6. DNA测序仪

DNA测序原理和方法DNA序列测定分手工测序和自动测序，手工测序包括Sanger双脱氧链终止法和Maxam-Gilbert化学降解法。

自动化测序实际上已成为当今DNA序列分析的主流。

美国PE ABI公司已生产出373型、377型、310型、3700和3100型等DNA测序仪，其中310型是临床检测实验室中使用最多的一种型号。

本实验介绍的是ABI PRISM 310型DNA测序仪的测序原理和操作规程。

【原理】ABI PRISM 310型基因分析仪(即DNA测序仪)，采用毛细管电泳技术取代传统的聚丙烯酰胺平板电泳，应用该公司专利的四色荧光染料标记的ddNTP(标记终止物法)，因此通过单引物PCR测序反应，生成的PCR产物则是相差1个碱基的3''''末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物，使得四种荧光染料的测序PCR产物可在一根毛细管内电泳，从而避免了泳道间迁移率差异的影响，大大提高了测序的精确度。

由于分子大小不同，在毛细管电泳中的迁移率也不同，当其通过毛细管读数窗口段时，激光检测器窗口中的CCD(charge-coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测，激发的荧光经光栅分光，以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光，并在CCD摄影机上同步成像，分析软件可自动将不同荧光转变为DNA序列，从而达到DNA测序的目的。

分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。

它是一台能自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA片段的碱基顺序或大小和定量的高档精密仪器。

PE公司还提供凝胶高分子聚合物，包括DNA测序胶(POP 6)和GeneScan胶(POP 4)。

这些凝胶颗粒孔径均一，避免了配胶条件不一致对测序精度的影响。

它主要由毛细管电泳装置、Macintosh电脑、彩色打印机和电泳等附件组成。

电脑中则包括资料收集，分析和仪器运行等软件。

基因测序仪器使用说明书一、前言基因测序仪器是一种用于测定DNA或RNA序列的设备，它在生物科学研究、医学诊断等领域具有重要应用价值。

本使用说明书将详细介绍基因测序仪器的组成、使用方法以及注意事项，以帮助用户正确、安全地操作仪器，获得准确的测序结果。

二、仪器组成1. 主机：基因测序仪器的主要组成部分，包括光学系统、电子系统、激光系统等。

2. 数据分析软件：用于对测序结果进行分析和解读的计算机软件。

3. 数据存储设备：用于存储测序原始数据和分析结果的设备，如硬盘、U盘等。

三、操作步骤1. 准备工作a. 确保基因测序仪器处于水平放置的稳定表面上，有足够的工作空间和通风条件。

b. 检查仪器的供电情况，确保电源线连接牢固且通电正常。

c. 检查仪器内部的耗材和试剂，确保有足够的库存，并检查其有效期。

2. 样本处理a. 根据实验设计，准备待测样本。

b. 提取DNA或RNA，并进行纯化和浓缩处理。

c. 根据实验要求，进行必要的片段扩增、连接和修复。

3. 测序准备a. 根据测序类型选择合适的芯片或测序流程。

b. 准备所需的引物和试剂，并按照说明书中的要求进行稀释和配置。

c. 将样本与引物和试剂按照比例混合，并尽快投入仪器进行测序。

4. 仪器操作a. 打开仪器主机电源，待仪器启动完成后，进入操作界面。

b. 将样本混合液注入仪器芯片中，并按照仪器界面指引进行操作。

c. 在测序过程中，注意仪器显示的实时数据，并根据需要调整相关参数。

5. 数据分析与结果解读a. 测序完成后，将测序结果数据导出到计算机上。

b. 打开数据分析软件，导入测序结果数据。

c. 根据实验目的，选择相应的分析方法，对数据进行处理和解读。

d. 结果解读时，结合实验设计和相关文献，对数据进行合理的解释。

四、注意事项1. 安全操作：在操作过程中，务必佩戴手套和口罩，避免接触样本和试剂。

2. 仪器维护：定期检查仪器的光学系统和电子系统，保持清洁，并按照维护手册进行维护和保养。

DNA提取与测序实验报告一、实验目的1、掌握从生物样本中提取 DNA 的基本原理和方法。

2、熟悉 DNA 测序的基本流程和操作要点。

3、学会对 DNA 提取和测序结果进行分析和评估。

二、实验原理DNA 提取原理DNA 在细胞中以与蛋白质结合的状态存在。

提取 DNA 的基本思路是通过裂解细胞，使细胞膜和核膜破裂，释放出 DNA，然后去除蛋白质、RNA 等杂质，得到纯净的 DNA。

常用的裂解方法包括物理方法（如研磨、超声破碎）、化学方法（如使用去污剂）和酶解法（如使用蛋白酶K）。

去除杂质的方法则包括使用酚/氯仿抽提、乙醇沉淀等。

DNA 测序原理目前常用的 DNA 测序技术是 Sanger 测序法。

其基本原理是在DNA 合成过程中，通过掺入特定的双脱氧核苷酸（ddNTP）来终止DNA 链的延伸。

由于 ddNTP 缺少3’OH 基团，一旦掺入到 DNA 链中，链的延伸就会终止。

通过在多个反应中分别加入不同的 ddNTP，可以得到一系列不同长度的 DNA 片段。

这些片段经过电泳分离，根据条带的位置可以读取 DNA 的碱基序列。

三、实验材料与设备实验材料1、新鲜的动物组织（如肝脏、肌肉）或植物组织（如叶片）。

2、细胞培养物（如细菌、酵母）。

实验试剂1、细胞裂解液（包含去污剂、蛋白酶 K 等）。

2、酚/氯仿/异戊醇混合液（25:24:1）。

3、无水乙醇、70%乙醇。

4、 TE 缓冲液（10 mM TrisHCl，1 mM EDTA，pH 80）。

5、 DNA 测序试剂盒（包含引物、dNTP、ddNTP、DNA 聚合酶等）。

实验设备1、离心机。

2、移液器。

3、恒温水浴锅。

4、电泳仪。

5、凝胶成像系统。

6、 DNA 测序仪。

四、实验步骤DNA 提取步骤1、样本处理对于动物组织，将其剪碎后加入适量的裂解液，在匀浆器中匀浆。

对于植物组织，先在液氮中研磨成粉末，然后加入裂解液。

对于细胞培养物，离心收集细胞，加入裂解液重悬。

DNA测序仪的测序原理和操作规程DNA测序仪DNA序列测定分手工测序和自动测序,手工测序包括sanger双脱氧链终止法和maxam-gilbert化学降解法。

自动化测序实际上已成为当今DNA序列分析的主流。

美国pe abi 公司已生产出373型、377型、310型、3700和3100型等DNA测序仪,其中310型是临床检测实验室中使用最多的一种型号。

本实验介绍的是abi prism 310型DNA测序仪的测序原理和操作规程。

原理abi prism 310型基因分析仪(即DNA测序仪),采用毛细管电泳技术取代传统的聚丙烯酰胺平板电泳,应用该公司专利的四色荧光染料标记的ddntp(标记终止物法),因此通过单引物pcr测序反应,生成的pcr产物则是相差1个碱基的3''''末端为4种不同荧光染料的单链DNA混合物,使得四种荧光染料的测序pcr产物可在一根毛细管内电泳,从而避免了泳道间迁移率差异的影响,大大提高了测序的精确度。

由于分子大小不同,在毛细管电泳中的迁移率也不同,当其通过毛细管读数窗口段时,激光检测器窗口中的ccd(charge-coupled device)摄影机检测器就可对荧光分子逐个进行检测,激发的荧光经光栅分光,以区分代表不同碱基信息的不同颜色的荧光,并在ccd摄影机上同步成像,分析软件可自动将不同荧光转变为DNA序列,从而达到DNA测序的目的。

分析结果能以凝胶电泳图谱、荧光吸收峰图或碱基排列顺序等多种形式输出。

它是一台能自动灌胶、自动进样、自动数据收集分析等全自动电脑控制的测定DNA片段的碱基顺序或大小和定量的高档精密仪器。

pe公司还提供凝胶高分子聚合物,包括DNA 测序胶(pop 6)和genescan胶(pop 4)。

这些凝胶颗粒孔径均一,避免了配胶条件不一致对测序精度的影响。

它主要由毛细管电泳装置、macintosh 电脑、彩色打印机和电泳等附件组成。

基因测序仪原理
基因测序仪是一种用于测定DNA序列的仪器，其原理是基于DNA的碱基对特异性配对原则和光信号检测技术。

基因测序仪通常使用Sanger测序方法或者高通量测序方法。

Sanger测序方法是一种基于链终止法的测序技术。

它利用了DNA聚合酶在合成新链时会停止反应的特性。

在Sanger测序中，DNA样品被分为四个反应管，每个反应管中含有一种特定的碱基（脱氧核苷酸，即dA、dC、dT和dG）以及DNA
聚合酶和DNA模板。

DNA聚合酶会在合成新链中遇到与其互补的碱基时停止反应，使反应停在对应的碱基上。

高通量测序方法通常采用Illumina测序技术。

在这种方法中，DNA样品首先经过碱基测序反应，产生含有特定碱基序列的DNA片段。

然后，这些DNA片段被固定到玻片上，并进行DNA桥放大，得到成百上千个DNA桥序列。

接下来，聚合酶会反复在每个DNA桥上合成新链，同时使用荧光标记的脱氧核苷酸，并记录每个合成事件的光强度。

最后，测序仪会根据光信号的不同强度来确定每个位置的碱基。

在测序过程中，测序仪会产生大量的数据，这些数据会通过计算机软件进行分析和整理，最终得到DNA序列信息。

测序结果可以用于研究基因突变、寻找新的基因变异、揭示个体遗传特征等各种应用。

分子生物学实验室常见实验
1.基因克隆：通过PCR扩增目标基因或外源基因，将其克隆到载体中，如质粒、病毒等，使其能够在宿主细胞中表达。

2. PCR：聚合酶链式反应，是一种可在体外扩增DNA序列的技术，适用于从少量DNA样品中扩增特定区域的DNA片段。

3. 蛋白质表达与纯化：通过基因克隆，将目标蛋白质表达于宿主细胞中，并通过蛋白质纯化技术将其纯化出来。

4. DNA测序：通过测序仪对DNA序列进行测定，可以用于基因组测序、基因突变分析等。

5. RNA干扰：通过RNA干扰技术，将RNA分子导入到细胞中，靶向特定的基因，从而抑制基因表达。

6. 细胞培养：将细胞放入培养皿中，提供合适的营养物，使其在体外生长并繁殖，可用于体外实验研究。

以上是分子生物学实验室常见实验，这些实验技术广泛应用于生命科学领域的基础研究和应用研究，为疾病诊断和治疗等方面提供了重要的科学支持。

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dna测序仪的原理
DNA测序仪的原理是通过测量DNA的一系列碱基序列，从而确定DNA分子的整体结构。

DNA测序仪通常采用一种称为“深度测序”的方法，该方法可以同时检测数百万个DNA片段
的序列。

在DNA测序仪中，首先将DNA样本分解成较短的片段，通
常长度为几百个到几千个碱基对。

接下来，这些DNA片段被
放置在测序仪的微小反应室中。

在反应室中，DNA片段与特
殊的荧光探针相结合，这些探针带有不同颜色的光信号。

当DNA片段与荧光探针结合后，测序仪会将其置于一个类似
于光学显微镜的装置下。

这个装置能够扫描荧光探针，并通过感光元件捕捉到荧光信号。

测序仪将通过连续多次的扫描来获取DNA片段的完整序列。

在测序仪的计算机系统中，荧光信号会被转换为数字序列数据，用于表示DNA片段的碱基序列。

计算机系统会对这些数字数
据进行处理和分析，从而确定DNA片段的准确碱基序列。

DNA测序仪的原理基于高速、高精度的光学和电子技术，可
以实现对DNA分子的高通量测序。

它在基因组学、生物医学
等领域具有广泛的应用，为科学研究和医学诊断提供了重要的工具。

dna测序仪操作规程DNA测序仪操作规程1. 操作前的准备工作a. 确保实验室环境整洁干净，并消毒操作台面和仪器表面。

b. 根据实验要求，准备好所需的试剂和材料，并按照说明书正确配制。

c. 检查测序仪是否正常工作，如有异常要及时报修或更换。

d. 验证所使用的试剂是否过期，如过期需要更换新试剂。

2. 样品处理a. 根据测序实验的要求，提取并纯化DNA样品。

b. 根据实验需要，使用适当的方法对样品进行测序文库构建。

c. 对文库进行PCR扩增，生成模板DNA。

d. 使用文库DNA进行纯化和质检，确保质量符合要求。

3. 导入样品a. 打开测序仪软件，并登录账号。

b. 在样品板上点击对应孔位，选择导入样品的选项。

c. 选择正确的样品编号和类型，并设置所需的测序参数。

d. 将样品板插入测序仪的样品盒中，并关闭盖子。

4. 运行测序a. 在测序仪软件上，选择正确的测序方法，并设置运行参数。

b. 点击开始测序按钮，启动测序仪进行运行。

c. 在测序过程中，及时监控测序仪的运行状态，确保正常运行。

d. 根据实验要求，设定测序的循环数、温度和时间等参数。

5. 数据分析a. 测序完成后，将数据自动上传至相关的分析软件或服务器。

b. 使用相应的分析软件进行序列比对和碱基质量评估等步骤。

c. 对测序数据进行基因组装和注释，得到所需的结果。

d. 对结果进行统计和分析，得出科学结论。

6. 数据管理和保存a. 将分析结果保存在指定的文件夹中，并根据实验的要求进行命名和标注。

b. 及时备份测序数据和分析结果，确保数据的安全和可持续性。

c. 维护测序仪的操作记录和维修记录，确保设备的正常运行和维护。

7. 清洗和维护仪器a. 在测序结束后，对测序仪进行清洗和消毒，以防止污染和交叉感染。

b. 定期进行测序仪的维护和保养，如更换耗材、校准仪器等。

c. 每次操作结束后，关闭测序仪，并将仪器和周边环境进行整理和清洁。

8. 安全注意事项a. 在操作过程中，严格遵守实验室的安全规范和操作流程。

测序仪的原理与使用流程1. 测序仪的原理测序仪是一种用于测定DNA或RNA序列的设备。

它通过一系列复杂的化学反应和光学信号读取来确定碱基的顺序。

下面是测序仪的工作原理：1.DNA扩增：测序前需要将待测序列进行扩增，常用的方法有PCR（聚合酶链式反应）和文库构建法。

2.定向测序：定向测序是指选择一个起始点，由这个点开始一次测定一个较短的DNA片段的序列。

这个过程可以重复多次，最后通过合并这些片段得到完整的序列。

3.测序方法：目前常用的测序方法有Sanger测序、Illumina测序、IonTorrent测序和PacBio测序等。

4.Sanger测序: Sanger测序是使用荧光标记的二进制链终止法来测定DNA的序列。

通过添加不同颜色的荧光标记的碱基到扩增DNA链上，根据读取到的信号来确定每个碱基的顺序。

5.Illumina测序: Illumina测序利用逆转录和PCR扩增的方法将DNA片段固定在透明的流动单元上，然后将测序引物加入测序反应体系中。

在逐步加入不同的荧光标记的碱基时，通过扫描来记录每个碱基的信号。

6.Ion Torrent测序: Ion Torrent测序是通过检测DNA链合成过程中释放的氢离子来确定碱基的顺序。

这个方法通过观察每个碱基加入时的氢离子释放情况，来记录DNA的序列。

7.PacBio测序: PacBio测序是一种实时测序方法，通过观察聚合酶合成DNA链时释放出的荧光信号来确定碱基的顺序。

2. 测序仪的使用流程以下是测序仪的一般使用流程：步骤一：样品准备1.DNA或RNA提取：将待测序的样品进行DNA或RNA的提取和纯化。

2.DNA/RNA浓度和质量检测：使用分光光度计或荧光测量仪检测提取的DNA或RNA的浓度和质量。

(不需要出现网址)3.文库构建：根据测序需求，对提取的DNA或RNA样品进行文库构建，包括DNA片段的修剪、链接、可能的文库扩增，生成适合测序的DNA样品。

步骤二：测序前的准备1.芯片/流单元准备：根据测序平台的要求，准备好芯片或流动单元。