 5min,倒掉上清液;6、加入1ml洗涤缓冲液,轻轻转动离心管使核酸沉淀悬浮起来,静置5min,12000r/min× 2min,去除上清液,再加入1ml洗涤缓冲液,轻轻转动离心管使核酸沉淀悬浮起来,放置5min;7、12000r/min× 10min后,倒去上清液,用小滤纸条将管壁上多余的水分吸掉,室温静置干燥;8、干燥后,加入20μLTE缓冲液,溶解DNA,做好标记;9、取5μL溶液,0.7%琼脂糖凝胶电泳检测DNA大小和质量。
基因组DNA抽提操作流程
1.收集样本:首先需要从待测样本中收集细胞。
这可以是任何包含细胞核的生物组织,如血液、组织样本或细菌培养物。
选择合适的样本类型根据具体的研究目的和实验要求。
2.细胞裂解:将收集到的样本进行细胞裂解,使细胞内部的DNA释放出来。
这可以通过一系列方法实现,如物理破碎、化学裂解或酶的作用。
具体使用哪种方法取决于待测细胞的特点和实验室的设备条件。
3.蛋白质去除:在细胞裂解的过程中,细胞核中的DNA会与蛋白质连接在一起形成复合物,需要进一步去除蛋白质。
可以使用蛋白酶对DNA溶液进行处理,将蛋白质降解分解,并使用盐溶液或酒精进行去除。
4.DNA沉淀:将去除蛋白质的DNA溶液中加入盐溶液或酒精,使DNA 沉淀下来。
这可以通过离心的方法加快DNA的沉淀速度。
离心操作常常需要根据DNA溶液的体积和设备的转速进行优化。
5. 溶解DNA:将沉淀下来的DNA溶于适当的缓冲液中,使其稳定并易于后续的分析和实验。
常用的溶解液包括TE缓冲液(含有Tris-HCl和EDTA)或纯化水。
6.检测DNA浓度和纯度:使用光谱分析仪或比色法等方法检测DNA的浓度和纯度。
这可以帮助确定DNA样本的适用性和是否需要进一步纯化。
需要注意的是,基因组DNA抽提的操作步骤可能会因实验目的和样本类型的不同而有所差异。
在具体操作过程中,应该根据实验室的设备和实验条件进行优化和调整。
同时,实施基因组DNA抽提操作的人员还需要注意安全规范,避免对人体和环境造成潜在的危害。