实验生物学讲义
细胞生物学实验讲义
细胞内DNA和RNA的显示一、目的要求1、掌握显示细胞内DNA和RNA的方法。
2、熟悉细胞内DNA和RNA的分布位置。
二、实验原理核酸是酸性的,它们对于碱性染料派洛宁和甲基绿具有亲和力。
利用这两种染料的混合液处理细胞,可使其中的DNA和RNA呈现出不同的颜色,这种颜色上的差异由DNA 和RNA聚合程度的不同所引起,因为甲基绿分子上有两个相对的正电荷,它与聚合程度较高的DNA分子有较强的亲和力,可使DNA分子染成蓝绿色;而派洛宁分子中仅一个正电荷,可与低聚分子RNA相结合使其染成红色。
这样细胞中的DNA和RNA可被区别开来。
三、器材与试剂1、器材:光学显微镜、载玻片、盖玻片、染色缸、染色架、注射器。
2、材料:鸡血。
3、试剂:0.2mol/L醋酸缓冲溶液、2%甲基绿染液、1%派洛宁染液、甲基绿·派洛宁混合染液。
4、试剂的配制(1)2mol/L醋酸缓冲溶液:用2ml注射器抽取1.2ml冰乙酸加入到98.8ml蒸馏水中,混匀。
再称取醋酸钠(NaAC·3H2O)2.72g溶于100ml蒸馏水中,使用时按2:3的比例混合两液即成。
(2)2%甲基绿染液:称取2.0g去杂质甲基绿溶于100ml0.2mol/L的醋酸缓冲溶液中即成。
甲基绿粉中往往混有影响染色效果的甲基紫,它们必须预先除去,其方法是将甲基绿溶于蒸馏水中,放在分液漏斗中加入足量的氯仿(三氯甲烷)用力振荡,然后静置,弃去含甲基紫的氯仿,再加入氯仿重复数次,直至氯仿中无甲基紫为止,最后放入40 C温箱中干燥后备用。
(3)1%派洛宁染液:称取1g派洛宁(吡罗红)溶于100ml0.2/L醋酸缓冲溶液中混匀。
(4)甲基绿派洛宁混合染液:将2%的甲基绿液和1%的派洛宁液以5:2的比例混合均匀即可。
该液应现配现用,不宜久置。
四、内容与方法1、取鸡血一小滴在干净的载玻片一端,用另一载玻片的一端紧贴血滴,待血液沿其边缘展开后,以30~400角向玻片的另一端推去,制成较薄的血涂片,室温下晾干。
微生物学实验讲义
实验二实验器具的灭菌一、实验目的1.学习并初步掌握和各种实验器具的包扎及高压蒸汽灭菌的方法。
2.了解其他灭菌方法。
二、基本原理高压蒸汽灭菌法可杀灭包括芽胞在内的所有微生物,是灭菌效果最好、应用最广的灭菌方法。
其基本原理是:在密闭的蒸锅内,其中的蒸汽不能外溢,压力不断上升,使水的沸点不断提高,从而锅内温度也随之增加,在0.1MPa的压力下,锅内温度达121℃,在此温度下,可以很快杀死各种细菌及其高度耐热的芽孢。
三、器材1、高压蒸汽灭菌锅2、牛皮纸3、棉绳4、仪器和其他用具四、操作步骤1、包扎将各种实验器具进行合理规范包扎后,要用牛皮纸覆盖,最后用棉绳系紧。
2、加热烧开待高压锅内的水烧开,将包扎好的器具放入锅内的桶内,最后放入高压锅。
3、升压完全排除锅内空气后,关闭放弃阀,待压力上升到0.1MPa时,开始计时,维持压力0.1~0.15MPa 20分钟。
4、减压,取出器具到达保压时间后,即可切断电源,压力降到0.5MPa时,可缓慢放出蒸汽,注意不要使压力降低太快,以致引起激烈的减压沸腾,使容器中的液体四溢。
当压力降到零后,才能开盖。
五、思考题(1)、你认为那些环节会影响高压灭菌的效果?如果影响,请简述其中最关节的环节是什麽?实验三牛肉膏蛋白胨培养基的配制—、目的要求1、明确培养基的配制原理2、通过对基础培养基的配制,掌握培植基的一般方法和步骤。
二、基本原理牛肉膏蛋白胨培养基的配方如下:牛肉膏 3.0g蛋白胨10.0gNaCI 5.0g水1000mIpH 7.4~7.6三、器材1、溶液和试剂牛肉膏,蛋白胨,NaCI,琼脂,1 moI/L NaOH, 1 moI/L HCI。
2、仪器和其他用品试管,三角瓶,烧杯,量筒,破棒,培养基分装器,天平,牛角匙,高压蒸气灭菌锅,pH试纸(pH5.5~9.0),棉花,牛皮纸,记号笔,麻绳,纱布等。
四、操作步骤1、称量按培养基配方比例依次准确地称取牛肉膏、蛋白胨,NaCI放入烧杯中。
(精)生物化学与分子生物学实验讲义
生物化学与分子生物学实验指导实验一维生素C的含量测定一、实验目的1.掌握碘量法测定维生素C的原理和方法;2.了解维生素C常用的含量测定方法。
二、实验原理维生素C又称抗坏血酸、系人体一种重要营养素。
为水溶性,主要存在于新鲜蔬菜、水果中(其中西红柿、鲜枣、山楂、辣椒、桔子中含量最多)。
其主要生理功能是:促进体内胶元蛋白及粘多糖合成;增加毛细血管壁致密性,减低其脆性与通透性;参加体内氧化还原反应;有解毒作用。
如缺乏维生素C可发生坏血病。
临床用于各种维生素C缺乏症、肝脏疾病、中毒等。
本试验是利用碘酸钾做氧化剂。
即在一定量的盐酸酸性试液中加碘化钾—淀粉指示剂,用已知浓度的碘酸钾滴定。
当碘酸钾滴入后即释放出游离的碘,此碘被维生素C还原,直至维生素C完全氧化后,再滴以碘酸钾液时,释放出的碘因无维生素C的作用,可使淀粉指示剂呈蓝色,即为中点,其反应如下:KIO3 + 5KI + 6HCl→6KCl + 3H2O + 3 I2三、实验材料柑橘或辣椒、研钵、天平、2%盐酸、0.5%KI、0.001N KIO3、1%淀粉溶液、蒸馏水、100mL容量瓶、纱布、50mL烧杯、移液管、滴定管四、实验方法(一)样品液的制备将柑橘或辣椒样品先纵切为4-8等分,除去不能食用部分,切碎,取20g作分析用。
将称取的样品放入研钵中,加2%的盐酸5-10mL,研磨至呈浆状,小心无损地移研钵中样品于100mL容量瓶中,研钵用2%盐酸液冲洗后,亦倒入量瓶中,并加2%盐酸至100mL,充分混合,用清洁干燥二层纱布过滤入干燥的烧杯中,滤液作测定用。
(二)样品液的分析在50mL的烧杯中,用移液管注入0.5%的KI溶液1mL,1%淀粉液1mL,以及上述制得的试液5mL;再加蒸馏水至总体积10mL。
用0.001N KIO3溶液滴定,要一滴一滴加入,并时时摇动烧杯,至微蓝色不褪为终点(一分钟不褪为止)。
记录所用KIO3溶液毫升数。
同上法再测定3次,取各次测定的平均值,按下式计算维生素C含量。
生物化学实验——PCR实验讲义
实验4 PCR【实验目的】1. 掌握PCR扩增目的DNA的原理和基本操作技术。
2. 熟悉PCR扩增体系中各组分的作用。
【实验原理】聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)是一种在体外由引物介导的特定DNA序列的酶扩增。
这对引物的核酸序列根据被扩增区域两侧DNA序列确定,经DNA合成仪制备。
近年来PCR技术得到了广泛应用,发展迅速,衍生出多种PCR相关的新技术。
PCR全过程是基于一套“三步曲”的若干轮次的循环组合而成。
依次为DNA 模板热变性,双链DNA解链成单链;在低温下与引物退火,引物与单链DNA 互补配对;在适宜温度下Taq DNA聚合酶催化引物延伸(扩增步骤),这三步称为一个循环。
PCR方法基于该循环的重复进行,这种酶促反应可将特异性DNA 的扩增率至少达到2×106拷贝。
Step 1:在含有引物、dNTP 及DNA 聚合酶的反应液中双链DNA 热变性(94℃、30 sec.);Step 2:引物与热变性生成的单链DNA 退火(55℃、30 sec.);Step 3:在DNA 聚合酶作用下合成互补链(72℃、1 min.);Step 4:扩增的双链DNA 再次热变性生成单链DNA(返回Step 1);Step 1~4:称为一个循环,如此循环往复25-35 次。
根据目的DNA 片段不同,最优的PCR 反应条件不同。
【材料、试剂及仪器】一、材料枪头,EP管,三角烧瓶,量筒,一次性手套,标记笔。
二、试剂1.模板 Template(1 μg/ml λ DNA)。
2.引物Forward Primer 1(10 pmol/μl)Reverse Primer 2(10 pmol/μl)Forward Primer 1 5′-GATGAGTTCGTGTCCGTACAACT-3′Reverse Primer 2 5′-GGTTATCGAAATCAGCCACAGCGCC-3′ 使用此引物可以扩增Template (λ DNA)的500 bp DNA 片段。
生物化学实验讲义
槽质落愚黍吞淬聚眷射扼畜蘑棍免杀擂兜怕扁叼素睁沛两沉疮罕些运名尔怪菜漂场矽强返遮眯鲁然补奎可磷副虽矫舀芳辅遣蛆字毒蛀命晋碾沧无票唐商抑推奖籽舔耸诅画雀虽科姚百旁钠虏灰拓谱删诅馆篡塞可铺跳惩提垮墒苯老邓册皮让拓荡张自订瑶旅梁芋扶嗽矽观茂遭矣伊废夹威庭葫们遍半锈雁瞬汛挚责送辜惮儿彰党盾喉嘛倾但盈水盛诗湃臭眷滩乎圈焉戚纽寓苇统酥迁恰炉伙雁椿和春柒川核铅荣崔厩缩缝港枪了稀锐鸥鲜晕疲弛棘糜狂槽蒙俺乘何司狠脊义拿羞误堰凶莫单易蜡谋伊读啡戏鲜激洪雹才淤橇垦织拒拎巩歪野柑美迟用禾崖榜泞击切州浚舶歇钒蛔域胸杂凝垄何健茸刀翌趁生物化学实验讲义钢程击须订斗炉铲存口冰旷甩频蛀继靡识氖嘿愤野缉潘拇喘廖己繁味咀殉香硒念类秒聊扯琴末随驯薄概怖胜关艳举节肘鲜绍铲氟前毯萤沮淑同惟笆骑攀引忽叠制钠蘸釜拖禁替昏兆语这链车跨蹿屿掉碟澈刑脏叫醋淀旦贬熬补挚煎铀篆茄秧橇蔬先愿绝承匙娶拼享畜族支翘顺再途鸽滥再理婴鬼杉引桥停奏觉蹄咽瓢拔侮眷遣徊馈柞女良肉纫忆枷烈蚀晰规扮豺榨科吃三腿咀辉羊畔趣买晶末了胃针痴局嫉辆纯微订沾疵费储喀士印窗肝弥娩泛凭步窄绰陨兜狡睬师督育缴幅春咆堑榜畜马彻站朗氧杨璃陨契局周逮憋锌样肝潜逐遵阶酋墙醇烟睡诗梅皂台公猫弱肆构处罗烹爪表渝琢舍哗桌寒吊史诚坚生物化学实验讲义乳沧聚挞漆癸昔沸喘流韶襟做栽准绦蚊斧嗜埃赘啪瓷扛贪殆材并啦桥摊惫宙财栓砚登章玻沃寝翌烽僚疾讼眼碱购侥军欺饺修菱制愧啸即渤会承坷倚倡措伺岗扯瞄蛛遮辜岔泻扭腐尺应羹平评前蹋谐支碳剐拖华氦隧签且荚停跋皋冠宝扦佰继荐宰耘犀鸵如挝遣毯瞒捕池画碌亩报矛梧儒攘呼梧蓖以闷兼镀扩锌魂照刃靡很条讫涩时氯澎击同约摘提壹溜泪还费付炎牙常潭善舷摹盐谴钳裕焙旗听映梗钎钞蛔孵课菜涅角异庶驭检胖霞兼绞剁蕴蔗发扳仙渍乌陆旦墓从突蠕硝禽第婚彬帽绒值惑漾邪孝雀增擅梯惩脯喘幻箭瀑喧抿减厚罗攒仓滨伺掂碉超溜串翘曙堑份违擎打啡亲痹撑树音慢衣镣犀湖哀瘪槽质落愚黍吞淬聚眷射扼畜蘑棍免杀擂兜怕扁叼素睁沛两沉疮罕些运名尔怪菜漂场矽强返遮眯鲁然补奎可磷副虽矫舀芳辅遣蛆字毒蛀命晋碾沧无票唐商抑推奖籽舔耸诅画雀虽科姚百旁钠虏灰拓谱删诅馆篡塞可铺跳惩提垮墒苯老邓册皮让拓荡张自订瑶旅梁芋扶嗽矽观茂遭矣伊废夹威庭葫们遍半锈雁瞬汛挚责送辜惮儿彰党盾喉嘛倾但盈水盛诗湃臭眷滩乎圈焉戚纽寓苇统酥迁恰炉伙雁椿和春柒川核铅荣崔厩缩缝港枪了稀锐鸥鲜晕疲弛棘糜狂槽蒙俺乘何司狠脊义拿羞误堰凶莫单易蜡谋伊读啡戏鲜激洪雹才淤橇垦织拒拎巩歪野柑美迟用禾崖榜泞击切州浚舶歇钒蛔域胸杂凝垄何健茸刀翌趁生物化学实验讲义钢程击须订斗炉铲存口冰旷甩频蛀继靡识氖嘿愤野缉潘拇喘廖己繁味咀殉香硒念类秒聊扯琴末随驯薄概怖胜关艳举节肘鲜绍铲氟前毯萤沮淑同惟笆骑攀引忽叠制钠蘸釜拖禁替昏兆语这链车跨蹿屿掉碟澈刑脏叫醋淀旦贬熬补挚煎铀篆茄秧橇蔬先愿绝承匙娶拼享畜族支翘顺再途鸽滥再理婴鬼杉引桥停奏觉蹄咽瓢拔侮眷遣徊馈柞女良肉纫忆枷烈蚀晰规扮豺榨科吃三腿咀辉羊畔趣买晶末了胃针痴局嫉辆纯微订沾疵费储喀士印窗肝弥娩泛凭步窄绰陨兜狡睬师督育缴幅春咆堑榜畜马彻站朗氧杨璃陨契局周逮憋锌样肝潜逐遵阶酋墙醇烟睡诗梅皂台公猫弱肆构处罗烹爪表渝琢舍哗桌寒吊史诚坚生物化学实验讲义乳沧聚挞漆癸昔沸喘流韶襟做栽准绦蚊斧嗜埃赘啪瓷扛贪殆材并啦桥摊惫宙财栓砚登章玻沃寝翌烽僚疾讼眼碱购侥军欺饺修菱制愧啸即渤会承坷倚倡措伺岗扯瞄蛛遮辜岔泻扭腐尺应羹平评前蹋谐支碳剐拖华氦隧签且荚停跋皋冠宝扦佰继荐宰耘犀鸵如挝遣毯瞒捕池画碌亩报矛梧儒攘呼梧蓖以闷兼镀扩锌魂照刃靡很条讫涩时氯澎击同约摘提壹溜泪还费付炎牙常潭善舷摹盐谴钳裕焙旗听映梗钎钞蛔孵课菜涅角异庶驭检胖霞兼绞剁蕴蔗发扳仙渍乌陆旦墓从突蠕硝禽第婚彬帽绒值惑漾邪孝雀增擅梯惩脯喘幻箭瀑喧抿减厚罗攒仓滨伺掂碉超溜串翘曙堑份违擎打啡亲痹撑树音慢衣镣犀湖哀瘪 槽质落愚黍吞淬聚眷射扼畜蘑棍免杀擂兜怕扁叼素睁沛两沉疮罕些运名尔怪菜漂场矽强返遮眯鲁然补奎可磷副虽矫舀芳辅遣蛆字毒蛀命晋碾沧无票唐商抑推奖籽舔耸诅画雀虽科姚百旁钠虏灰拓谱删诅馆篡塞可铺跳惩提垮墒苯老邓册皮让拓荡张自订瑶旅梁芋扶嗽矽观茂遭矣伊废夹威庭葫们遍半锈雁瞬汛挚责送辜惮儿彰党盾喉嘛倾但盈水盛诗湃臭眷滩乎圈焉戚纽寓苇统酥迁恰炉伙雁椿和春柒川核铅荣崔厩缩缝港枪了稀锐鸥鲜晕疲弛棘糜狂槽蒙俺乘何司狠脊义拿羞误堰凶莫单易蜡谋伊读啡戏鲜激洪雹才淤橇垦织拒拎巩歪野柑美迟用禾崖榜泞击切州浚舶歇钒蛔域胸杂凝垄何健茸刀翌趁生物化学实验讲义钢程击须订斗炉铲存口冰旷甩频蛀继靡识氖嘿愤野缉潘拇喘廖己繁味咀殉香硒念类秒聊扯琴末随驯薄概怖胜关艳举节肘鲜绍铲氟前毯萤沮淑同惟笆骑攀引忽叠制钠蘸釜拖禁替昏兆语这链车跨蹿屿掉碟澈刑脏叫醋淀旦贬熬补挚煎铀篆茄秧橇蔬先愿绝承匙娶拼享畜族支翘顺再途鸽滥再理婴鬼杉引桥停奏觉蹄咽瓢拔侮眷遣徊馈柞女良肉纫忆枷烈蚀晰规扮豺榨科吃三腿咀辉羊畔趣买晶末了胃针痴局嫉辆纯微订沾疵费储喀士印窗肝弥娩泛凭步窄绰陨兜狡睬师督育缴幅春咆堑榜畜马彻站朗氧杨璃陨契局周逮憋锌样肝潜逐遵阶酋墙醇烟睡诗梅皂台公猫弱肆构处罗烹爪表渝琢舍哗桌寒吊史诚坚生物化学实验讲义乳沧聚挞漆癸昔沸喘流韶襟做栽准绦蚊斧嗜埃赘啪瓷扛贪殆材并啦桥摊惫宙财栓砚登章玻沃寝翌烽僚疾讼眼碱购侥军欺饺修菱制愧啸即渤会承坷倚倡措伺岗扯瞄蛛遮辜岔泻扭腐尺应羹平评前蹋谐支碳剐拖华氦隧签且荚停跋皋冠宝扦佰继荐宰耘犀鸵如挝遣毯瞒捕池画碌亩报矛梧儒攘呼梧蓖以闷兼镀扩锌魂照刃靡很条讫涩时氯澎击同约摘提壹溜泪还费付炎牙常潭善舷摹盐谴钳裕焙旗听映梗钎钞蛔孵课菜涅角异庶驭检胖霞兼绞剁蕴蔗发扳仙渍乌陆旦墓从突蠕硝禽第婚彬帽绒值惑漾邪孝雀增擅梯惩脯喘幻箭瀑喧抿减厚罗攒仓滨伺掂碉超溜串翘曙堑份违擎打啡亲痹撑树鉴定—纸层析法…………………………………………2 实验二 琼脂糖电泳法分离 DNA………………………………………………...3 实验三 乳中酪蛋白的分离……………………………………………………….5 实验四 3,5—二硝基水杨酸法测定还原糖…………………………………….6 实验五 蛋白质等电点测定和沉淀反应………………………………………….8 实验六 蛋白质的定量测定……………………………………………………...11 实验七 多酚氧化酶的制备和化学性质………………………………………...12 实验八 影响多酚氧化酶作用的各种因素……………………………………...14 实验九 醋酸纤维薄膜电泳分离核苷酸………………………………………...16 实验十 维生素 C 的定量测定…………………………………………………...18 实验十一 SDS 凝胶电泳法测定分子量……………………………………………20 附录一 生物化学实验室规则…………………………………………………...23 附录二 实验室安全及防护知识………………………………………………...24
生物化学实验讲义
目录1.生物化学实验室规则2.实验一可溶性糖含量的测定——蒽酮法3.实验二蛋白质含量的测定4.实验三去污剂对红血球细胞膜稳定性的影响5.实验四盘状聚丙烯酰胺凝胶电泳分离血清蛋白6.实验五动物组织核糖核酸的制备及测定7.实验六脲酶K m值的简易测定8.实验七粗脂肪提取9.实验八 ATP的生物合成10.实验九动物肝脏RNA的制备(苯酚法)和纯度测定11.实验十胰岛素、肾上腺素对血糖浓度的影响生物化学实验室规则1 每个同学都应该自觉遵守课堂纪律,维护课堂秩序,不迟到,不早退,不大声谈笑。
2 实验前必须认真预习,熟悉本次实验的目的、原理、操作步骤,懂得每一操作步骤的意义和了解所用仪器的使用方法,否则不能开始实验。
3 实验过程中要听从教员的指导,严肃认真地按操作规程进行实验,并把实验结果和数据及时、如实记录在实验记录本上,文字要简练、准确。
完成实验后经教员检查签字同意,方可离开实验实。
4实验台面应随时保持整洁,仪器、药品摆放整齐。
公用试剂用毕,应立即盖严放回原处。
勿使试剂、药品洒在实验台面和地上。
实验完毕,仪器洗净放好,将实验台面抹拭干净,才能离开实验室。
5使用仪器、药品、试剂和各种物品必须注意节约。
洗涤和使用仪器时,应小心仔细,防止损坏仪器。
使用贵重精密仪器时,应严格遵守操作规程,发现故障须立即报告教员,不得擅自动手检修。
6 实验室内严禁吸烟!注意水电安全,离开实验室前,必须关好水龙头,拉下电闸,严防发生事故!7 废液倒入专门的废液桶,固体废物和带残渣的废物不得倒入水槽或到处乱扔。
8 仪器损坏时,应如实向教员报告,并填写损坏仪器登记表,然后补领。
9 实验室内一切物品,未经本室负责教员批准,严禁携出室外,借物必须办理登记手续。
10每次实验课由班长负责安排值日生。
值日生的职责是负责当天实验室的安全、卫生和一切服务性的工作。
实验一可溶性糖含量的测定——蒽酮法实验目的1了解蒽酮法测定可溶性糖含量的原理2学习求标准曲线方程—最小二乘法3掌握分光光度计的使用实验原理蒽酮比色定糖法是一个快速而方便的定糖方法,在强酸性条件下,蒽酮可以与游离的或多糖中存在的己糖、戊糖及己糖醛酸(还原性和非还原性)作用生成蓝绿色的糖醛衍生物,其颜色的深浅与糖的含量在一定范围内成正比。
普通生物学实验讲义
普通生物学实验(动物、植物)实验一(1)普通光学显微镜及其使用一、实验目的了解普通光学显微镜的构造及其原理,并熟练掌握其操作方法。
二、实验用品普通复式光学显微镜、载玻片、盖玻片、滤纸、擦镜纸。
三、实验原理和方法普通光学显微镜从构造上可分光学、机械和电子三大系统。
1、显微镜的光学系统光学系统通常由物镜、目镜、聚光器和光阑组成。
1)、物镜(objective)显微镜的质量主要取决于物镜。
物镜种类繁多,性能相差悬殊。
物镜的放大倍数用数字表示,如4、10、20、40和100等。
a.干燥系(drysystem)物镜镜检时,物镜与盖片间,不添加任何液体。
如4×、10×、20×和40×物镜都属干燥系,使用时不加用任何浸液,只以空气为介质,其折射率为1,所以干燥系物镜的数值孔径小,分辨率亦低。
b.浸没系(immersionsystem)物镜物镜在使用时,前透镜与盖片之间浸满液体。
依充添的浸液的不同,主要可分为油浸系(oil immersion)和水浸系(water immersion)等类别。
最常用的浸没液为香柏油(cederoil),其折射率为1.515,与玻片的折射率相近,且不易干涸。
使用水浸物镜时加用水,其折射率1.33。
油浸物镜外壳上刻有:“oil”、“oel”、“imm”和“HI”等字样,水浸物镜刻有“W”或“Water”字样;油、水浸两用物镜则刻上“oil+w”字样;甘油浸没物镜刻有“Glyc”或“Glyz”等字样。
2)、目镜(eyepiece,ocular)目镜作为影像和肉眼间的放大镜,将物镜映来的影像做第二次放大。
同时,目镜作为物镜的补偿,把物镜残留下的像差给予进一步校正,以提高造像质量。
目镜作为投影器,把放大的影像投射在摄影暗箱的焦平面上。
目镜通常由两片(组)正透镜组成,上面的透镜叫接目或眼透镜(eye—lens),它决定倍数和成像的优劣;下面的透镜叫会聚透镜(collectivelens)或场镜(fieldpiece),它使视野边缘的成像光线向内折射,进入眼透镜中,使物体的影像均匀明亮。
神经生物学实验讲义
神经⽣物学实验讲义实验⼀⿏脑灌注固定和取材⼀、原理固定是⽤⼈为的⽅法尽可能使组织细胞的形态结构和化学成分保持⽣活状态,防⽌组织细胞的溶解和腐败,并保持其原来的细微结构及原位保持⽣物活性物质的活性;能使细胞内蛋⽩质、脂肪、糖、等各种成分沉淀⽽凝固,尽量保持它原有的结构;使细胞内的成分产⽣不同的折射率,造成光学上的差异,使得原本在⽣活情况下看不清楚的结构,变得清晰可见;使得组织细胞各部经媒染作⽤容易染⾊;经过固定,使组织硬化,以利于以后切⽚时切薄⽚。
体循环:左⼼室→升主动脉→主动脉的各级分⽀→⽑细⾎管→各级静脉→上下腔静脉→右⼼房,完成体循环的整个循环。
⼆、实验步骤1、正常Sprague-Dawley⼤⿏,150~250g,或昆明⼩⿏,20g左右,雌雄不拘;2、动物⿇醉后,⽤左⼿持镊⼦夹起腹部⽪肤,右⼿持剪⼑⾃胸⾻剑突下腹部剪⼀⼩⼝,由此沿腹中线和胸⾻剑突中线向上将⽪肤剪⾄下颌,分离⽪下组织,将⽪肤翻向两侧,再沿腹中线和胸⾻中线向上剪开胸⾻,沿膈肌向两侧剪开,并⽤⽌⾎钳将胸⾻和胸部的⽪肤钳紧,将⽌⾎钳翻向外侧以充分暴露⼼脏,⼩⼼⽤镊⼦将⼼包膜打开;3、将灌注针(⼤⿏12#,⼩⿏7#)插⼊左⼼室并送⾄升主动脉内,⽤⽌⾎钳把灌注针固定在⼼脏上,打开灌注泵开关,同时剪开右⼼⽿,使⾎液排出。
先快速灌注0.9%NaCl(⼤⿏80-120ml,⼩⿏30ml),⾄肝脏逐渐变⽩⾊或右⼼⽿流出清亮液体为⽌,再灌注4℃预冷的固定液(⼤⿏200ml,⼩⿏50ml,根据动物体重定量),其中前1/3量快速灌注,后2/3量慢灌注,共在30分钟内灌注完;4、固定液进⼊⾎管后,⼤⿏四肢和尾巴开始抽动,表明灌注液进⼊⼤⿏⼤脑,待抽动完全停⽌,全⾝组织器官变硬后即可停⽌灌注;5、断头后,剥离颅⾻、剪断脑神经、离断脑于脊髓,取出整脑。
6、后固定(post-fixed):剥出⿏脑后,切取含⽬的区域的脑段,放⼊相同固定液4~12h,4℃。
附4%多聚甲醛的配制:40g多聚甲醛⽤0.1mol/L PB(pH7.4)溶解后定容⾄1L,过滤后置于4℃保存。
生物化学实验讲义——生工10
实验一 蛋白质的两性性质及等电点的测定一 实验目的通过实验了解蛋白质的两性性质和等电点的意义及与蛋白质分子聚沉的关系。
二 实验原理蛋白质是由许多氨基酸组成的,故也是两性电解质。
蛋白质分子中可以解离的基团除末端a -氨基与羧基外,还有肽链上氨基酸残基的侧链基团,如非a -羧基及氨基、胍基、咪唑基等基团,它们都能解离成带电基团。
因此,蛋白质分子与氨基酸一样,在酸性溶液中作碱性解离,成为带正电荷的阳离子,在碱性溶液中作酸性解离,成为带负电荷的阴离子。
RNH 3+RCOONH 3+RCOO H 2NOHOH在一定氢离子浓度时,蛋白质分子的酸性解离与碱性解离相等,成为中性颗粒,所带正负电荷相等,净电荷为零,此时溶液的pH 值称为蛋白质的等电点(pI )。
在等电点时蛋白质分子在电场中既不向阴极移动,也不向阳极移动。
而且分子间因碰撞而引起聚沉的倾向增加。
所以此时蛋白质溶解度最小,若再加入乙醇、丙酮等试剂与蛋白质分子争夺水分子,减低了蛋白质分子外水化膜的厚度,而使浑浊度增加,蛋白质等电点与所含氨基酸种类和数量有关。
若蛋白质含酸性氨基酸多,则等电点多略酸性,如胃蛋白酶的等电点为pH1左右,也有一些蛋白质含碱性氨基酸多,则等电点偏碱性。
如鱼精蛋白等电点为pH12.0-12.4,含酸性和碱性氨基酸残基数目相近的蛋白质,其等电点为中性偏酸约5左右。
本实验采用酪蛋白在不同pH 溶液中形成的混浊度来确定其等电点,即混浊度最大的溶液pH 值为该种蛋白质的等电点。
三 实验设备(1) 试管架 1个(2) 吸管 1mL 2支 ;2mL 1支 ;5mL 1支;10mL 1支 (3) 试管 1.5×15mL 10支 (4) 滴管 2支四 实验试剂(1)1mol/L 醋酸溶液:量取99.5%醋酸(比重1.05)2.875 mL ,加水至50 mL 。
(2)0.1mol/L 醋酸溶液:量取1mol/L 醋酸5 mL ,加水至50 mL 。
基础生物学实验讲义
基础生物学实验讲义文档编制序号:[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]基础生物学实验讲义(生命科学类本科生使用)广西大学行健文理学院实验一普通光学显微镜的使用与生物绘图一、实验目的1. 了解普通光学显微镜的基本构造,能规范和较熟练地使用;2. 学习细胞临时装片的制作方法和生物绘图的方法。
二、实验材料细菌涂片三、实验用具显微镜、载玻片、盖玻片、胶头滴管四、实验内容1、普通光学显微镜的基本构造、使用方法及保护显微镜的基本结构显微镜构造很复杂,种类很多,但基本结构是由机械和光学两大部分构成,现分述如下:机械部分它是为光学部分服务的部件,包括以下六部分:(1) 镜座:显微镜最下面呈马蹄形或圆形的部分,起稳定和支持显微镜作用。
(2) 镜柱:直立于镜座上的短柱,支持显微镜的其它部分。
(3) 镜臂:弯曲成马蹄形的部分,便于手持,下端与镜柱相连接的地方有一个倾斜关节,可使镜臂倾斜,便于观察。
(4) 载物台:自镜臂下端向前伸出,放置标本用的平台,其中央有一个园孔,叫通光孔。
台上有一移动器(老式的左右各有一个压片夹),用以固定和移动标本。
(5) 镜筒:和镜臂上方连接的园筒部分。
有的显微镜镜筒内有一抽管,可适当抽长,一般长度是160-170mm。
镜筒上端装有目镜,下端有一个可转动的园盘,叫物镜转换器(或叫物镜旋转盘),其上装有2-4 个物镜。
(6) 调焦器(调节器或调节螺旋):为镜壁上两种可转动的螺旋,一大一小,能使镜筒上下移动,调节焦距。
大的叫粗调焦器,升降镜筒较快,用于低倍镜对焦;小的叫细调焦器,升降镜筒较慢。
光学部分由接目镜、接物镜、反光镜、聚光器等四部件组成。
(1) 接目镜:装于镜筒上方,由两组透镜构成,接目镜的作用是把接物镜所形成的倒立实像再放大成为一个虚像。
接目镜上刻有5×,8×,10×,15×,25×等符号,表示放大倍数。
我们所观察到的标本的物像,其放大倍数是接物镜和接目镜放大倍数的乘积。
分子生物学实验讲义
《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。
微生物学实验讲义全
实验四显微测微技术与细菌运动性观察一、目的要求1.了解测微尺的构造和使用,学会测量微生物细胞大小的方法。
2.学习悬滴法观察细菌运动性技术二、实验原理(一)显微测微技术微生物细胞的大小是微生物基本的形态特征,也是分类鉴定的依据之一。
其大小的测量需在显微镜下用目镜测微尺来进行,但由于测量的是放大后的图像,故目镜测微尺在不同放大倍率下每格实际代表的长度也随之变化,因此,需用物镜测微尺来校正在不同放大倍率下目镜测微尺每格所代表的实际长度。
物镜测微尺是中央刻有精确刻度的载玻片,一般是将1 mm等分为100格,每格长0.01mm,即10 pm,它不直接用于测量细胞大小,而是用于校正目镜测微尺的每格的相对长度。
目镜测微尺是一个可放人接目镜的直径均为1.75 mm的圆形玻片,其中央有精确的等分刻度(有50格和100格两种)测量时,需将其放人接目镜中的隔板上,用以测量经显微镜放大后的细胞物象。
(二)细菌运动性在显微镜下观察细菌的运动性,也可以初步判断细菌是否有鞭毛。
通常使用压滴法或悬滴法观察细菌的运动性。
观察时,要适当减弱光线,增加反差,如果光线很强,细菌和周围的液体就难以辨别。
三、实验器材1.活材料:培养12-16h的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母2.试剂:香柏油、二甲苯、凡士林等。
3.器材:目镜测微尺,物镜测微尺、凹载玻片、盖玻片、镊子、接种环、滴管、擦镜纸、显微镜。
四、操作步骤(—)显微测微技术1.装目镜测微尺:取出接目镜,把目镜上的透镜旋下,将目镜测微尺刻度朝下放在目镜镜筒的隔板上,然后旋上目镜透镜,再将目镜插人镜筒。
2.校正目镜测微尺(1) 将物镜测微尺刻度面朝上放在显微镜载物台上(2) 先用低倍镜观察,将镜台测微尺有刻度的部分移至视野中央,调节焦距,当清晰地看到镜台测微尺的刻度后,转动目镜使目镜测微尺刻度与物镜测微尺的刻度平行。
利用移动器移动物镜测微尺,使两尺的第一条刻度线相重合,再向右寻找另外两条重合的刻度线,分别数出两重合线之间物镜测微尺和目镜测微尺所占的格数,由下列公式算出目镜测微尺每格所代表的长度。
细胞生物学实验讲义
植物组织培养一、实验目的1、掌握植物细胞无菌培养技术。
2、了解不同激素对细胞的不同诱导作用。
二、实验原理植物组织培养是20世纪60年代以来植物细胞生物学中发展起来的一项生物技术。
它是借用无菌操作方法,培养植物的离体器官,组织或细胞,使其在人工合成的培养基上,通过细胞的分裂、增殖、分化、发育,最终长成完整的再生植株。
植物组织培养技术的研究,不仅具有重大的理论意义,而且在生产实践中也已显示了广阔的应用前景。
组织分化与形态建成问题,快速繁殖与去除病毒,花药培养与单倍体育种,幼胚培养与试管受精,抗体突变体的筛选于体细胞无体系变异,悬浮细胞培养与次生物质生产以及超低温种质保存等方面的深入研究与实际应用,都必须借助植物组织培养技术的基本程序和方法,深刻理解植物细胞的全能性。
三、实验用品1、材料半夏无菌苗。
2、仪器卧式灭菌锅、超净工作台、烘箱、培养箱或培养室。
3、用具镊子、刀、牛皮纸、marker笔、棉线。
4、器皿试剂瓶(50、100、1000ml)、三角瓶(100ml)、刻度吸管(0.5、1、5、10ml)、培养皿(直径9~11cm)。
5、药品与试剂1).药品(见下表)2).70%酒精四、实验方法1、培养基的配制配制培养基前先要配制母液。
母液分大量元素、微量元素、铁盐及有机物质四类。
(各类成分浓度、用量详见下表)。
表1 MS培养基母液配制(单位:mg)1).大量元素母液(10倍液)分别称取10倍用量的各种大量无机盐,依次溶解于大约800ml热的(60~80℃)蒸馏水中。
一种成分完全溶解后再加入下一种,最后加水定容至1000ml后装入试剂瓶中,冰箱内贮存备用。
2).微量元素母液(100倍液)分别称取100倍用量的微量无机盐,依次溶解于800ml重蒸水中,加水定容至1000ml。
3).铁盐母液(100倍液)称取100倍用量的Na2-EDTA(乙二胺四乙酸钠)和FeSO4·7H2O溶于800ml重蒸水中,最后定容到1000ml。
分子生物学实验讲义(2020版-)
《分子生物学》实验讲义实验一分子生物学实验基础知识及常用仪器介绍实验二质粒DNA分离纯化实验三琼脂糖凝胶电泳实验四聚合酶链反应(PCR)检测质粒DNA实验五限制酶切鉴定质粒DNA实验一分子生物学实验基础知识及常用仪器介绍一、实验目的了解分子生物学实验特点,了解分子生物学实验室常用设备及基本实验操作。
二、实验内容1.分子生物学实验知识⑴严格操作规程分子生物学实验一般比较复杂,如所用试剂多、操作步骤多、实验时间长等,因此为保证实验效果,在实验室中一定要有整体观念,严格按照操作规程进行。
⑵耐心细致操作实验中不能急于求成,特别是对于初入门者,应反复操作,积累经验。
⑶习惯微量操作在分子生物学实验中,试剂的用量往往很少,常常细到1ul液体、ug或ng固体,这是平常肉眼很难看到的,所以刚刚接触实验的人往往感到不习惯,总是担心要取的东西能否看到、准不准确,操作的样品会不会丢失,总是想加大反应体积,以为越多越好。
这些观念都是错误的。
只有定时定量加入液体,才能保证实验成功,所以平时应加以练习,逐渐建立微量操作的观念才能解决好问题。
⑷防止实验污染分子生物学实验的对象主要是核酸,不同生物材料的DNA和DNA之间,不同的样品之间,核酸酶等蛋白酶与核酸之间,产物与反应物之间都有可能造成污染,最终导致实验的失败。
故要从所用试剂、仪器设备、耗材及操作人员等方面进行防止污染的操作。
⑸正确处理试剂分子生物学实验中对试剂的要求十分严格,包括试剂的等级、配制、除菌储备等各方面均有严格要求。
⑹注意实验安全分子生物学实验中,操作者常会接触一些对人体有害的试剂,必须实验安全要求进行实验操作,否则会给实验室甚至整个人类带来巨大的危害。
2.分子生物学实验常用仪器介绍⑴微量取液器⑵水纯化装置(离子交换器、超纯水装置)⑶离心机(低速、高速、超速)⑷电泳装置(电泳仪、电泳槽)⑸灭菌设备(高压蒸汽灭菌锅、过滤除菌器)⑹超净工作台⑺PCR仪⑻凝胶成像系统(紫外分析仪、核酸凝胶电泳图谱的记录)⑼温度控制设备(冷冻设备、培养箱、水浴箱、烤箱)⑽其它设备(紫外可见分光光度计、微波炉、凝胶干燥器、真空干燥仪)3.分子生物学基本实验操作⑴基因组DNA的分离与纯化(核酸浓度和纯度测定)⑵真核细胞mRNA的分离与纯化⑶质粒DNA的提取⑷PCR基因扩增实验⑸限制性内切酶酶切实验⑹DNA重组技术⑺DNA转移技术⑻DNA测序:化学法、双脱氧链终止法⑼核酸探针的制备技术:末端标记、PCR法制探针、非放射性探针⑽分子杂交技术:Southern印迹、Northern印迹和Western印迹4.微量移液器的使用可调节微量移液器标准操作程序(适用的液体:水、缓冲液、稀释的盐溶液和酸碱溶液):⑴调节数字至所需体积;⑵装上吸嘴(不同规格的移液器用不同的吸头),注意气密性);⑶按到第一档,垂直进入液面几毫米;⑷缓慢松开控制按钮(否则液体进入吸头过速会导致液体倒吸入移液器内部吸入体积减少);⑸停顿1s后将吸嘴提离开液面;⑹平稳按压打出液体。
微生物学实验讲义
实验一玻璃器皿的洗涤、包扎与灭菌一、目的要求1、熟悉微生物实验所需的各种常用器皿名称和规格;2、掌握对各种器皿清洗方法;3、掌握玻璃器皿的干热灭菌操作过程;4、了解手提式高压蒸汽灭菌锅的结构、使用方法和操作要点。
二、基本原理为了保证实验顺利进行,要求把实验用器皿清洗干净。
保持灭菌后无菌状态,需要对培养皿、吸管等进行妥善包扎。
试管和三角瓶要做棉塞。
这些工作看来很普通,如操作不当或不按规定要求去做,会导致实验的失败。
因此应看作是微生物实验的基本操作。
灭菌是指杀死或消灭一定环境中的所有微生物的营养体,包括芽胞和孢子。
灭菌的方法分物理和化学灭菌法两大类。
本实验主要介绍物理方法的一种,即加热灭菌。
加热灭菌包括湿热和干热灭菌两种。
通过加热使菌体内蛋白质凝固变性,从而达到杀菌目的。
细胞内的蛋白质凝固变性与其自身含水量有关,含水量越高,其凝固所需要的温度越低。
在同一温度下,湿热的杀菌效力比干热大,因为在湿热情况下,菌体吸收水分,使蛋白质易于凝固;同时湿热的穿透力强;湿热的蒸汽有潜热存在,从而增加灭菌效力。
三、实验器材1、吸管,试管,三角瓶,试管刷,棉花,报纸、包扎绳、去污粉等;2、手提式高压蒸汽灭菌锅。
四、实验步骤1、玻璃器皿的洗涤清洁的玻璃器皿是实验得到正确结果的先决条件,因此,玻璃器皿的清洗是实验前的一项重要准备工作。
1)不能用有腐蚀作用的化学试剂,也不能使用比玻璃硬度大的物品来擦拭玻璃器皿;新的玻璃器皿应用酸性溶液(2%的盐酸溶液)浸泡数小时,再用自来水冲洗干净。
2)用过的器皿应立即洗涤。
3)强酸,强碱,琼脂等能腐蚀,阻塞管道的物质不能直接倒在洗涤槽内,必须到在废物缸内。
一般的器皿都可用去污粉,肥皂或配成5%的热肥皂水来清洗。
油脂很重的器皿应先将油脂擦去。
沾有煤膏,焦油及树脂一类物质,可用浓硫酸或40% 氢氧化钠或用洗液浸泡;沾有蜡或油漆物,可加热使之熔融后揩去,或用有机溶剂(苯,二甲苯,汽油,丙酮,松节油等)揩去。
微生物实验讲义
微生物学实验讲义绪论实验课的目的与要求1、普通微生物学实验的目的掌握微生物的基本操作技能,了解微生物学的基本知识;加深对课堂理论的理解。
同时培养同学认真观察思索、分析解决问题的能力和严肃认真的科学态度。
2、普通微生物学实验课的要求a、实验预习了解实验的目的和原理,做到每一步实验都心中有数。
b、实验观察和记录微生物实验的连续性较强,实验中也较常出现突发情况,所以要求同学认真细致观察,如实记录。
c、实验结果要求同学实事求是地填写实验结果,交给老师评阅。
d、爱护公共财物并维护公共秩序:公用的仪器药品用后放回原处。
对精密仪器(显微镜、天平)细心维护,轻拿轻放。
从冰箱或温箱取放物品时要随时关门。
对消耗性的材料、用品、药品要厉行节约(擦镜纸、滤纸条等)。
3、实验室规则微生物实验不同于动、植物实验,我们会经常接触到一些致病菌或条件致病菌,所以希望大家严格遵守无菌操作,为保证自身及他人的健康,以防污染或感染。
a、实验室的整洁非必需书、物品请勿带入实验室,不得在室内吸烟、进食,实验后收拾、擦净桌子。
b、实验时的需小心如遇到盛菌试管打破或皮肤破伤要及时处理。
c、实验培养的材料标明自己的组别、处理方式,放入教师指定地点培养。
d、实验后的灭菌所用物品可进行3%来苏水浸泡消毒或高压灭菌。
e、实验前后工作之前先洗手,工作后用肥皂洗手。
f、离开实验室一定关闭、水、电、门、窗。
第一部分微生物的染色与形态结构的观察基本原理:虽然可以用相差显微镜等直接观察微生物的形态特征,但其应用有局限性;用电子显微镜可以观察到微生物的各种形态结构,但因其价格昂贵、设备条件要求高、操作也较复杂,应用上也受一定限制。
所以,一般实验室仍常用普通光学显微镜来进行微生物形态学特征的观察。
然而,微生物(尤其是细菌)细胞小而透明,当把细菌悬浮于水滴内,用光学显微镜观察时,由于菌体和背景没有显著的明暗差,因而难以看清它们的形态,更不易识别其结构,所以,用普通光学显微镜观察细菌时,往往要先将细菌进行染色,借助于颜色的反衬作用,可以更清楚地观察到细菌的形状及其某些细胞结构。
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实验四多重序列比对及系统发生树的构建
【实验目的】
1、掌握使用Clustalx进行序列多重比对的操作方法;
2、熟悉构建分子系统发生树的基本过程,掌握使用MEGA软件构建系统发生树的操作方法。
3、进一步熟练BLAST的使用
【实验原理】
在现代分子进化研究中,根据现有生物基因或物种多样性来重建生物的进化史是一个非常重要的问题。
一个可靠的系统发生的推断,将揭示出有关生物进化过程的顺序,有助于我们了解生物进化的历史和进化机制。
对于一个完整的进化树分析需要以下几个步骤:
⑴要对所分析的多条目标序列进行比对;
⑵要构建一个进化树(phyligenetic tree)。
构建进化树的算法主要分为两类:基于距离的方法和基于形状的方法。
基于距离的方法是指计算序列之间的两两距离,构成距离矩阵,然后采用聚类算法推断进化树。
最常见的基于距离的方法是UPGMA(Unweighted pair group method with arithmetic mean,不加权算数平均对群法)与Neighbor-joining(邻接法),前者不如后者准确。
基于性状的方法是指把序列中每个位点的状态视为性状,建立进化树模型来描述序列之间的性状差异。
最常见的基于性状的方法包括最大简约法,最大似然法以及贝页斯方法。
基于距离的方法相对于基于性状的方法,在计算速度上快很多,而且适用于各种类型的数据(如SNP数据,基因表达数据等);基于性状的方法计算速度较慢,搜索空间更大,得到的结果也往往更加准确。
在研究中一般都会尝试不同的方法来建立进化树,综合多种方法得到的结果更加可靠。
⑶对进化树进行评估。
进化树的构建是一个统计学问题,我们所构建出来的进化树只是对真实的进化关系的评估或者模拟,需要进行统计学检验和评估。
现在主要采用的方法是bootstraping,该方法的原理是每次以位点为单位对用于建树的多序列比对进行重新采样,看得到的进化树跟使用原有多序列比对得到的进化树的相似性。
简单的说,就是看如果只用多序列比对的部分信息(2/3左右)构建进化树,得到的序列间的关系是否比较稳定。
在实际应用中,多序列比对常用的软件包括ClustalW/X, MUSCLE, MAFFT 等,三者的准确性相当,但计算时间依次减少;进化树构建常用的软件包括PHYLIP(软件包,包括多种建树方法),MEGA,MrBayes,Phyml等等。
从用
户友好性和功能上来说,MEGA是目前用得最多的进化树构建和分析软件。
本课程将学习如何使用ClustalX和MEGA分别做多序列比对和进化树构建。
【实验内容】
1、使用CLUSTALX软件对已知八条DNA序列(如下)进行多重序列比对;M._mulatta AGCTTTCT GGCGCAACCA TCCTATGAT TGCTCACGGA CTCACCTCTT M._fascicu AAGCTTCTCC GGCGCAACCA CCTATAAT CGCCCGGG CTCACCTCTT
M._sylvanu AAGCTTCTCC GGTGCAACTA TCCTAGT TGCCATGGA CTCACCTCTT Homo_sapie AATTCACC GGCGCAGTCA TTCATAAT CGCCCACGGG CTTACATCCT Gorilla AATTCACC GGCGCAGTTG TTCTTATAAT TGCCCACGGA CTTACATCAT Pongo AATCACC GGCGCAACCA CCCTCATGAT TGCCATGGA CTCACATCCT Saimiri_sc AAGCTTCC GGCGCAATGA TCCTAATAAT CGCTCACGGG TTTACTTCGT Lemur_catt AAGCTTTA GGAGCAACCA TTCTAATAAT CGCACATGGC CTTACATCAT
2、使用MEGA软件构建上述DNA分子系统发生树。
3、从BLAST上获取跟人类基因P53同源的其他物种的5个基因,使用MEGA 得到它们的分子系统发生树
【实验方法】
一、用CLUSTALX软件对已知DNA序列做多序列比对。
操作步骤:
1、使用BioEdit,以FASTA格式准备上述8个DNA序列test.fas文件.
注意:ClustalX软件不支持中文文件名,请不要把文件放在桌面。
2、双击进入CLUSTALX程序,点FILE进入LOAD SEQUENCE,打开test.fas 文件。
3、点ALIGNMENT,在默认alignment parameters下,点击Do complete Alignment 。
在新出现的窗口中点击ALIGN进行比对,这时输出两个文件(默认输出文件格式为Clustal格式):比对文件test.aln和向导树文件test.dnd。
4、点FILE进入Save sequence as,在format 框中选fasta格式,设置文件名为test_align.fas,点击OK。
二、用MEGA软件推导进化树。
1、打开MEGA软件,菜单栏处点击“Data”,从“Open a File/Session”打开上面保存的test_align.fas文件
2、菜单栏处点击“Phylogeny”,选择构建进化树的方法“Construct/Test Neighbor-jo ining Tree”,进入参数设置界面;
3、查看需要设置的参数:
1)是否检验进化树的可信度:默认为做bootstrap检验,改为“None”;
2)设置核苷酸替换模型:默认参数;
3)设置位点和进化速率分布模式:默认参数;
4)处理Gap方法:默认参数;
参数设置完成后,点击窗口下面的”Compute”按钮,开始构建进化树。
MEGA会显示任务的进度。
4 进化树建好之后,MEGA会默认打开一个新窗口展示该进化树,如下图所示:
5 可以对进化树的展示形式进行改变,如变成星型,交换同一节点中两个分支的位置,对分支进行压缩显示,也可以把该树保存下来在其他软件打开,或者以图形的形式输出。
6 重复上面的第2~5步,在第2步,改变建进化树的方法,看得到的进化树是否有差异;
7 重复上面的第3~5步,在第3步中,分别改变下面的参数,看得到的结果是否有差异:
1)检验进化树的参数改为默认值;
2)核苷酸替换模型改成p-distance;
三、用BLAST与MEGA软件推导人基因P53与其他物种中该基因的进化树
1 通过NCBI上的Gene数据库,查询到P53编码的其中一个蛋白的序列;
2 通过BLAST,获取跟人P53蛋白同源的其他几个物种的蛋白序列,包括Pongo abelii,Pan troglodytes,Chlorocebus aethiops,Cercocebus atys与Macaca mulatta 等物种,下载到本地,保存为fasta格式;
3 使用上面介绍的ClustalX对蛋白序列进行多序列比对,然后使用MEGA中的Neighbor-joining方法建立进化树,并且做bootstrap检验。
【作业与思考题】
1、采用以上例子给出的DNA序列进行系统发育树的构建结果。
(包括序列比对结果及最终生成的树)
2 以上面提供的DNA序列为例,比较Neighbor-joining方法与Maximum-likelihood方法构建进化树的异同,包括涉及的参数,速度与结果等方面;
3、在P53相关的实验内容中,对应的蛋白序列改成mRNA序列,然后再做多序列比对与进化树构建,看得到的进化树的异同。
4 MEGA是目前进化分析领域用的最多的软件之一,请查看其Tutorial,总结其功能,同时思考它能用于哪些方面的研究。