实验一-哺乳动物基因组DNA的提取及纯化
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基因组DNA的提取一、从哺乳动物组织提取基因组DNA实验材料:液氮、消化缓冲液、PBS(冰冷)、25:24:1酚/氯仿/异戊醇、7.5M乙酸铵、无水乙醇及70%乙醇、0.1%SDS、RNA酶、TE缓冲液(pH8.0)、离心管、研钵、冷冻离心机。
实验步骤:1.取新鲜或冰冻动物组织块,剪成小块。
置于液氮中冻结。
2.将500mg的组织用预冷的研钵和研杵研碎,或用小锤子将其捣为细粉末,每100mg组织用1.2 mL消化缓冲液悬浮。
3.将6ml样品在盖紧的离心管中于50℃摇荡下温育12~18 h。
4.用6ml酚/氯仿/异戊醇抽提样品,1700g离心10 min。
如果样品溶解得不好,再加6ml不含蛋白酶K的消化缓冲液,并重复离心。
如果在界面上有一层厚的白色物质,重复有机抽提,将上层(水溶液)转移至一个新管中。
5.加入6ml 7.5M乙酸铵和24ml 100%乙醇,1700g离心2 min。
6.用70%乙醇洗涤,晾干,沉淀用TE缓冲液重新溶解,使终浓度在约1mg/mL左右。
7.加入0.1%的SDS和1pg/mL无DNA酶的RNA酶,37℃温育1h,以除去残留的RNA.重复步骤 4~5。
二、从植物组织提取基因组DNA实验材料:液氮/干冰、2-巯基乙醇(2-ME)、 CTAB抽提液、CTAB/NaCl溶液、24:1(v/v)氯仿/异戊醇、CTAB沉淀液、高盐TE缓冲液、80%乙醇、TE缓冲液、抗有机溶剂的试管和烧杯、研钵和研杵、粉碎器/匀浆器、捣碎机、恒温金属浴、冷冻离心机。
实验步骤:1.取1g的鲜叶组织,在3.2ml CTAB抽提液中加入0.8ml 2-巯基乙醇,使终浓度达2%(v/v)。
将此溶液及1ml CTAB/NaCl溶液加热至65℃。
2.用液氮(-196℃)或干冰(一78℃)冷却粉碎器/匀浆器,将植物组织粉碎成为细粉,然后将冷冻的组织转移到一个抗有机溶剂的试管或烧杯中。
3.往粉碎的组织中加入预热的2-ME/CTAB,混合使之充分湿润,65℃温育10~60min,不时混匀:4.用4ml的24:1氯仿/异戊醇抽提匀浆液,颠倒使充分混合,于4℃, 7500g离心5 min(对于小样品,在离心机上以10000 r/min离心),回收上(水)相。
实验一基因组DNA的提取1.实验目的:基因组DNA的提取通常用于构建基因组文库、Southern杂交(包括RFLP)及PCR分离基因等。
通过本实验熟悉不同生物的基因组DNA提取原理和方法,并具备根据不同材料调整提取液成分以获得高质量DNA的能力。
2.实验原理利用基因组DNA较长的特性,可以将其与细胞器或质粒等小分子DNA分离。
加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中,可用玻棒将其取出,而小分子DNA则只形成颗粒状沉淀附于壁上及底部,从而达到提取的目的。
在提取过程中,染色体会发生机械断裂,产生大小不同的片段,因此分离基因组DNA时应尽量在温和的条件下操作,如尽量减少酚/氯仿抽提、混匀过程要轻缓,以保证得到较长的DNA。
一般来说,构建基因组文库,初始DNA长度必须在100kb以上,否则酶切后两边都带合适末端的有效片段很少。
而进行RFLP和PCR分析,DNA长度可短至50kb,在该长度以上,可保证酶切后产生RFLP片段(20kb以下),并可保证包含PCR所扩增的片段(一般2kb以下)。
不同生物(植物、动物、微生物)的基因组DNA的提取方法有所不同,不同种类或同一种类的不同组织因其细胞结构及所含的成分不同,分离方法也有差异。
在提取某种特殊组织的DNA时必须参照文献和经验建立相应的提取方法,以获得可用的DNA大分子。
尤其是组织中的多糖和酶类物质对随后的酶切、PCR反应等有较强的抑制作用,因此用富含这类物质的材料提取基因组DNA时,应考虑除去多糖和酚类物质。
材料植物愈伤组织,真菌菌丝,细菌培养液。
设备微量移液器,冷冻高速离心机,台式高速离心机,水浴锅,陶瓷研钵,50ml离心管(有盖)及5ml 和1.5ml离心管,弯成钩状的小玻棒。
试剂1.尿素提取液(7 mol /L Urea、50 mm ol /L Tris-HC l pH 8.0、62.5mmol /L NaCl、1% SDS )2.CTAB 提取液( 0.1 m ol /L Tris.HCl pH 7.5、1.5% CTAB、0.7 m o l /L NaCl、10 mm ol /LED TA) ,用前加入1%β-巯基乙醇3.CTAB/NaCl溶液:4.1g NaCl溶解于80ml H2 O,缓慢加入10g CTAB,加水至100ml。
基因组DNA提取的流程
1. 样本选择:选择适合提取基因组DNA的样本类型,如细胞、组织或血液。
确保样本保存在合适的条件下,以保持DNA的完整性。
2. 细胞破碎:对于细胞样本,首先需要将细胞破碎以释放DNA。
可以使用物理方法,如机械剪切或超声波处理,或者使用化学方法,如洗涤溶解和细胞裂解酶处理。
3. DNA溶解:将细胞裂解提取物加入DNA溶解缓冲液中,以彻底溶解DNA。
4. 去除杂质:通过离心、过滤或沉淀等方法去除蛋白质、RNA 等杂质。
5. 纯化DNA:使用吸附剂、洗涤剂或沉淀剂等方法去除剩余的杂质,得到纯化的基因组DNA。
6. 检测与定量:通过电泳、荧光光谱等技术检测提取的DNA质量和浓度,确保提取的DNA满足后续实验的要求。
以上是基因组DNA提取的一般流程,具体操作可能会因实验条件、样本类型和目标DNA的不同而有所差异。
小白鼠基因组DNA的电泳条带图
2.对实验现象、实验结果的分析及其结论:
(1)对实验现象的分析及其结论:从上述所示的DNA电泳条带图可以看出:小鼠基因组DNA的电泳条带都在同一条水平线上,但同时条带也有些暗淡,形状不佳。
(2)对实验结果的分析及其结论:
①本次实验抽提所得到的小白鼠肝脏细胞基因组DNA样品不纯,可能含有其他的一些杂质;
②本次所用的凝胶浓度为0.3%,浓度过低,也有可能是导致电泳条带形状不佳的原因之一。
3.对本次实验的自我总结:
①本次试验各个组员都积极参与,合作有序,按时按质完成了本次实验;
②通过本次实验进一步认识了作为分子生物学实验重要研究手段之一琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术;
③由于本次哺乳动物组织基因组DNA提取实验未在电泳时向凝胶中加入相对分子质量标准物Marker作为标准对照,故不好进行进一步的分析。
教师评语及评分:
签名:年月日。
DNA提取是将生物体中的DNA分子从细胞或组织中分离出来,并将其纯化成为一个可进行分析的过程。
下面是DNA提取的实验原理、所需试剂和耗材、实验仪器、准备工作、实验方法、注意事项、常见问题及解决方法。
一、实验原理DNA提取的实验原理是基于DNA分子的特性,它具有以下几个特点:1.DNA分子是细胞核中的主要遗传物质,它与蛋白质等其他物质结合成染色体。
2.DNA分子具有极性,即亲水基团和疏水基团。
在细胞中,DNA分子的疏水基团与蛋白质结合,亲水基团暴露于水中。
3.在一定浓度的氯化钠溶液中,DNA分子会从细胞中释放出来,并与蛋白质等其他物质分离。
4.通过加入一些化学试剂,如苯酚、氯仿等,可以将DNA分子进一步纯化,去除蛋白质等杂质。
二、所需试剂和耗材1.试剂:o氯化钠:用于溶解细胞中的DNA分子。
o苯酚:用于沉淀DNA分子。
o氯仿:用于去除蛋白质等杂质。
o乙醇:用于沉淀和洗涤DNA分子。
o氢氧化钠、盐酸:用于调整pH值。
2.耗材:o移液器及枪头:用于精确加样。
o离心管和盖子:用于混合和离心溶液。
o过滤器:用于过滤溶液中的杂质。
o无菌水:用于稀释和配制溶液。
o无菌塑料袋:用于保存样品。
三、实验仪器1.实验室搅拌器:用于混合溶液。
2.高速冷冻离心机:用于离心和分离DNA分子。
3.水浴锅:用于加热溶液。
4.无菌工作台或超净工作台:用于进行无菌操作。
5.分光光度计:用于测量DNA浓度和质量。
6.电泳仪和电泳槽:用于分析DNA样品。
7.显微镜:观察细胞生长状态和DNA提取过程。
四、准备工作1.仔细阅读实验步骤和注意事项,了解所需的试剂和耗材及其使用方法。
2.准备好所需的试剂和耗材,并确保它们处于保质期内。
3.检查实验室内是否具备上述实验仪器,并确保其正常运行。
4.用70%乙醇擦拭实验台面,以确保无菌环境。
5.用高压蒸汽灭菌法灭菌所有的实验器具,包括离心管、移液器等,需在适当的压力和温度下进行灭菌处理,以消除所有潜在的污染源。
实验一动物组织基因组DNA的提取一、实验目的掌握从动物组织中提取总DNA的方法。
二、实验原理DNA是遗传信息的载体,是最重要的生物信息分子,是分子生物学研究的主要对象,为了进行测序、杂交、基因表达、文库构建等实验,获得高分子量和高纯度的基因组DNA 是非常重要的前提,因此基因组DNA的提取也是分子生物学试验技术中最重要、最基本的操作之一。
染色体存在于细胞核中,外有核膜及胞膜。
从组织中提取DNA必须先将组织分散成单个细胞,然后破碎胞膜及核膜,使染色体释放出来,同时去除与DNA结合的组蛋白及非组蛋白。
整个实验可分为细胞裂解、DNA分离与纯化和DNA的洗脱收集。
1.细胞裂解:酶法(蛋白酶K)。
2. DNA分离与纯化:细胞破碎后,常使用吸附材料结合方法去除杂质和纯化DNA,主要有硅基质材料、阴离子交换树脂和磁珠等。
本实验采用TIANGEN血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒中的硅基质材料的离心吸附柱。
硅基质材料吸附核酸的原理,主要利用DNA在高盐低pH值环境下与硅基质材料相结合,在低盐高pH值环境下与硅基质材料脱离的特征,高效、专一吸附DNA,可最大限度去除杂质蛋白及细胞中其他有机化合物。
三、材料、试剂和设备1.材料:动物组织2.试剂:TIANGEN血液/细胞/组织基因组DNA提取试剂盒,无水乙醇等3.设备:离心机,微量移液器等四、实验步骤1.处理材料:取动物组织10mg,尽量切碎,加200μl缓冲液GA,振荡至彻底悬浮。
2.加入20μl蛋白酶K溶液,混匀后56℃水浴,直至组织溶解(不同组织裂解时间不同,通常需1-3小时即可完成)。
简短离心以去除管盖内壁的水珠,再进行下一步骤。
(细胞裂解)3.加入200μl缓冲液GB,充分颠倒混匀,70℃放置10分钟,溶液应变清亮,简短离心以去除管盖内壁水珠。
(溶解DNA)注意:加入缓冲液GB时可能会产生白色沉淀,一般70℃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。
《生化与分子生物学》实验讲义天津医科大学生物医学工程系2005年实验一自抗凝血中提取哺乳动物细胞基因组DNA一、实验目的1、了解核酸的基本特性。
2、掌握DNA提取和鉴定的方法。
二、实验原理核酸的分离与提取是分子生物学研究中很重要的基本技术,核酸样品的质量可能直接关系到后续实验的成败。
核酸包括DNA、RNA两种分子,在真核细胞中都是以与蛋白质相结合的状态存在(DNA与组蛋白形成核小体,再折叠缠绕成染色体),真核生物基因组DNA 为双链线性分子,存在于细胞核内。
基因组DNA的提取需经过DNA的释放(破膜)、DNA与蛋白质的分离,DNA的沉淀等过程。
分离纯化核酸的总原则:1、保证核酸一级结构的(核苷酸序列)的完整性,全部的遗传信息均储存在一级结构中。
2、排除其它分子的污染。
a)对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子。
b)生物大分子:蛋白质、多糖和脂质。
c)其它核酸分子:RNA.三、实验试剂1、TKM缓冲液10 mmol/L Tris-HCl pH 7.6 (Tris 三羟甲基氨基甲烷)10 mmol/L KCl2 mmol/L EDTA4 mmol/L MgCl22、TE缓冲液10 mmol/L Tris-HCl1 mmol/L EDTA pH 8.03、10%SDS4、饱和氯化钠四、实验步骤1、取0.5ml EDTA抗凝的全血于清洁的1.5ml Eppendorf离心管中。
2、加入0.5ml TKM缓冲液,13μl Triton X-100(终浓度为1.2%),颠倒混匀。
在台式离心机上离心,5,000rpm×10分钟。
(低渗破红细胞膜)。
3、倾去上清液,在离心管中加入1.0ml TKM缓冲液,混匀后离心,5,000rpm ×10分钟,重复步骤3两次。
(清洗)4、于沉淀中加入200μl TKM缓冲液和15μl 10%SDS(终浓度为0.7%),混匀后于55℃保温20分钟。
(破白细胞膜)注:此步中可加入少量蛋白酶K。