1308062115 贾洋 鸡肝DNA的提取与定量分析
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②异丙醇沉淀法Байду номын сангаас2~5];
此方法是利用蛋白质在酸、碱或酶的条件下易发生水解,离心后再用异丙醇来沉淀DNA,由此方法得到的DNA优点是:纯度较高,可以满足各种实验的要求;缺点是:操作比较繁琐,用时也比较长,所用的部分试剂具有毒性,因此,在实验中要格外注意。
③玻璃珠颗粒吸附法[6]
该方法的要领是采用细胞裂解液来裂解细胞,然后加入能与DNA结合的玻璃颗粒缓冲溶液,经过一系列的沉淀,洗脱最终获得DNA。此法可以提取福尔马林、石蜡包埋的标本中的DNA。
④盐析法[1]
该方法是利用DNA在0.14mol/L的盐溶液中溶解度非常低的这一特点,而RNA却可以溶于0.14mol/L的盐溶液,因此,可利用这一特点将DNA与RNA分离开来提取。
1.3.2
测定方法:
利用DNA在紫外线下具有吸收作用这一性质[7,8],可以用紫外可见分光光度计分别测得DNA在波长为260nm和280nm处的吸光度OD,计算OD260nm/OD280nm的值,若OD260/OD280≈1.8则表明提取的DNA比较纯;若OD260/OD280≤1.8则说明DNA可能存在蛋白质污染;若OD260/OD280≥1.8则可能存在RNA污染。为了测量精准可以多做几组平行试验。
Key words:chicken liver; DNA; phenol-chloroform; ultraviolet and visible; Phosphorus determination method
前
DNA也被称为脱氧核糖核苷酸,是生物界所有的物质遗传所必须的要素。早在19世纪60年代的时候,奥地利著名的生物学家孟德尔由豌豆实验提出遗传物质的存在,但因为仅仅是一种推理,因此并没有得到重视,直到20世纪初美国遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传试验,发现了基因普遍存在于染色体上,而且在染色体上是以线性方式分布的,因而得出染色体就是基因的载体。
1.2 DNA
1.2.1 DNA
DNA(脱氧核糖核苷酸)是一种长链聚合物。它的分子是由四种脱氧核苷酸构成的,每一种脱氧核苷酸里都含有一种含氮碱基,它们是鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、腺嘌呤脱氧核苷酸(A)。在DNA分子中,碱基配对结合,即腺嘌呤脱氧核苷酸(A)只可与胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)相互配对,鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)只可与胞嘧啶脱氧核苷酸(C)互相配对,因为核苷酸的数量及碱基对的排列顺序的存在差异,所以导致生物种类的千差万别。
④检测器:紫外可见分光光度计一般选用的是光电管或者光电倍增管作为其检测器。
⑤指示仪表。
分光光度计一般操作分为以下几个步骤:a、打开电源预热;b、选择合适的波长;c、将待测的溶液依次倒入比色池;d、一次将比色池放入比色架,注意透光面;e、将对照管置于光路,分别对A和T进行调零;f、依次读数。
紫外可见分光光度法在定量时,经常使用的方法有:
DNA蓝色化合物
具体方法:通过制作DNA的标准曲线反查样品的DNA含量
C、琼脂糖凝胶电泳法[14~17]
目前多用琼脂糖为电泳的支持物对DNA进行电泳分析,其优点大致如下:
①操作简单,速度快,不需要对样品预先处理;
②琼脂糖凝胶的结构均匀,含的水量也相对比较大,近似于自由电泳,这样就导致样品扩散速度比自由电泳速度小,并且对样品吸附效果甚微,故电泳图谱清晰,分辨率高,重复性也相对较好。
(3)对照法
此方法的依据是,在相同实验条件下分别配制标准溶液和样品溶液,并在固定的波长处分别测量样品和标准液的吸光度,然后依据定律:
A标=EC标ι A样=EC样ι
B、二苯胺显色法测定DNA含量[13]
DNA在酸性条件下能够与二苯胺试剂一起加热变蓝,并在595nm处有最大光吸收。因为DNA在40~400μg范围内的光吸收与其浓度成正比,所以可以根据此特性对DNA的含量进行定量分析。
分析方法:
A、紫外可见分光光度法[9~12]
紫外可见分光光度计种类繁多、型号各异、性能也各不相同,但最主要的部件基本相同,均由五部分组成:
①光源:紫外可见分光光度计的光源一般都是使用氢灯或者氘灯,它们能够发射出150~400nm波长的连续光谱。
②单色器:最常使用的有光栅和棱镜。
③吸收池:盛放样品或者标准液的容器,紫外光区测量时必须采用石英吸收池。
不仅如此,基因在动物和农作物方面还有其他很贡献,在动物遗传方面的主要贡献有克隆羊“多利”、PCR扩增技术等,通过基因工程解密动物遗传规律,掌握濒危动物的遗传特性,进而对物种的繁衍生息起到保护作用。在植物方面的主要贡献有杂交水稻、转基因大豆等,大大的提高了农作物的产量,提高了农民的经济收入。
目前人类还在不断地研究基因,通过对基因的不断深入了解,以此来解决人类生活中遇到的各类疑难杂症,进而提升人类的生活质量。
1.3
1.3.1
①经典的酚-氯仿提取方法[1];
苯酚是蛋白质的变性剂,反复抽提可以使蛋白质变性,同时抑制了DNase的降解作用。SDS可以使细胞膜裂解,在EDTA、蛋白酶K的存在下消化蛋白质分子,是蛋白质变性,从而使DNA从核蛋白中游离出来,蛋白质表面带有亲水基团,容易进行水合作用,是蛋白质分子能够进入水分子中形成稳定的胶体溶液。当有机溶剂存在时,可以使蛋白质这种稳定系统破坏,变性沉淀,离心以后有机溶剂在底层,DNA在上层水相中,变性蛋白在两相之间。
基因有两个特征,一个是能忠实地复制其自身,从而确保生物的根本特性;另一个表现在繁衍后代上,基因能够“突变”和变异,当受精卵或者精子遭受到环境或遗传的影响的时候,后代的基因组就会产生突变或有害缺陷。有大部分的疾病会在特定条件下遗传,这就是所谓的遗传病。这也是为什么结婚前要做婚检的原因。因为掌握了基因的遗传特性,所以在日常生产生活中也相对的减少了疾病对人类的危害。
1.2.2 DNA
由于核苷酸中既包含碱性基团,又包含磷酸基团,因此DNA是一种两性电解质,又因为磷酸的酸性相对于碱来说比较强,所以一般情况下核苷酸表现为酸性。DNA分子的直径很小长度很大,故DNA溶液具有很高的粘度。DNA在水浴中加热的情况下遇到二苯胺会变成蓝色,同样可以被甲基绿染成绿色,故常用此法来检测DNA的存在。DNA对紫外线(260nm左右)具有吸收作用,利用这一特殊性质,我们可以对DNA的含量进行测定。较高的温度(80~100℃)、酸碱试剂(pH在4.0~11.0之间最稳定,如果超出此范围,DNA的结构与性质就会发生变化)、有机溶剂、酰胺,尿素等都可以引起DNA分子的变性,从而影响其吸光度,故在实验中应特别注意。
1
1.
20世纪初,随着人类对科学的不断追求和探索,基因这个概念逐渐开始出现在人们的生活中,人们开始了对遗传物质世界的探索。直至目前为止,人类通过大量的实验和探索,已经逐步掌握了基因的化学组成以及遗传特性,得出支撑着生命基本构造和性能的物质就是基因。任何生物体的生、老、病、死等一切生命现象都与基因有关,生命健康的内在因素也由它决定。DNA便是基因的组合体。人们通过研究DNA的一系列特性,提出了“生物工程”这一伟大命题。它主要应用于医疗、基因工程药物、环境保护、农作物培育、亲子鉴定及法医鉴定等方面。
摘 要
随着科学技术的不断进步,人们越来越多的了解到生物工程对人类社会的巨大帮助,特别是基因工程。通过对生物体内DNA的提取与分析,充分的了解生物繁衍的奥秘,也通过对DNA的研究研发出许多可以用于医学治疗药物和疾病预防的方法,提高了人类的生活质量。鉴于前面学者们对DNA的研究,设计出了许多关于DNA提取的方法,而且都已相对比较成熟。文章以咸阳市咸阳师范学院附近的鸡为研究对象,通过盐析法对鸡的肝脏中的DNA进行提取,然后再通过紫外可见分光光度法和定磷法法对DNA进行定量分析,最终确定所提取的DNA的含量。通过称量共从9g鸡肝中提取出0.532gDNA粗提物,通过两种定量分析方法对粗提物进行定量分析可知提取率并不是很高,用紫外可见分光光度法测得的粗提DNA溶液浓度大约为22.95μg/ml,可算出DNA的含量为0.0013g/g;用定磷法测得DNA的含量为0.0011g/g,说明两种检测方法的精确度有差异,但不是很明显。通过与其他研究人员的实验数据作对比可知蛋白质去除不是很理想。
(1)吸光系数法
依据朗伯比尔定律A=εCι,在已知ι和ε的条件下,根据所测得的A求出被测物质的浓度;即
C=A/ε·ι
(2)标准曲线法
此方法的要领是通过配制相同条件下的不同浓度的标准溶液,在相同的实验条件下分别测定其在固定波长处的吸光度值,并以此标准溶液的浓度为横坐标,以其相对应的吸光度值为纵坐标绘制A-C标准曲线图,然后在相同条件下测出样品的吸光度,最后在标准曲线上就可以反查出样品的浓度。
关键词:鸡肝;DNA;盐析法;紫外可见;定磷法
Abstract
With the progress of science and technology, more and more people understand that bio-engineering human society a great help, especially genetic engineering. Through the in vivo DNA extraction and analysis, a full understanding of the mysteries of biological reproduction, but also through the study of DNA is developed many ways for medical treatment and disease prevention, improve the quality of human life. Given the previous research on the DNA of scholars, we devised a number of methods on DNA extraction, and are relatively mature. Articles in Xianyang City, Xianyang Normal University nearby chicken for the study, by salting of chicken liver DNA was extracted, and then by UV-visible spectrophotometry and phosphorus measurement method for quantitative analysis of DNA, and ultimately determine the the content of the extracted DNA. Weighing apparent total chicken liver extract from 9g out 0.532g crude extracts, two quantitative analysis of crude extract quantitative analysis shows that the extraction rate is not very high, with a UV-visible spectrophotometry measured crude extract DNA concentration of about 22.95μg / ml, can be calculated DNA content of 0.0013g / g; as measured by a given DNA phosphorus content of 0.0011g / g, illustrate the accuracy of the two methods are different, but not very clear . With the experimental data of other researchers found that the protein removal for comparison is not very satisfactory.
此方法是利用蛋白质在酸、碱或酶的条件下易发生水解,离心后再用异丙醇来沉淀DNA,由此方法得到的DNA优点是:纯度较高,可以满足各种实验的要求;缺点是:操作比较繁琐,用时也比较长,所用的部分试剂具有毒性,因此,在实验中要格外注意。
③玻璃珠颗粒吸附法[6]
该方法的要领是采用细胞裂解液来裂解细胞,然后加入能与DNA结合的玻璃颗粒缓冲溶液,经过一系列的沉淀,洗脱最终获得DNA。此法可以提取福尔马林、石蜡包埋的标本中的DNA。
④盐析法[1]
该方法是利用DNA在0.14mol/L的盐溶液中溶解度非常低的这一特点,而RNA却可以溶于0.14mol/L的盐溶液,因此,可利用这一特点将DNA与RNA分离开来提取。
1.3.2
测定方法:
利用DNA在紫外线下具有吸收作用这一性质[7,8],可以用紫外可见分光光度计分别测得DNA在波长为260nm和280nm处的吸光度OD,计算OD260nm/OD280nm的值,若OD260/OD280≈1.8则表明提取的DNA比较纯;若OD260/OD280≤1.8则说明DNA可能存在蛋白质污染;若OD260/OD280≥1.8则可能存在RNA污染。为了测量精准可以多做几组平行试验。
Key words:chicken liver; DNA; phenol-chloroform; ultraviolet and visible; Phosphorus determination method
前
DNA也被称为脱氧核糖核苷酸,是生物界所有的物质遗传所必须的要素。早在19世纪60年代的时候,奥地利著名的生物学家孟德尔由豌豆实验提出遗传物质的存在,但因为仅仅是一种推理,因此并没有得到重视,直到20世纪初美国遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传试验,发现了基因普遍存在于染色体上,而且在染色体上是以线性方式分布的,因而得出染色体就是基因的载体。
1.2 DNA
1.2.1 DNA
DNA(脱氧核糖核苷酸)是一种长链聚合物。它的分子是由四种脱氧核苷酸构成的,每一种脱氧核苷酸里都含有一种含氮碱基,它们是鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)、胞嘧啶脱氧核苷酸(C)、腺嘌呤脱氧核苷酸(A)。在DNA分子中,碱基配对结合,即腺嘌呤脱氧核苷酸(A)只可与胸腺嘧啶脱氧核苷酸(T)相互配对,鸟嘌呤脱氧核苷酸(G)只可与胞嘧啶脱氧核苷酸(C)互相配对,因为核苷酸的数量及碱基对的排列顺序的存在差异,所以导致生物种类的千差万别。
④检测器:紫外可见分光光度计一般选用的是光电管或者光电倍增管作为其检测器。
⑤指示仪表。
分光光度计一般操作分为以下几个步骤:a、打开电源预热;b、选择合适的波长;c、将待测的溶液依次倒入比色池;d、一次将比色池放入比色架,注意透光面;e、将对照管置于光路,分别对A和T进行调零;f、依次读数。
紫外可见分光光度法在定量时,经常使用的方法有:
DNA蓝色化合物
具体方法:通过制作DNA的标准曲线反查样品的DNA含量
C、琼脂糖凝胶电泳法[14~17]
目前多用琼脂糖为电泳的支持物对DNA进行电泳分析,其优点大致如下:
①操作简单,速度快,不需要对样品预先处理;
②琼脂糖凝胶的结构均匀,含的水量也相对比较大,近似于自由电泳,这样就导致样品扩散速度比自由电泳速度小,并且对样品吸附效果甚微,故电泳图谱清晰,分辨率高,重复性也相对较好。
(3)对照法
此方法的依据是,在相同实验条件下分别配制标准溶液和样品溶液,并在固定的波长处分别测量样品和标准液的吸光度,然后依据定律:
A标=EC标ι A样=EC样ι
B、二苯胺显色法测定DNA含量[13]
DNA在酸性条件下能够与二苯胺试剂一起加热变蓝,并在595nm处有最大光吸收。因为DNA在40~400μg范围内的光吸收与其浓度成正比,所以可以根据此特性对DNA的含量进行定量分析。
分析方法:
A、紫外可见分光光度法[9~12]
紫外可见分光光度计种类繁多、型号各异、性能也各不相同,但最主要的部件基本相同,均由五部分组成:
①光源:紫外可见分光光度计的光源一般都是使用氢灯或者氘灯,它们能够发射出150~400nm波长的连续光谱。
②单色器:最常使用的有光栅和棱镜。
③吸收池:盛放样品或者标准液的容器,紫外光区测量时必须采用石英吸收池。
不仅如此,基因在动物和农作物方面还有其他很贡献,在动物遗传方面的主要贡献有克隆羊“多利”、PCR扩增技术等,通过基因工程解密动物遗传规律,掌握濒危动物的遗传特性,进而对物种的繁衍生息起到保护作用。在植物方面的主要贡献有杂交水稻、转基因大豆等,大大的提高了农作物的产量,提高了农民的经济收入。
目前人类还在不断地研究基因,通过对基因的不断深入了解,以此来解决人类生活中遇到的各类疑难杂症,进而提升人类的生活质量。
1.3
1.3.1
①经典的酚-氯仿提取方法[1];
苯酚是蛋白质的变性剂,反复抽提可以使蛋白质变性,同时抑制了DNase的降解作用。SDS可以使细胞膜裂解,在EDTA、蛋白酶K的存在下消化蛋白质分子,是蛋白质变性,从而使DNA从核蛋白中游离出来,蛋白质表面带有亲水基团,容易进行水合作用,是蛋白质分子能够进入水分子中形成稳定的胶体溶液。当有机溶剂存在时,可以使蛋白质这种稳定系统破坏,变性沉淀,离心以后有机溶剂在底层,DNA在上层水相中,变性蛋白在两相之间。
基因有两个特征,一个是能忠实地复制其自身,从而确保生物的根本特性;另一个表现在繁衍后代上,基因能够“突变”和变异,当受精卵或者精子遭受到环境或遗传的影响的时候,后代的基因组就会产生突变或有害缺陷。有大部分的疾病会在特定条件下遗传,这就是所谓的遗传病。这也是为什么结婚前要做婚检的原因。因为掌握了基因的遗传特性,所以在日常生产生活中也相对的减少了疾病对人类的危害。
1.2.2 DNA
由于核苷酸中既包含碱性基团,又包含磷酸基团,因此DNA是一种两性电解质,又因为磷酸的酸性相对于碱来说比较强,所以一般情况下核苷酸表现为酸性。DNA分子的直径很小长度很大,故DNA溶液具有很高的粘度。DNA在水浴中加热的情况下遇到二苯胺会变成蓝色,同样可以被甲基绿染成绿色,故常用此法来检测DNA的存在。DNA对紫外线(260nm左右)具有吸收作用,利用这一特殊性质,我们可以对DNA的含量进行测定。较高的温度(80~100℃)、酸碱试剂(pH在4.0~11.0之间最稳定,如果超出此范围,DNA的结构与性质就会发生变化)、有机溶剂、酰胺,尿素等都可以引起DNA分子的变性,从而影响其吸光度,故在实验中应特别注意。
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1.
20世纪初,随着人类对科学的不断追求和探索,基因这个概念逐渐开始出现在人们的生活中,人们开始了对遗传物质世界的探索。直至目前为止,人类通过大量的实验和探索,已经逐步掌握了基因的化学组成以及遗传特性,得出支撑着生命基本构造和性能的物质就是基因。任何生物体的生、老、病、死等一切生命现象都与基因有关,生命健康的内在因素也由它决定。DNA便是基因的组合体。人们通过研究DNA的一系列特性,提出了“生物工程”这一伟大命题。它主要应用于医疗、基因工程药物、环境保护、农作物培育、亲子鉴定及法医鉴定等方面。
摘 要
随着科学技术的不断进步,人们越来越多的了解到生物工程对人类社会的巨大帮助,特别是基因工程。通过对生物体内DNA的提取与分析,充分的了解生物繁衍的奥秘,也通过对DNA的研究研发出许多可以用于医学治疗药物和疾病预防的方法,提高了人类的生活质量。鉴于前面学者们对DNA的研究,设计出了许多关于DNA提取的方法,而且都已相对比较成熟。文章以咸阳市咸阳师范学院附近的鸡为研究对象,通过盐析法对鸡的肝脏中的DNA进行提取,然后再通过紫外可见分光光度法和定磷法法对DNA进行定量分析,最终确定所提取的DNA的含量。通过称量共从9g鸡肝中提取出0.532gDNA粗提物,通过两种定量分析方法对粗提物进行定量分析可知提取率并不是很高,用紫外可见分光光度法测得的粗提DNA溶液浓度大约为22.95μg/ml,可算出DNA的含量为0.0013g/g;用定磷法测得DNA的含量为0.0011g/g,说明两种检测方法的精确度有差异,但不是很明显。通过与其他研究人员的实验数据作对比可知蛋白质去除不是很理想。
(1)吸光系数法
依据朗伯比尔定律A=εCι,在已知ι和ε的条件下,根据所测得的A求出被测物质的浓度;即
C=A/ε·ι
(2)标准曲线法
此方法的要领是通过配制相同条件下的不同浓度的标准溶液,在相同的实验条件下分别测定其在固定波长处的吸光度值,并以此标准溶液的浓度为横坐标,以其相对应的吸光度值为纵坐标绘制A-C标准曲线图,然后在相同条件下测出样品的吸光度,最后在标准曲线上就可以反查出样品的浓度。
关键词:鸡肝;DNA;盐析法;紫外可见;定磷法
Abstract
With the progress of science and technology, more and more people understand that bio-engineering human society a great help, especially genetic engineering. Through the in vivo DNA extraction and analysis, a full understanding of the mysteries of biological reproduction, but also through the study of DNA is developed many ways for medical treatment and disease prevention, improve the quality of human life. Given the previous research on the DNA of scholars, we devised a number of methods on DNA extraction, and are relatively mature. Articles in Xianyang City, Xianyang Normal University nearby chicken for the study, by salting of chicken liver DNA was extracted, and then by UV-visible spectrophotometry and phosphorus measurement method for quantitative analysis of DNA, and ultimately determine the the content of the extracted DNA. Weighing apparent total chicken liver extract from 9g out 0.532g crude extracts, two quantitative analysis of crude extract quantitative analysis shows that the extraction rate is not very high, with a UV-visible spectrophotometry measured crude extract DNA concentration of about 22.95μg / ml, can be calculated DNA content of 0.0013g / g; as measured by a given DNA phosphorus content of 0.0011g / g, illustrate the accuracy of the two methods are different, but not very clear . With the experimental data of other researchers found that the protein removal for comparison is not very satisfactory.