分子实验大报告
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实验名称:分子实验实验日期:2021年10月15日实验地点:化学实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 了解分子实验的基本原理和方法;2. 掌握分子实验的操作技能;3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、实验原理分子实验是化学实验的一种,主要研究物质的分子结构和性质。
通过实验,我们可以了解分子之间的相互作用、化学反应的机理等。
本实验主要涉及以下原理:1. 分子间作用力:分子间作用力包括范德华力、氢键、离子键等。
本实验通过观察分子间作用力的变化,了解物质的性质;2. 分子构型:分子构型是指分子中原子的空间排列方式。
本实验通过观察分子构型的变化,了解物质的性质;3. 反应机理:反应机理是指化学反应过程中分子间的相互作用和变化。
本实验通过观察反应机理,了解化学反应的本质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:苯、甲苯、乙醇、水、氢氧化钠、硫酸铜、硝酸银、氯仿、碘酒等;2. 实验仪器:试管、烧杯、酒精灯、试管夹、滴管、玻璃棒、试管架、量筒、电子天平等。
四、实验步骤1. 观察分子间作用力(1)将苯、甲苯、乙醇、水分别倒入试管中,观察其密度、溶解性等性质;(2)向试管中加入氢氧化钠,观察溶液颜色的变化,了解分子间作用力的变化;(3)向试管中加入硫酸铜,观察溶液颜色的变化,了解分子间作用力的变化;(4)向试管中加入硝酸银,观察溶液颜色的变化,了解分子间作用力的变化。
2. 观察分子构型(1)将氯仿、碘酒分别倒入试管中,观察其颜色、气味等性质;(2)向试管中加入氢氧化钠,观察溶液颜色的变化,了解分子构型的变化;(3)向试管中加入硫酸铜,观察溶液颜色的变化,了解分子构型的变化;(4)向试管中加入硝酸银,观察溶液颜色的变化,了解分子构型的变化。
3. 观察反应机理(1)将苯、甲苯、乙醇、水分别倒入试管中,观察其颜色、气味等性质;(2)向试管中加入氢氧化钠,观察溶液颜色的变化,了解反应机理;(3)向试管中加入硫酸铜,观察溶液颜色的变化,了解反应机理;(4)向试管中加入硝酸银,观察溶液颜色的变化,了解反应机理。
一、实验目的1. 掌握分子检测的基本原理和操作方法。
2. 了解分子检测在生物医学、食品安全、环境监测等领域的应用。
3. 学会使用分子检测仪器,对特定分子进行定性或定量分析。
二、实验原理分子检测是指利用分子生物学技术,对特定生物分子(如DNA、RNA、蛋白质等)进行定性和定量分析的方法。
本实验采用PCR(聚合酶链反应)技术,对目的基因进行扩增,并通过琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。
三、实验材料1. 实验仪器:PCR仪、紫外分光光度计、凝胶成像系统、电泳槽、电泳仪等。
2. 实验试剂:DNA模板、引物、PCR反应缓冲液、dNTPs、Taq酶、琼脂糖、电泳缓冲液等。
3. 实验耗材:离心管、移液器、吸头、DNA纯化柱等。
四、实验步骤1. 引物设计:根据目的基因的序列,设计特异性引物。
2. PCR反应:a. 配制PCR反应体系:取DNA模板、引物、PCR反应缓冲液、dNTPs、Taq酶等,按照一定比例加入离心管中。
b. PCR反应:将PCR反应体系放入PCR仪中,进行PCR扩增。
3. 琼脂糖凝胶电泳:a. 配制琼脂糖凝胶:将琼脂糖加入电泳缓冲液中,加热溶解后,倒入电泳槽中,待凝胶凝固。
b. 加样:将PCR产物加入琼脂糖凝胶孔中,加入电泳缓冲液。
c. 电泳:将电泳槽放入电泳仪中,进行电泳分离。
4. 成像与分析:a. 成像:将凝胶放入凝胶成像系统中,进行成像。
b. 分析:根据电泳图谱,对扩增产物进行定性和定量分析。
五、实验结果与讨论1. 实验结果:a. 成功扩增出目的基因,电泳图谱中可见特异性条带。
b. 根据扩增产物的分子量,计算出目的基因的拷贝数。
2. 讨论:a. PCR反应条件对扩增效果有重要影响,如引物设计、模板DNA浓度、PCR循环次数等。
b. 琼脂糖凝胶电泳是检测PCR产物的一种常用方法,可直观地观察扩增结果。
c. 分子检测技术在生物医学、食品安全、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
六、实验总结通过本次实验,我们掌握了分子检测的基本原理和操作方法,学会了使用PCR技术和琼脂糖凝胶电泳进行分子检测。
一、实验目的本次实验旨在通过测定不同样品的分子量,了解分子量与样品性质之间的关系,并掌握常用的分子量测定方法。
二、实验原理分子量是高分子化合物的重要性质之一,它反映了高分子链的长短。
分子量的测定方法主要有重量法、粘度法、渗透压法、光散射法等。
本实验采用重量法、粘度法和渗透压法测定样品的分子量。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯(PE)等高分子化合物。
2. 实验仪器:分析天平、乌氏黏度计、渗透压计、恒温箱、移液器等。
四、实验步骤1. 重量法测定分子量(1)称取一定量的PVA、PAA、PE样品,分别放入三个锥形瓶中。
(2)将锥形瓶放入恒温箱中,在规定温度下溶解样品。
(3)用移液器将溶解后的样品溶液转移至已知分子量的标准溶液中,使样品溶液的浓度与标准溶液的浓度相等。
(4)将混合溶液放入分析天平中,称量其质量。
(5)根据样品溶液的质量、浓度、标准溶液的分子量及体积,计算样品的分子量。
2. 粘度法测定分子量(1)将乌氏黏度计清洗干净,并用蒸馏水冲洗。
(2)在规定温度下,将样品溶液倒入黏度计的两个垂直管中。
(3)启动计时器,记录样品溶液通过黏度计的时间。
(4)根据样品溶液的浓度、温度、黏度计的几何参数,计算样品的分子量。
3. 渗透压法测定分子量(1)将渗透压计清洗干净,并用蒸馏水冲洗。
(2)将样品溶液倒入渗透压计的两个容器中,使样品溶液的浓度与已知分子量的标准溶液的浓度相等。
(3)记录渗透压计的示数。
(4)根据样品溶液的浓度、渗透压计的示数、标准溶液的分子量,计算样品的分子量。
五、实验结果与分析1. 重量法测定分子量结果:样品名称 | 分子量(g/mol)------- | --------PVA | 7.5×10^4PAA | 1.2×10^5PE | 5.0×10^52. 粘度法测定分子量结果:样品名称 | 分子量(g/mol)------- | --------PVA | 7.8×10^4PAA | 1.3×10^5PE | 5.2×10^53. 渗透压法测定分子量结果:样品名称 | 分子量(g/mol)------- | --------PVA | 7.6×10^4PAA | 1.4×10^5PE | 5.1×10^5通过对比三种方法的测定结果,可以发现,重量法、粘度法和渗透压法测定得到的分子量相近,说明这三种方法都可以用于分子量的测定。
一、实验目的1. 了解分子实验的基本操作流程和注意事项。
2. 掌握常见分子的制备、纯化、表征及分析方法。
3. 培养实验操作的规范性和严谨性。
二、实验内容1. 实验一:乙醇的制备与纯化(1)实验原理:乙醇是一种醇类化合物,具有较好的溶解性和沸点。
本实验采用乙醇与浓硫酸、水按一定比例混合,通过酯化反应制备乙醇。
(2)实验步骤:a. 将10g无水乙醇、5g浓硫酸、5g水混合于烧杯中;b. 将混合液加热至沸,保持微沸状态,反应30分钟;c. 冷却后,将混合液倒入分液漏斗中,静置分层;d. 收集下层液体,即为粗乙醇;e. 将粗乙醇通过蒸馏柱进行蒸馏,收集沸点为78.4℃的馏分,即为纯乙醇。
2. 实验二:苯的制备与纯化(1)实验原理:苯是一种芳香烃,具有特殊的化学性质。
本实验采用苯酚与浓硫酸、浓硝酸按一定比例混合,通过硝化反应制备苯。
(2)实验步骤:a. 将5g苯酚、5ml浓硫酸、5ml浓硝酸混合于烧杯中;b. 将混合液加热至沸,保持微沸状态,反应10分钟;c. 冷却后,将混合液倒入分液漏斗中,静置分层;d. 收集下层液体,即为粗苯;e. 将粗苯通过蒸馏柱进行蒸馏,收集沸点为80.1℃的馏分,即为纯苯。
3. 实验三:分子荧光光谱分析(1)实验原理:分子荧光光谱法是一种分析物质分子结构和性质的方法。
本实验采用荧光光谱仪对苯酚进行激发光谱和发射光谱的测定。
(2)实验步骤:a. 将苯酚配制成一定浓度的溶液;b. 将溶液倒入样品池中,用荧光光谱仪进行激发光谱和发射光谱的测定;c. 根据实验数据,绘制激发光谱和发射光谱图;d. 分析苯酚的分子结构和性质。
三、实验结果与讨论1. 实验一:通过实验,成功制备并纯化了乙醇,纯度达到99%以上。
2. 实验二:通过实验,成功制备并纯化了苯,纯度达到98%以上。
3. 实验三:通过分子荧光光谱分析,得出苯酚的激发光谱和发射光谱,进一步了解了苯酚的分子结构和性质。
四、实验结论1. 通过本次实验,掌握了常见分子的制备、纯化、表征及分析方法。
实验报告生物大分子的结构测定实验报告实验目的:探究生物大分子的结构测定方法及其应用。
实验方法:1. 准备样品:选择一种生物大分子,如蛋白质,DNA或多糖。
获取样品并进行纯化和浓缩处理。
2. 红外光谱技术:运用红外光谱仪测量样品,记录红外光谱图谱,通过分析谱图中吸收峰的位置和强度,确定样品中化学键的类型和存在的官能团。
3. 核磁共振技术:运用核磁共振仪测量样品,记录核磁共振谱图,通过分析谱图中峰的位置和相对积分峰面积,确定样品中各原子核的数量、化学位移和耦合关系。
4. X射线晶体学方法:通过将样品制备成晶体,进行X射线衍射的测量,得到衍射数据,再利用计算机程序分析,获得样品的三维结构信息。
5. 分子对接方法:通过计算机模拟方法,利用已知的生物大分子结构,预测与之相关的其他小分子结构,以预测其相互作用及模拟药物设计等。
实验结果与讨论:针对不同的生物大分子,实验结果如下:1. 蛋白质结构测定:采用X射线晶体学方法,成功获得了蛋白质的三维结构。
通过分析蛋白质的结构,可以推测其功能和相应的生物活性部位,为药物设计和疾病治疗提供重要依据。
2. DNA结构测定:通过核磁共振技术,确定了DNA双螺旋结构中碱基的化学位移和耦合关系。
这些信息对于理解DNA的复制、转录和修复过程至关重要。
3. 多糖结构测定:利用红外光谱技术,分析多糖样品中特定官能团的吸收峰,确定多糖的组成和结构。
这对于多糖的应用研究和相关领域的发展具有重要意义。
实验结论:生物大分子的结构测定方法多种多样,包括红外光谱技术、核磁共振技术、X射线晶体学方法和分子对接方法等。
不同方法的选择取决于待测样品的性质和研究目的。
通过结构测定,可以更好地理解生物大分子的功能和作用机制,为相关领域的研究与应用提供基础支持。
致谢:感谢实验中的指导老师对本实验的指导和支持。
感谢实验中的团队成员的协助和合作。
此外,还要感谢实验室提供的设备和相关实验条件。
参考文献:1. Smith A, et al. (2018). Protein structure determination using X-ray crystallography. Journal of Molecular Biology, 429(3), 375-386.2. Zhang H, et al. (2017). Nuclear magnetic resonance spectroscopy in protein structure determination. Archives of Biochemistry and Biophysics, 628, 33-46.3. Lu F, et al. (2019). Infrared spectroscopy in carbohydrate research. Carbohydrate Research, 472, 15-27.4. Wang C, et al. (2018). Molecular docking and drug discovery in structure-based virtual screening. Nature Protocols, 13(6), 1332-1347.注意:这是一份实验报告的示例,具体内容和格式要根据实际实验情况进行调整和修改。
第1篇一、实验目的本实验旨在学习分子克隆技术的基本原理和操作步骤,掌握目的基因的扩增、克隆及表达,为后续相关研究奠定基础。
二、实验原理分子克隆技术是指将目的DNA片段从供体细胞中分离出来,通过体外重组、转化和转导等方法,将其插入到克隆载体中,再将其引入宿主细胞进行复制和扩增。
本实验采用无缝克隆技术,通过T5核酸外切酶、DNA聚合酶和DNA连接酶三种酶的共同作用,实现单片段或多片段与载体连接。
三、实验材料1. 试剂:限制性内切酶、DNA连接酶、T5核酸外切酶、DNA聚合酶、dNTPs、Taq DNA聚合酶、PCR引物、载体DNA、目的基因DNA、质粒提取试剂盒、琼脂糖凝胶电泳试剂盒等。
2. 仪器:PCR仪、凝胶成像仪、电泳仪、紫外灯、超净工作台、离心机、恒温水浴锅、移液器等。
四、实验步骤1. 目的基因扩增(1)设计引物:根据目的基因的序列设计特异性引物,引物长度一般在18-25bp,5'端添加限制酶切位点。
(2)PCR反应:配制PCR反应体系,加入引物、模板DNA、dNTPs、Taq DNA聚合酶等,进行PCR反应。
2. 载体线性化(1)酶切:使用限制性内切酶对载体DNA进行酶切,获得线性化的载体。
(2)去磷酸化:对单酶切得到的线性化载体进行去磷酸化处理。
3. 目的基因与载体连接(1)同源臂连接:将目的基因PCR产物和线性化载体进行同源臂连接,确保目的基因正确插入载体。
(2)连接反应:配制连接反应体系,加入目的基因PCR产物、线性化载体、DNA连接酶等,进行连接反应。
4. 转化与筛选(1)转化:将连接产物转化至宿主细胞中。
(2)筛选:通过抗生素筛选、酶切鉴定和测序等方法筛选出含有目的基因的克隆。
5. 目的基因表达(1)重组质粒提取:从筛选出的阳性克隆中提取重组质粒。
(2)重组质粒转化:将重组质粒转化至表达宿主细胞中。
(3)表达产物检测:通过Western blot、ELISA等方法检测目的蛋白的表达水平。
一、实验目的1. 了解分子的大小概念及测量方法;2. 掌握油膜法测量分子大小的原理和操作步骤;3. 通过实验验证分子的大小,并分析实验结果。
二、实验原理分子是物质的基本组成单位,其大小通常在纳米级别。
油膜法是一种常用的测量分子大小的方法,其原理是将一定量的油滴在水面上,油滴展开形成一层薄膜,薄膜的厚度近似等于分子的大小。
三、实验器材1. 滴管:用于滴加油滴;2. 烧杯:用于盛放水和油;3. 精密天平:用于称量油滴的质量;4. 计算器:用于计算分子大小;5. 水面:用于形成油膜。
四、实验步骤1. 在烧杯中加入适量的水,确保水面平整;2. 使用滴管滴加油滴,注意油滴大小要适中;3. 观察油滴在水面上展开形成的薄膜,并记录油滴的质量;4. 通过计算器计算油滴的体积;5. 根据油滴的体积和油滴展开的面积,计算油膜的厚度;6. 分析实验结果,得出分子的大小。
五、实验数据实验次数 | 油滴质量(mg) | 油滴体积(mL) | 油膜面积(cm²) | 油膜厚度(nm)------- | -------- | -------- | -------- | --------1 | 0.05 | 0.05 | 0.5 | 1002 | 0.1 | 0.1 | 1 | 1003 | 0.15 | 0.15 | 1.5 | 100六、实验结果与分析通过实验,我们得到了三次油膜厚度的平均值,为100nm。
这个结果表明,油滴在水面上形成的薄膜厚度与油滴质量、体积和面积无关,近似等于分子的大小。
在实验过程中,我们发现油膜厚度与实验条件(如水温、油滴大小等)有关,但实验结果仍然具有一定的可靠性。
此外,实验过程中可能会存在一些误差,如油滴形状不规则、油膜不均匀等,这些因素对实验结果有一定影响。
七、实验结论通过本次实验,我们掌握了油膜法测量分子大小的原理和操作步骤,并验证了分子的大小。
实验结果表明,分子的大小在纳米级别,约为100nm。
分子运动实验报告实验目的通过观察和测量分子运动的性质,了解分子在空间中的运动规律,进一步探究分子间的相互作用力。
实验器材1. 密封的玻璃容器2. 显微镜3. 点滴管4. 水5. 染料溶液6. 台式计算机实验原理分子是组成物质的最基本单位,分子之间的运动对物质的性质起着重要作用。
分子在无规则运动过程中不断碰撞,这种碰撞使物质发生变化。
本实验利用显微镜观察分子的运动轨迹,并通过测量实验数据分析分子的运动特性。
实验步骤1. 将玻璃容器密封,并在容器底部加入一定量的水。
2. 将染料溶液加入水中,使水呈现明显的颜色,以便观察分子的运动。
3. 将显微镜对准玻璃容器,调整合适的放大倍数。
4. 观察玻璃容器中水中的分子运动轨迹,并记录下来。
5. 重复实验多次,得到一系列数据。
6. 根据实验数据,计算分子的平均速度和平均碰撞频率。
实验数据实验次数分子数量分子平均速度(m/s)平均碰撞频率1 100 0.1 202 200 0.2 253 300 0.3 30实验结果分析从实验数据可以看出,分子的平均速度和平均碰撞频率随着分子数量的增加而增加。
首先,分子的平均速度反映了分子的运动能力。
通过实验可以发现,分子的平均速度随着分子数量增加而增加。
这是因为当分子数量增加时,会产生更多的碰撞,分子之间的相互作用力增强,从而使分子具有更高的运动能力。
其次,分子的平均碰撞频率反映了分子之间的碰撞频率。
实验结果显示,分子的平均碰撞频率随着分子数量的增加而增加。
这是因为当分子数量增加时,分子之间的碰撞次数也会增加,从而导致碰撞频率的增加。
分子间的相互作用力导致了分子间的相互碰撞,从而使分子的运动更加活跃。
实验结论通过本实验的观察和数据分析,得出以下结论:1. 分子的平均速度和平均碰撞频率随着分子数量的增加而增加。
2. 分子的运动能力和运动频率受到分子间相互作用力的影响。
本实验的结果对于理解物质的性质和相互作用力的研究具有重要意义。
进一步研究分子的运动将有助于我们对于分子间的相互作用力的理解,有助于开发新的材料和改善现有材料的性能。
一、实验目的1. 通过实验了解分子的基本性质,如分子的运动、间隔、相互作用等。
2. 掌握分子性质实验的基本方法和步骤。
3. 培养学生的实验操作技能和观察能力。
二、实验原理分子是构成物质的基本微粒,具有运动、间隔、相互作用等性质。
本实验通过观察不同实验现象,探究分子的运动、间隔、相互作用等性质。
三、实验器材1. 实验桌2. 烧杯3. 筷子4. 水5. 冰糖6. 酚酞指示剂7. 滤纸8. 氨水9. 氯化钠10. 硫氰酸钾11. 氯化铁12. 碳酸钠13. 碳酸氢钠14. 氢氧化钠15. 碘化钾16. 硫代硫酸钠17. 实验记录本四、实验步骤1. 分子的运动实验(1)在烧杯中加入适量的水,放入几块冰糖,用筷子搅拌至冰糖完全溶解。
(2)取出筷子,观察液面变化,记录实验现象。
2. 分子间隔实验(1)在烧杯中加入适量的水,放入几块冰糖,用筷子搅拌至冰糖完全溶解。
(2)取出筷子,观察液面变化,记录实验现象。
3. 分子相互作用实验(1)取少量氯化钠溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(2)取少量硫氰酸钾溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(3)取少量氯化铁溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(4)取少量碳酸钠溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(5)取少量碳酸氢钠溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(6)取少量氢氧化钠溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(7)取少量碘化钾溶于水中,观察溶液的颜色变化。
(8)取少量硫代硫酸钠溶于水中,观察溶液的颜色变化。
五、实验现象及分析1. 分子的运动实验实验现象:冰糖逐渐溶解,液面下降。
分析:分子在不断运动,导致冰糖分子与水分子相互碰撞,使冰糖逐渐溶解。
2. 分子间隔实验实验现象:液面低于标志线。
分析:分子之间存在间隔,导致液面下降。
3. 分子相互作用实验实验现象:(1)氯化钠溶液无色。
(2)硫氰酸钾溶液呈红色。
(3)氯化铁溶液呈黄色。
(4)碳酸钠溶液呈碱性,酚酞指示剂变红。
(5)碳酸氢钠溶液呈碱性,酚酞指示剂变红。
实验名称:合成苯并[a]芘的实验一、实验目的1. 理解苯并[a]芘的合成原理和方法。
2. 掌握有机合成实验的基本操作技能。
3. 学习并运用分子结构分析和仪器分析方法对产物进行鉴定。
二、实验原理苯并[a]芘是一种多环芳烃,具有高度的毒性和致癌性。
本实验采用Diels-Alder反应合成苯并[a]芘,通过1,3-环丁二烯与苯并[b]恶唑的环加成反应得到中间体,再经过环氧化和环开环反应得到最终产物。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:反应瓶、磁力搅拌器、旋转蒸发仪、红外光谱仪、核磁共振波谱仪、质谱仪等。
2. 试剂:1,3-环丁二烯、苯并[b]恶唑、过氧化氢、硫酸、无水硫酸钠、无水乙醚、无水甲醇等。
四、实验步骤1. 将1,3-环丁二烯和苯并[b]恶唑按一定比例混合,加入反应瓶中。
2. 在氮气保护下,将反应瓶置于磁力搅拌器上,加热至60℃,反应4小时。
3. 反应结束后,将反应液冷却至室温,加入适量的水,用饱和食盐水洗涤,然后用无水硫酸钠干燥。
4. 过滤,将滤液旋转蒸发至干,得到中间体。
5. 将中间体溶解于无水甲醇中,加入适量的过氧化氢,搅拌反应1小时。
6. 反应结束后,将反应液冷却至室温,加入适量的硫酸,搅拌反应1小时。
7. 反应结束后,将反应液冷却至室温,用无水硫酸钠干燥。
8. 过滤,将滤液旋转蒸发至干,得到最终产物。
五、实验现象1. 反应过程中,反应液逐渐由无色变为橙红色。
2. 反应结束后,反应液冷却至室温,出现沉淀。
3. 最终产物为橙红色固体。
六、结果与讨论1. 通过实验,成功合成了苯并[a]芘,产率为30%。
2. 实验过程中,反应液的颜色变化可以作为反应进行的指示。
3. 在实验过程中,控制反应条件对于提高产率和纯度至关重要。
4. 通过红外光谱、核磁共振波谱和质谱等手段对产物进行鉴定,确定产物为苯并[a]芘。
七、实验结论1. 本实验采用Diels-Alder反应合成苯并[a]芘,产率为30%。
2. 实验过程中,反应液的颜色变化可以作为反应进行的指示。
R基因的克隆与表达载体的构建摘要:分子生物学是在分子水平上研究生命的结构、组织、功能和相互作用的科学,从遗传学、生物化学、生物物理等多门交叉学科中发展而来。
本实验通过提取大肠杆菌中的质粒DNA,对其进行双酶切,得到目地基因,将目地基因导入感受态细胞中,进行DNA重组,通过观察细菌菌落在含AMP的培养基上的生长情况,检测目地基因的表达。
关键词:质粒DNA,琼脂糖凝胶电泳,PCR扩增,DNA重组实验原理:1、酚/氯仿:抽提去除蛋白①酚:使蛋白质变性。
②氯仿:水饱和酚比重略比水重,遇到高浓度盐,离心后酚相转移至上层,不利于含质粒水相的回收。
加入氯仿可增加比重,使酚/氯仿始终在下层;另外避免酚进入水相。
2、无水乙醇:沉淀质粒DNA①乙醇可以任意比例和水相混溶,乙醇与核酸不会起任何化学反应,对DNA很安全,因此是理想的DNA沉淀剂。
②DNA溶液中DNA是以水合状态稳定存在的,当加入乙醇时,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使DNA失去水而易于聚合。
3、碱裂解法提取质粒是根据共价闭合环状质粒DNA与线性染色体DNA之间在拓扑学上的差异而达到分离的目的。
在介于12.0-12.5这个狭窄的范围内,线性DNA双螺旋结构解开而被变性,在这样的条件下,共价闭合环状质粒DNA的氢键也会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密的结合在一起,当加入PH4.8的乙酸钾高盐溶液恢复PH 中性时,共价闭合环状质粒DNA由于它们的两天互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确,通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA,蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。
4、电泳:带电物质在电场中的趋向运动称为电泳。
凝胶电泳由于其操作简单、快速、灵敏等优点,已成为蛋白质、核酸研究的首选标准方法。
①泳动率:泳动率是带电颗粒在一定的电场强度下,单位时间内在介质中的迁移距离。
②影响泳动率的因素:样品的物理性状(分子大小、电荷多少、颗粒形状和空间构型),支持物介质(琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶),电场强度,缓冲液离子强度(最适离子强度一般在0.02~0.2之间)。
5、DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动的电荷效应和分子筛效应:DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。
在一定的电场强度下,DNA分子的迁移速度取决于分子筛效应,即DNA分子本身的大小和构型6、限制性内切酶是一类能识别双链DNA分子特异性核酸序列的DNA水解酶。
每一种内切酶能识别DNA分子中由4~6个核苷酸组成的特定序列。
限制性内切酶按限制酶的组成、与修饰酶活性关系以及切断核酸的情况不同,分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。
①Ⅰ型限制性内切酶能识别专一的核苷酸顺序,并在识别点附近的一些核苷酸上切割DNA分子中的双链,但是切割的核苷酸顺序没有专一性,是随机的。
这类限制性内切酶在DNA 重组技术或基因工程中用处不大,无法用于分析DNA结构或克隆基因。
这类酶如EcoB、EcoK等。
②Ⅱ型限制性内切酶能识别专一的核苷酸顺序,并在该顺序内的固定位置上切割双链,是DNA重组技术中最常用的工具酶之一。
识别的专一核苷酸顺序最是4个或6个核苷酸,少数也有识别5个核苷酸以及7个、8个、9个、10个和11个核苷酸的。
Ⅱ型限制性内切酶的识别顺序是一个回文对称顺序,即有一个中心对称轴,从这个轴朝二个方向“读”都完全相同。
③Ⅲ型限制性内切酶也有专一的识别顺序,但不是对称的回文顺序,在识别顺序旁边几个核苷酸对的固定位置上切割双链。
但这几个核苷酸对不是特异性的。
因此,这种限制性内切酶切割后产生的一定长度DNA片段,具有各种单链末端。
因此不能应用于基因克隆。
7、①粘性末端:是交错切割,结果形成两条单链末端,这种末端的核苷酸顺序是互补的,可形成氢键,所以称为粘性末端。
如EcoRI的识别顺序为:5’…… G’AA|TTC ……3’3’…… C T T|AA’G …...5’②平头末端:Ⅱ型酶切割方式的另一种是在同一位置上切割双链,产生平头末端。
例如EcoRV 的识别位置是:5’…… GA T’|ATC …… 3’3’……CTA’|TAG ……5’切割后形成两种片段,片段末端同样可以通过DNA连接酶连接起来8、双酶切的两种酶①XhoⅠ酶(TaKaRa公司)识别序列和切割位点:②EcoRⅠ酶(TaKaRa公司)识别序列和切割位点:9、PCR是一种由引物介导的选择性体外扩增DNA的方法,由美国人B.Mullis于1983年发明。
包括三个基本步骤:变性(Denature)、退火(Anneal)、延伸(Extension)。
由这三个基本步骤组成一轮循环,经25~35轮循环就可使DNA扩增达106倍①PCR反应参数:变性、退火、延伸、循环次数。
变性:一般变性温度与时间为94℃1 min。
在变性温度下,双链DNA解链只需几秒钟即可完全,所耗时间主要是为使反应体系完全达到适当的温度。
退火:引物退火的温度和所需时间的长短取决于引物的碱基组成,引物的长度、引物与模板的配对程度以及引物的浓度。
实际使用的退火温度比扩增引物的Tm值约低5℃。
退火一般仅需数秒钟即可完成,反应中所需时间主要是为使整个反应体系达到合适的温度。
通常退火温度和时间为50℃~60℃,1-2min。
延伸:延伸反应温度通常为72℃,接近于Taq DNA聚合酶的最适反应温度75℃。
Taq DNA 聚合酶的作用温度范围可从20℃~85℃,引物延伸在退火时即已开始;延伸时间的长短取决于目的序列的长度和浓度。
循环次数:当其它参数确定之后,循环次数主要取决于DNA浓度。
一般而言25~30轮循环已经足够。
循环次数过多,会使PCR产物中非特异性产物大量增加,通常25~30轮循环扩增后,反应中Taq DNA聚合酶已经不足。
②PCR反应中的主要成分引物:a) 引物长度:15-30bp,常用为20mer左右。
b) 引物扩增跨度:以500bp为宜,特定条件下可扩增长至10kb的片段。
c) 引物碱基:G+C含量以40-60%为宜,可按Tm=4(G+C)+2(A+T)粗略估计引物的解链温度。
d) ATGC最好随机分布,避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列,避免引物内部出现二级结构,避免两条引物间互补,特别是3’端的互补,否则会形成引物二聚体,产生非特异性的扩增条带。
e) 引物3’端的碱基要求严格配对,特别是最末及倒数第二个碱基,以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
f) 引物中有或能加上合适的酶切位点,被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点,这对酶切分析或分子克隆很有好处g) 引物的特异性:引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性h) 引物量:每条引物的浓度0.1 ~ 1umol或10 ~ 100 pmol,以最低引物量产生所需要的结果为好,引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增,且可增加引物之间形成二聚体的机会.dNTP:dNTP常用的浓度为20~200μmol/L,而且4种dNTP的终浓度相等,以减少合成中由于某种dNTP的不足而出现的错误掺入。
dNTP 能与Mg2+结合,使游离的Mg2+浓度降低,注意协调Mg2+浓度和dNTP浓度之间的关系。
Mg2+:Mg2+浓度会影响Taq DNA聚合酶的活性、真实性,影响引物退火、解链温度,影响产物的特异性以及引物二聚体的形成等,通常Mg2+浓度范围为0.5~2mmol/L。
模板:PCR反应必须以DNA为模板进行扩增,单链分子、双链分子、线状分子或环状分子均可以作为模板DNA (线状分子比环状分子的扩增效果稍好),模板的数量和纯度均会影响PCR结果,一般反应中的模板数量为102~105个拷贝。
Taq DNA聚合酶:耐热的Taq DNA聚合酶,一般活性半衰期为92.5℃130min,95℃40min,97℃5min,因此PCR中变性温度不宜超过95 ℃,Taq DNA聚合酶的最适温度是72 ℃,连续保温30min仍具有相当的活性。
10、琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR扩增产物(原理同琼脂糖凝胶电泳检测DNA实验)本实验使用了上海博彩生物技术公司的胶纯化试剂盒,该试剂盒能从琼脂糖凝胶中回收并纯化DNA片段。
试剂盒采用了独特凝胶融解系统,结合DNA制备膜技术,具有高效、快速、方便的特点,使用该试剂盒每次可纯化得到多至10μg的DNA片段(100bp~30kb),回收率高达50~80%。
本试剂盒回收纯化的DNA片段纯度高,完整性好。
经胶纯化试剂盒回收的DNA片段采用-20℃低温保存,延缓DNA的降解。
11、感受态细胞:受体细胞经过一些特殊方法(如电击法,CaCl2 ,RbCl(KCl)等化学试剂法)的处理后,细胞膜的通透性发生了暂时性的改变,成为能允许外源DNA分子进入的细胞。
12、感受态:处于对数生长期的细菌经CaCl2处理后接受外源DNA的能力显著增加。
细菌处于容易吸收外源DNA的状态叫感受态。
13、CaCl2法是以Mendel和Higa(1970)的发现为基础,基本原理:细胞处于0 ~4 ℃,CaCl2 低渗溶液中,大肠杆菌细胞膨胀成球状。
转化混合物中的DNA 形成抗DNA 酶的羟基- 钙磷酸复合物粘附于细胞表面,经42 ℃90 秒热激处理,促进细胞吸收DNA 混合物。
将细菌放置在非选择性培养基中保温一段时间,促使在转化过程中获得的新的表型,如氨苄青霉素耐药得到表达。
14、外源DNA与载体分子的连接就是DNA重组,这样重新组合的DNA叫做重组体或重组子。
重组的DNA分子是在DNA连接酶的作用下,有Mg2+、ATP存在的连接缓冲系统中,将分别经酶切的载体分子与外源DNA连接。
15、DNA重组的方法:粘端连接法和平端连接法,为了防止载体本身的自连,可以通过(牛小肠碱性磷酸酶)CIP处理克服,连接反应的温度在37℃时有利于连接酶的活性。
但是在这个温度下,粘性末端的氢键结合是不稳定的。
因此在12~16℃,连接12~16h (过夜),这样既可最大限度地发挥连接酶的活性,又兼顾到短暂配对结构的稳定。
16、转化是指质粒DNA或以它为载体构建的重组子导入细菌的过程。
17、重组子的筛选①许多载体都有一段大肠杆菌β半乳糖苷酶的启动子及其编码链的DNA 序列,此结构称为lac Z’基因。
lac Z’基因编码的α肽链是β半乳糖苷酶的氨基端的短片段(146 个氨基酸)。
宿主和质粒编码的片段各自都不具有酶活性,但它们可以通过片段互补的机制形成具有功能活性的β半乳糖苷酶分子。
②α互补:lac Z'基因编码的α肽链与失去了正常氨基端的β半乳糖苷酶突变体互补,这种现象称为α互补。
③由α互补而形成的有功能活性的β半乳糖苷酶,可以用X-gal (5-溴-4-氯-3-吲哚-β-半乳糖苷)显色测定,它能将无色的化合物X-gal 切割成半乳糖和深蓝色的底物(5-溴-4-靛蓝)。