基因组DNA提取与PCR扩增技术
DNA提取和PCR扩增文档
ctab法dna提取液各种成分的作用是什么?1、裂解液要预热,以抑制DNase(脱氧核糖核酸酶),加速蛋白变性,促进DNA溶解。
2、酚一定要碱平衡。
苯酚具有高度腐蚀性,飞溅到皮肤、粘膜和眼睛会造成损伤,因此应注意防护。
氯仿易燃、易爆、易挥发,具有神经毒作用,操作时应注意防护。
3、各操作步骤要轻柔,尽量减少DNA的人为降解。
4、取各上清时,不应贪多,以防非核酸类成分干扰。
5、异丙醇,乙醇.NaAc,KAc等要预冷,以减少DNA的降解,促进DNA与蛋白等的分相及DNA沉淀。
6、提取DNA过程中所用到的试剂和器材要通过高压烤干等办法进行无核酸酶化处理。
7、所有试剂均用高压灭菌双蒸水配制。
提取DNA配方CTAB为十六烷基三甲基溴化铵,CTAB提取缓冲液的经典配方Tris-HCl (pH8.0)提供一个缓冲环境,防止核酸被破坏;EDTA螯合Mg2+或Mn2+离子,抑制DNase活性;NaCl 提供一个高盐环境,使DNP充分溶解,存在于液相中;Cβ-巯基乙醇是抗氧化剂,有效地防止酚氧化成醌,避免褐变,使酚容易去除基因组DNA。
CTAB 4gNaCl 16.364 g1M Tris-HCl 20ml( PH8.0)0.5M EDTA 8ml,先用70ml ddH2O溶解, 再定容至200ml灭菌冷却后0.2-1% 2-巯基乙醇(400ul)氯仿-异戊醇(24:1):先加96ml 氯仿,再加4ml异戊醇,摇匀即可。
实验目的从新鲜的小鼠肝脏中提取基因组DNA,为southern杂交或DNA文库的构建做好准备。
我们重点是要保证DNA的序列、产率和纯度,去除Dnase、机械剪切(对于如此之大的基因组,防止机械剪切是很重要的)、物理、化学因素的影响。
实验原理及过程12345678。
原理琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。
其分析原理与其他支持物电泳的最主要区别是:它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。
琼脂糖凝胶具有网络结构,物质分子通过时会受到阻力,大分子物质在涌动时受到的阻力大,因此在凝胶电泳中,带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量,而且还取决于分子大小,这就大大提高了分辨能力。
基因组dna提取实验报告
基因组dna提取实验报告基因组 DNA 提取实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是从不同的生物样本中提取高质量的基因组DNA,以便进行后续的分子生物学实验,如 PCR 扩增、基因测序等。
通过本次实验,掌握基因组 DNA 提取的基本原理和操作方法,了解影响 DNA 提取质量的因素,并对提取的 DNA 进行质量检测和分析。
二、实验原理基因组DNA 提取的基本原理是利用细胞裂解液破坏细胞膜和核膜,使细胞内的物质释放出来,然后通过蛋白酶 K 消化蛋白质,去除 RNA 等杂质,再利用酚/氯仿等有机溶剂抽提,将蛋白质、多糖等杂质去除,最后通过乙醇沉淀或异丙醇沉淀得到纯净的基因组 DNA。
三、实验材料与试剂(一)实验材料1、新鲜的动物组织(如肝脏、肌肉等)2、植物叶片3、细菌培养物(二)实验试剂1、细胞裂解液(含 TrisHCl、EDTA、NaCl、SDS 等)2、蛋白酶 K3、酚/氯仿/异戊醇(25:24:1)4、无水乙醇5、 70%乙醇6、 RNA 酶 A7、 3M 醋酸钠(pH 52)8、 TE 缓冲液(10 mM TrisHCl,1 mM EDTA,pH 80)(三)实验仪器1、离心机2、移液器3、恒温水浴锅4、紫外分光光度计5、电泳仪及电泳槽四、实验步骤(一)动物组织基因组 DNA 提取1、取约 01g 新鲜的动物组织,放入 15ml 离心管中,加入 1ml 细胞裂解液,用剪刀将组织剪碎,然后在冰上放置 10min。
2、向离心管中加入20μl 蛋白酶 K(20mg/ml),充分混匀,在 55℃水浴锅中孵育过夜,直至组织完全消化。
3、加入等体积的酚/氯仿/异戊醇(25:24:1),轻轻颠倒离心管10min,使溶液充分混匀。
4、 12000rpm 离心 10min,将上清液转移到新的离心管中。
5、重复步骤 3 和 4 一次。
6、向上清液中加入 1/10 体积的 3M 醋酸钠(pH 52)和 2 倍体积的无水乙醇,轻轻颠倒离心管,可见白色的 DNA 沉淀出现。
植物基因组DNA的提取及分析
植物基因组DNA的提取及分析一、植物基因组DNA提取的步骤:1.样本的准备:从植物中选择健康和新鲜的组织样本,如叶片、茎、根等。
样本选择要避免含有大量的绒毛、叶色不正常等因素的部位。
2.细胞破碎:将样本放入液氮中迅速冷冻,然后用研钵和研钉对样本进行研磨,直至样本完全破碎。
3.细胞裂解:将研磨的样本加入裂解缓冲液,边振荡边研磨使样本均匀混合。
4.蛋白质去除:使用酚/氯仿提取法去除蛋白质。
加入等体积的酚/氯仿/异丙醇混合液,轻轻混合,然后离心离心管以分离上清和下层。
5.DNA沉淀:将上清转移至新的离心管中,加入等体积的冷乙醇进行DNA沉淀。
静置一段时间后,离心离心管以沉淀DNA。
6.DNA洗涤:将DNA沉淀物用70%乙醇洗涤一至两次,去除残留的盐和其他杂质。
7.DNA溶解:用适量的稳定缓冲液溶解DNA,使其达到一定浓度并避免降解。
二、植物基因组DNA分析的方法:1.PCR扩增:PCR技术可以通过放大DNA片段来研究特定基因或DNA 序列。
首先选择适当的引物,然后将DNA样本与引物、核酸酶、dNTPs等反应液混合,进行多次循环的变温扩增反应。
2.聚丙烯酰胺凝胶电泳:将PCR扩增的产物与DNA分子量标记物置于聚丙烯酰胺凝胶中,然后进行电泳。
电泳结束后,通过紫外线照射或染色剂染色,观察电泳图谱,可以得到DNA片段的大小和数量。
3.酶切电泳:使用限制性内切酶切割DNA片段,然后将切割后的DNA 片段进行电泳分析。
根据DNA片段的大小和相对迁移速度,可以进行DNA 的分析和比较。
4.南方杂交:将DNA样本与标记了放射性同位素或荧光染料的DNA探针进行杂交反应。
通过探针与目标DNA片段的互补配对,可以检测目标DNA的存在和数量。
5.DNA测序:通过测序技术获得DNA序列信息,可以揭示基因组的结构和功能。
通过以上方法,我们可以提取和分析植物基因组DNA,更好地了解植物基因组的组成和功能,为植物的遗传改良和研究提供重要的信息。
水稻基因组DNA提取,PCR,纯化分子生物学实验报告
分子生物学实验报告实验内容:设计一个完整的实验,以水稻基因组为例,最终得到纯化的一个基因片段。
水稻基因组DNA提取以及基因片段的扩增、纯化和检测1.实验目的:1.1 熟练掌握实验室分子生物学相关的仪器的规范使用方法1.2 遵守实验室相关的实验规章制度,服从实验人员的管理1.3 熟练掌握实验室有关植物基因组DNA的简单提取方法以及检测方法1.4 了解琼脂糖凝胶电泳的原理,掌握胶体制备的方法以及电泳仪的操作方法1.5 掌握PCR技术的操作流程,熟练使用PCR仪并了解其工作原理及检测方法1.6 了解柱纯化的原理及使用方法2.实验原理1)水稻叶片基因组DNA提取水稻属于真核生物,其DNA以双链线性高分子形式存在于细胞核中,一般以染色质形式在。
由于植物组细胞破裂之后,DNA酶会水解DNA因此在提取过程总要加入EDTA螯合剂从而抑制DNA酶活性。
水稻叶片基因组DNA的提取主要是通过破碎组织和细胞从而通过对细胞内其他杂质的去处来达到基因组DNA的提纯。
提纯的产物通过1%的琼脂糖凝胶电泳进行检验。
本实验是通过CTAB法来进行提取的,它是一种阳离子表面活性剂,能溶解细胞膜和和核膜蛋白,使核蛋白解聚从而使DNA游离出来,已达到分离的目的。
2)特定基因片段的PCR扩增PCR(Polymerase Chain Reaction,聚合酶链反应)是一种选择性体外扩增DNA或RNA的方法。
它包括三个基本步骤: (1) 变性(Denature):目的双链DNA片段在95℃下解链;(2)退火(Anneal):两种寡核苷酸引物在适当温度(55℃左右)下与模板上的目的序列通过氢键配对;(3) 延伸(Extension):在TaqDNA 聚合酶合成DNA 的最适温度下,以目的DNA 为模板进行合成.由这三个基本步骤组成一轮循环,理论上每一轮循环将使目的DNA 扩增一倍,这些经合成产生的DNA 又可作为下一轮循环的模板,所以经30轮循环就可使DNA扩增上百倍。
pcr扩增实验步骤
pcr扩增实验步骤PCR(聚合酶链式反应)是一种广泛应用于分子生物学领域的实验技术,可用于扩增DNA片段。
以下是PCR扩增实验的一般步骤:1.收集样本:从所需的生物体中收集样本,例如细胞、组织或血液。
确保样本质量良好,避免污染。
2.DNA提取:使用适当的DNA提取方法从样本中提取DNA。
常见的提取方法包括酚-氯仿法、石蜡片法、辣根酸法等。
3. DNA定量:使用分光光度计或荧光检测仪测量提取的DNA的浓度。
确保DNA浓度适当,通常为50-100 ng/μl。
4.准备PCR反应体系:根据反应所需组分的浓度,将反应体系中的各种试剂和DNA片段以适当比例混合。
一般的PCR反应体系包括DNA模板、引物、dNTPs、聚合酶、缓冲液和水。
5.DNA扩增条件的优化:根据所用DNA片段和引物的长度,调整PCR反应条件,如变性温度(94-98°C)、退火温度(50-68°C)和延伸时间(1-2分钟)。
6.PCR循环:设置PCR仪的循环程序,其中包括变性、退火和延伸的循环。
通常进行25-35个循环。
7.PCR产物分析:使用琼脂糖凝胶电泳或其他适当的方法检测PCR产物。
通过将扩增反应混合物加入琼脂糖凝胶槽中,并在电泳室中施加电场进行游离电泳。
然后,使用紫外线照射仪观察琼脂糖凝胶上的DNA条带。
8. PCR产物与DNA序列分析:将PCR产物纯化并进行测序。
纯化可以使用商业PCR产物纯化试剂盒进行。
测序可以使用Sanger测序或其他高通量测序技术进行。
9.数据分析:通过比较PCR产物与目标序列的DNA序列,确定扩增是否成功。
如果目标序列与PCR产物一致,则证明PCR扩增成功。
10.数据表达与报告:将实验结果整理为数据表和图形,并合理解释实验结果。
最后,撰写实验报告,包括实验目的、方法、结果和结论等。
总结:PCR扩增是一种常用的分子生物学技术,可用于快速、高效地扩增DNA片段。
通过遵循上述步骤,实验人员可以成功进行PCR扩增实验,并用于研究DNA序列、基因表达等各种生物学研究。
植物基因检测实验报告
一、实验目的1. 掌握植物基因提取的基本原理和方法。
2. 了解植物基因检测的原理和操作步骤。
3. 通过实验,学会运用PCR技术检测植物基因。
二、实验原理植物基因检测是利用分子生物学技术,对植物基因进行定性或定量分析的方法。
实验中,首先提取植物基因组DNA,然后通过PCR技术扩增目标基因,最后对扩增产物进行检测。
本实验采用CTAB法提取植物基因组DNA,并利用PCR技术检测目标基因。
三、实验材料1. 植物样品:小麦、水稻、玉米等。
2. 试剂:CTAB裂解液、NaCl溶液、Tris-HCl缓冲液、蛋白酶K、SDS、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶、琼脂糖凝胶、电泳缓冲液等。
3. 仪器:高速离心机、PCR仪、凝胶成像系统、显微镜等。
四、实验步骤1. 植物基因组DNA提取(1)取适量植物样品,加入CTAB裂解液,研磨充分。
(2)加入NaCl溶液,混匀。
(3)加入蛋白酶K和SDS,混匀。
(4)65℃水浴1小时,期间每隔10分钟混匀一次。
(5)加入等体积的酚/氯仿,混匀。
(6)12,000 rpm离心15分钟,取上清液。
(7)加入等体积的氯仿,混匀。
(8)12,000 rpm离心15分钟,取上清液。
(9)加入1/10体积的3 mol/L的NaAc溶液和2.5倍体积的无水乙醇,混匀。
(10)-20℃沉淀2小时。
(11)12,000 rpm离心15分钟,弃上清液。
(12)用75%乙醇洗涤沉淀。
(13)12,000 rpm离心5分钟,弃上清液。
(14)将沉淀溶于适量的TE缓冲液中。
2. PCR扩增(1)设计特异性引物,针对目标基因。
(2)配制PCR反应体系,包括模板DNA、引物、dNTPs、Taq DNA聚合酶等。
(3)95℃预变性5分钟。
(4)95℃变性30秒,55℃退火30秒,72℃延伸30秒,共35个循环。
(5)72℃延伸10分钟。
3. PCR产物检测(1)取PCR产物,加入适量的琼脂糖凝胶电泳缓冲液。
目的基因的获取方法
目的基因的获取方法目的基因的获取方法是生物工程领域中的重要技术之一,它可以帮助科研人员获取特定的基因序列,为基因编辑、转基因技术等研究提供重要的实验基础。
目的基因的获取方法主要包括PCR扩增、基因克隆、基因合成等多种技术手段,下面将对这些方法进行详细介绍。
首先,PCR扩增是一种常用的目的基因获取方法。
PCR(Polymerase Chain Reaction)是一种体外扩增DNA的技术,通过PCR扩增可以快速、高效地获取目的基因序列。
具体操作步骤包括,设计引物、DNA模板提取、PCR反应体系配置、PCR扩增程序设置等。
利用PCR扩增技术,科研人员可以从不同来源的DNA样品中获取目的基因序列,为后续的研究工作奠定基础。
其次,基因克隆也是一种常用的目的基因获取方法。
基因克隆是利用DNA重组技术将目的基因插入到载体DNA中,形成重组DNA分子的过程。
具体操作步骤包括,DNA片段切割、连接反应、转化等。
通过基因克隆技术,科研人员可以将目的基因插入到适当的载体中,实现对目的基因的获取和进一步研究。
此外,基因合成也是一种重要的目的基因获取方法。
基因合成是利用化学合成技术,按照设计的基因序列,通过逐步合成核苷酸,最终获得目的基因序列的过程。
基因合成技术可以克服目的基因长度限制、避免PCR扩增引物设计困难等问题,为获取大片段基因提供了新途径。
综上所述,目的基因的获取方法包括PCR扩增、基因克隆、基因合成等多种技术手段,每种方法都有其特点和适用范围。
科研人员可以根据实际需求,选择合适的方法来获取目的基因序列,为生物工程领域的研究工作提供有力支持。
希望本文介绍的内容能够对相关领域的研究工作有所帮助,也欢迎大家对目的基因获取方法进行进一步探讨和交流。
验证PCR注意事项
验证PCR注意事项PCR(聚合酶链反应)是一种被广泛应用的基因检测技术,可以在短时间内扩增小片段DNA,使其数量快速增加。
然而,PCR技术操作繁琐,在实验过程中存在许多需要注意的事项,下面我将详细回答并讨论PCR技术的注意事项。
1. 实验室准备:在进行PCR实验前,要充分准备实验室所需的基本设备和试剂,如PCR仪、热循环程序控制器、离心机、PCR试剂盒等。
还需要保证空间干净整洁,避免交叉污染。
2. 基因组DNA提取:PCR反应的第一步是提取样本中的DNA,注意要选择适当的提取方法。
常用的方法有酚/氯仿法、磁珠法、硅胶膜法等,具体选择取决于样本类型和实验目的。
此外,提取过程中要避免样本的污染,严格遵守操作规程。
3. 靶标序列选择与设计:设计引物是PCR反应成功的关键。
引物应与目标DNA序列互补,长度在18-30碱基之间,GC含量约为50-60%。
引物间应该没有互补碱基片段,以避免引物二聚体的产生。
在设计引物时,可以利用一些在线工具进行引物评估,确保引物的特异性和稳定性。
4. 引物浓度的优化:引物浓度的优化对PCR反应的成功与否至关重要。
引物过多会导致引物二聚体或非特异性扩增,引物过少则可能导致不稳定的扩增。
一般来说,引物的最佳浓度为0.1-0.5μmol/L。
5. PCR反应体系的优化:PCR反应体系主要包括引物、DNA模板、dNTPs、聚合酶、缓冲液和Mg2+等。
体系中各个组分的浓度和比例需要优化,以确保PCR反应的成功。
一般来说,每个PCR反应管中最终反应体积为20-50μl,引物浓度为0.2-0.5μmol/L,模板DNA浓度为10-200ng。
6. 热循环程序设置的优化:PCR反应的关键步骤是反应体系的热循环程序。
温度和时间的设置需要根据引物和目标序列的特性进行优化。
常规的PCR热循环程序包括:变性(94-98C)、退火(50-68C)和扩增(72C)等步骤,反应周期数一般为25-40个。
PCR与DNA扩增技术
PCR与DNA扩增技术DNA扩增技术是生物学与分子生物学领域中一项基础性的技术,它的应用范围广泛而且重要。
其中,聚合酶链式反应(PCR)是一种常用的DNA扩增技术,它可以在短时间内在体外复制DNA片段,大大提高了DNA分析和研究的效率。
本文将介绍PCR的原理、方法和应用,并探讨PCR技术的发展与挑战。
一、PCR的原理PCR是一种通过体外复制DNA片段的技术,它主要依赖于DNA聚合酶的催化作用。
PCR的原理可以简单概括为三个步骤:变性、退火和延伸。
首先,PCR反应液的温度会被升高至94-98°C,这一步骤称为变性。
在高温下,DNA双链解旋成两条单链,使得目标DNA片段能够被其它反应物所识别。
接下来,反应液的温度被降至50-65°C,这一步骤称为退火。
在退火温度下,引物(primer)与目标DNA片段的互补序列结合,从而形成引物-目标DNA复合物。
最后,反应液的温度被升高至72°C,这一步骤称为延伸。
在延伸温度下,DNA聚合酶会沿着引物给予的方向合成新的DNA链,生成两个与原始目标DNA片段相同的分子。
通过不断重复这三个步骤,PCR反应可以在短时间内从少量的DNA起始物扩增出大量的DNA片段。
二、PCR的方法PCR的方法包括材料准备、反应体系搭建、PCR程序以及PCR产物的分析等多个方面。
材料准备是PCR反应的基础,包括DNA模板、引物、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)、缓冲液、DNA聚合酶等。
其中,DNA模板是PCR反应的起始物,引物则用于引导DNA聚合酶复制目标DNA片段。
反应体系搭建是PCR反应的重要步骤,要根据实验需求合理选择不同成分的浓度和比例。
常见的PCR反应体系包括总体积为25-50μl,其中包含DNA模板0.1-1μg,引物0.2-1μM,dNTPs 0.2-1mM,缓冲液1x(含有盐和引物)以及0.5-1.5U的DNA聚合酶等。
PCR程序是控制反应温度和时间的关键,一般包括预变性、PCR循环和最终延伸。
pcr技术扩增目的基因的步骤
pcr技术扩增目的基因的步骤
PCR(聚合酶链式反应)技术是一种用于扩增特定DNA 片段的技术。
以下是一般PCR 技术扩增目的基因的步骤:
1. 设计引物:根据目的基因的序列,设计一对特异性的引物。
引物是一小段DNA 序列,与目的基因的两端互补。
2. 制备模板DNA:从含有目的基因的样本中提取DNA 作为模板。
可以使用各种方法,如苯酚-氯仿提取法或商业试剂盒。
3. 反应体系准备:将模板DNA、引物、PCR 反应缓冲液、dNTP(脱氧核苷酸三磷酸)、DNA 聚合酶等试剂按照适当的比例混合在一起,形成PCR 反应体系。
4. 热循环:将反应体系放入PCR 仪中,进行热循环。
热循环包括三个步骤:变性、退火和延伸。
在变性步骤中,模板DNA 被加热至高温,使双链DNA 解开成为单链。
在退火步骤中,温度降低,引物与模板DNA 互补结合。
在延伸步骤中,温度再次升高,DNA 聚合酶开始合成新的DNA 链。
5. 循环次数:热循环通常进行多个循环,每个循环包括变性、退火和延伸步骤。
循环次数取决于目的基因的长度和扩增效率。
6. 产物分析:经过一定的循环次数后,PCR 反应产生大量的扩增产物。
可以通过琼脂糖凝胶电泳或其他方法对产物进行分析,以确认目的基因的扩增。
PCR 技术的具体步骤和条件可能因不同的实验目的和设备而有所差
异。
在进行PCR 实验之前,建议仔细阅读相关的实验指南和操作手册,并根据实际情况进行调整。
细菌基因组实验报告心得
一、实验背景随着生物技术的发展,细菌基因组研究已成为微生物学领域的重要研究方向。
通过对细菌基因组进行深入研究,我们可以了解细菌的遗传信息、生物学特性以及与人类健康的关系。
本实验旨在通过提取细菌基因组DNA,进行PCR扩增、测序和生物信息学分析,探讨细菌的基因组结构和功能。
二、实验过程1. 细菌基因组DNA提取实验中,我们选取了常见的细菌菌株作为研究对象,采用酚-氯仿法提取细菌基因组DNA。
具体步骤如下:(1)将细菌培养至对数生长期,收集菌液。
(2)加入适量的SDS和蛋白酶K,充分混匀,进行细胞裂解。
(3)加入酚-氯仿,混匀,离心分离。
(4)取上清液,加入等体积的异丙醇,混匀,离心沉淀。
(5)用75%乙醇洗涤沉淀,干燥,溶解于TE缓冲液中。
2. PCR扩增为了获得细菌基因组中的特定基因片段,我们采用PCR技术进行扩增。
具体步骤如下:(1)设计特异性引物,用于扩增目标基因。
(2)配制PCR反应体系,包括模板DNA、引物、dNTPs、Taq酶等。
(3)进行PCR扩增,包括预变性、变性、退火、延伸等步骤。
(4)扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳检测。
3. 基因组测序将PCR扩增产物进行纯化,然后进行测序。
测序结果经过比对和组装,得到细菌基因组的完整序列。
4. 生物信息学分析利用生物信息学软件对测序结果进行注释、比较和分析,了解细菌基因组的结构和功能。
三、实验心得1. 实验过程中,我们充分认识到细菌基因组研究的重要性。
通过对细菌基因组的深入研究,我们可以揭示细菌的生物学特性、进化关系以及与人类健康的关系。
2. 在实验操作中,我们学会了酚-氯仿法提取细菌基因组DNA、PCR扩增、测序和生物信息学分析等关键技术。
这些技术为今后的研究奠定了基础。
3. 实验过程中,我们遇到了一些问题,如DNA提取效率低、PCR扩增产物不稳定等。
通过查阅文献、请教老师和同学,我们找到了解决问题的方法,提高了实验成功率。
4. 实验过程中,我们深刻体会到团队协作的重要性。
植物基因组dna的提取、扩增及电泳鉴定
从植物DNA中找到奥妙:提取、扩增与电泳鉴定植物基因组的研究是揭示植物遗传特性以及开展植物基础科学研究的重要手段。
在开展植物DNA研究前,需要实施植物基因组DNA的提取、扩增及电泳鉴定等步骤。
以下是生物科技领域的一些灵活和有趣的技巧,可以助您成功进行植物基因组研究。
一、提取植物基因组DNA1. 细胞破碎法植物组织通常蕴含大量的细胞壁,因此破碎细胞壁是提取植物基因组DNA的一个重要步骤。
通过粉碎植物组织,然后用试剂将细胞排出来即可提取发现植物DNA,从而用于后续步骤。
2. CTAB法这是一种常用的植物基因组DNA提取方法,包括使用CTAB(己基三甲基溴化铵)试剂破解细胞壁。
CTAB法需前期准备,但提取到的DNA质量均很高。
二、扩增植物基因组DNAPCR(聚合酶链反应)是一个非常有用的技术,可使选定DNA序列扩增成百万甚至更多的分子,使它们可用于植物基因组研究。
FBP(前向单一引物PCR)可以用于检测植物基因组单个位点的多态性,这可以用于检测种内个体之间的遗传差异。
三、植物基因组DNA电泳鉴定分子量相似的DNA分子可以通过电泳鉴定分离,因此,DNA电泳成为提纯DNA的主要方式,促进扩大研究样本大小范围的同时又允许研究DNA随时间变化的结果。
电泳是植物DNA研究中必不可少的步骤。
考虑到复杂的操作流程和数据分析过程,实施植物基因组研究的关键是建立一个可重复和可靠的实验流程。
尽管一些方法已经得到确定,但基础技术并没有发展完全需要依靠科研者们的努力和实践。
让我们一起研究植物DNA的提取、扩增及电泳鉴定,加深紧密的交流与学习,与令我们感到兴奋的植物DNA世界同在!。
PCR扩增技术在基因检测中的重要作用
PCR扩增技术在基因检测中的重要作用基因检测是现代生物学研究和医学诊断中的重要手段,可以用来诊断疾病、筛查潜在的遗传疾病、确定个体基因型、鉴别亲子关系以及进行犯罪鉴定等。
其中,聚合酶链式反应(PCR)扩增技术作为一种快速、准确、灵敏且高效的方法,为基因检测提供了广阔的应用前景。
PCR技术由美国生物化学家基里尔·穆利斯(Kary B. Mullis)于1983年发明并于1985年公开发表,该技术是一种体外合成DNA的方法。
PCR通过体外扩增靶标DNA的特定片段,使得原本稀少的目标DNA得以显著增加,从而便于后续检测和分析。
PCR在基因检测中的重要作用主要体现在下面三个方面。
首先,PCR技术在基因检测中实现了目标DNA的高效扩增。
PCR通过不断的循环扩增,迅速复制出特定的DNA片段。
PCR反应的三个步骤包括:变性、退火和延伸。
这三个步骤通过不断的循环重复,使得DNA链得以不断复制,最终产生大量目标DNA。
这种高度选择性的扩增使得PCR在基因检测中成为一种理想的工具,可以在体外扩增低浓度的靶标DNA,为后续的检测提供足够的目标物。
其次,PCR技术在基因检测中实现了DNA序列的测定和分析。
PCR扩增得到的DNA片段可以进一步进行测序分析,从而了解目标DNA的具体序列。
通过PCR扩增靶标DNA,并使用DNA测序技术,我们可以检测到特定基因中的突变或突变类型,为疾病的诊断和治疗提供重要的信息。
同时,PCR扩增也可以用于检测DNA甲基化的状态,DNA甲基化在基因组稳定性、基因调控等方面起着重要的作用,PCR扩增技术的应用使得我们能够更好地理解和研究DNA甲基化对基因功能的影响。
最后,PCR技术在基因检测中实现了基因型的鉴定和亲缘关系的确定。
PCR扩增技术可以实现特定的基因片段的体外扩增,从而得到相对于基因型的信息。
这种信息可以用于确定个体的遗传状况,如基因突变或表达水平。
此外,PCR扩增技术还可以应用于亲子鉴定等领域,通过比对特定的基因片段,判断是否存在亲子关系。
提取基因组DNA和PCR原理
2 引物和模板DNA的复性:复性温度过高, 寡核苷酸引物不能与模板很好复性,扩 增效率降低;复性温度太低,非特异性 DNA片段扩增增加。 3 寡核苷酸引物的延伸:常在热稳定DNA 聚合酶的催化DNA合成的最适温度下进 行。对Taq DNA聚合酶来说最适温度是 72~78℃。
PCR反应特点
• 特异性强 • 灵敏度高 • 简便、快速 • 对标本的纯度要求低
未知序列
酶 未知序列
限制酶
3)多重PCR(复合PCR)
用于检测特定基因序列的存在或缺失。
引物 1 2 3
4 43 2 1
电 泳
4)LP-PCR(Labelled primers)
利用同位素、荧光素等对PCR引物进行标记, 用以直观地检测目的基因。 特别适合大量临床标本的基因诊断 可同时检测多种基因成分
四、测DNA浓度与纯度 五、将抽提好的DNA 立即使用或保存于-20℃ 冰箱中,按实验室说明丢弃其他管子。
PCR原理
PCR定义:polymerase chain reaction ,聚合酶链式反应.
• 简单的说,PCR就是利用TaqDNA聚合酶
对特定基因做体外或试管内 (In Vitro) 的 大量合成。基本上它是利用合成DNA 的TaqDNA聚合酶进行专一性的连锁复制. 目前常用的技术,可以将一段基因复制为 原来的一百亿至一千亿倍。
PCR的基本成分:
1 热稳定DNA聚合酶:催化模板依赖的DNA合成。 热稳定DNA聚合酶的选择:主要依据合成大片段 DNA产物需要的保真度、效率及合成能力而决定。 常规PCR,TaqDNA 聚合酶是常用酶。 2 一对引导DNA合成的寡核苷酸引物: 设计目的:获得高产率的目的扩增物,抑制非特异 序列的扩增。
大肠杆菌基因组DNA的提取及荧光定量PCR试验设计
大肠杆菌基因组DNA的提取及荧光定量PCR试验设计大肠杆菌是一种常见的细菌,其基因组DNA的提取非常重要,可以用于进一步的分子生物学研究。
本文将介绍如何提取大肠杆菌基因组DNA以及如何设计荧光定量PCR试验。
一、大肠杆菌基因组DNA的提取基因组DNA的提取是分子生物学实验的基础步骤之一、下面是一种常规的大肠杆菌基因组DNA的提取方法:1. 培养大肠杆菌:从冻存的大肠杆菌液体培养物中取出1 mL,加入含有适量抗生素(如氨苄青霉素或巴龙霉素)的LB培养基中。
以250 rpm的速度在37℃下培养12-16小时,直到菌体适量生长。
2.收集菌体:离心培养物,将上清液去除,保留细胞沉淀。
3.溶菌:使用适当的溶解液(如0.2MNaOH/1%SDS溶液),彻底悬浮菌体,并在65℃下孵育5分钟。
4.中和反应:向菌液中加入3M的钾酸溶液,通过中和作用将菌体中的DNA中和沉淀出来。
6.洗涤:用70%乙醇洗涤DNA沉淀。
去除乙醇,使菌体中的盐等杂质完全去除。
7. 溶解:用 TE溶液(10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0)或纯水溶解DNA沉淀。
如果需要更高浓度的DNA,可使用低TE溶液(10 mM Tris-HCl, pH 8.0)。
荧光定量PCR(qPCR)是一种通过实时监测PCR反应的荧光强度来定量分析PCR产物的技术。
下面是一种针对大肠杆菌基因组DNA的定量PCR试验设计:试验目的:测定大肠杆菌基因组DNA中一些特定基因的拷贝数。
试验步骤:1.制备PCR反应体系:根据需要测定的基因和引物的特异性设计引物。
将PCR反应体系组分按照以下配方进行调配:- 模板DNA:5 ng-引物(正向和反向):0.2μM-qPCR反应缓冲液:根据厂家推荐的浓度加入适量-dNTP混合液:0.2mM-热启动酶:根据厂家推荐的浓度加入适量- ddH2O:适量2.设计合适的PCR程序:-预热:95℃,5分钟-循环:95℃,30秒;55℃,30秒;72℃,30秒(重复30-40个循环)-最终延伸步骤:72℃,10分钟-保存在4℃下待用3.实施定量PCR试验:-根据样本中DNA浓度的不同,选择适当的试管和引物。
pcr技术的原理与应用
PCR技术的原理与应用1. PCR技术概述聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,简称PCR)是一种基因工程和分子生物学领域常用的技术。
它通过复制和扩增DNA片段,使之在数量上显著增加,从而更方便地进行进一步的实验操作和分析。
PCR技术具有高灵敏度、高选择性、高重复性和高效率等特点,广泛应用于基因组学、生物医学研究、临床诊断等领域。
2. PCR技术原理PCR技术基于酶的反应,利用DNA聚合酶酶的酶活性,在适宜的温度下,通过反复循环的核酸扩增步骤,可制备大量具有特定序列的DNA分子。
PCR技术的核心步骤包括:2.1 反应物准备•DNA模板:待扩增的DNA样本,可以是基因组DNA、cDNA或其他DNA片段。
•引物(Primers):引物是一段具有互补序列的DNA片段,用于界定扩增的DNA区域。
•核苷酸三磷酸酶(dNTPs):供聚合酶合成新DNA链所需的四种核苷酸单元。
•聚合酶(DNA polymerase):常用的PCR聚合酶有Taq聚合酶、Pfu聚合酶等。
2.2 反应步骤a.热变性(Denaturation):加热使DNA双链解开,产生两条单链DNA。
b.引物结合(Annealing):降温,使引物与目标序列的互补部分结合。
c.DNA合成(Extension):提高温度,使聚合酶沿模板DNA链合成新的DNA链。
2.3 循环扩增上述三个步骤根据需要反复循环,通常为20-40个循环,每一循环使扩增的DNA量翻倍。
在较短的时间内,PCR技术能够合成大量特定DNA片段。
3. PCR技术的应用PCR技术已经在很多研究和应用领域得到了广泛的应用。
以下是PCR技术常见的应用示例:3.1 基因克隆PCR技术可用于在分子克隆中扩增需要的DNA片段。
通过引物的选择,可以在PCR反应中制备合成的DNA片段,用于进一步的分析和鉴定。
3.2 基因表达和蛋白质研究PCR技术可用于检测和定量特定基因的表达水平。
提取基因组DNA和PCR原理
PCR的类型
1)不对称PCR
目的:扩增产生特异长度的单链DNA。
方法:采用两种不同浓度的引物。分别称为限制性 引物和非限制性引物,其最佳比例一般是0.01∶0.5μM, 关键是限制性引物的绝对量。
用途:制备核酸序列测定的模板;制备杂交探针;
基因组DNA结构功能的研究
低浓度引物
高浓度引物
2)反向PCR (reverse PCR) 用反向的互补引物来扩增两引物以外的DNA片段, 对某个已知DNA片段两侧的未知序列进行扩增。
PCR温度条件的设计:
1 模板的热变性温度和时间:双链DNA模板 的变性温度由其G+C含量决定。DNA分子越 长,两条链完全分开所需的时间也越长。 应用Taq DNA聚合酶时,变性一般在 94~95℃下,这是Taq DNA聚合酶进行30或 以上PCR循环而活力不致受到过多损失所能 耐受的极限温度。
QuickGene Mini80 与DNA全血试剂盒 一、样本抽提前仪器安装准备 1 正确安装好各个仪器配件,接上电源。 2 把试剂盒内的废液管、收集管和带膜的套 管放在仪器配件的正确位置上 二、DBS试剂盒第一次使用前准备工作 1 向EDB干粉中添加3.3ml无菌水,混匀室温 静置30min 2 向WDB缓冲液中加入160ml无水乙醇
的要件
一、基本原理 PCR技术是利用DNA聚合酶在体外条件下, 催化一对引物之间特异DNA片段合成的 基因扩增技术。包括三个基本过程:
DNA的变性(denaturation):
在某些理化因素作用下,DNA 分子内碱基对之间的氢键断裂,使 规则有序的双螺旋结构变为不规则 无序的单链线团样结构的过程。
?靶基因的特异性与保守性灵敏度高?pcr产物的生成量是以指数方式增加的能将皮克产物的生成量是以指数方式增加的能将皮克pg1012量级的起始待测模板扩增到微克量级的起始待测模板扩增到微克ug106水平?从从100万个细胞中检出一个靶细胞?在病毒的检测中pcr的灵敏度可达3个rfu空斑形成单位?在细菌学中最小检出率为3个细菌简便快速?pcr反应用耐高温的taqdna聚合酶一次性地将反应液加好后即在聚合酶一次性地将反应液加好后即在dna扩增液和水浴锅上进行变性扩增液和水浴锅上进行变性退火延伸反应一般在延伸反应一般在24小时完成扩增反应
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基因组DNA提取与PCR扩增技术
一、基因组DNA提取
实验目的
基因组DNA的制备是基因分析的前提。
本实验要求掌握基因组DNA提取的基本方法。
实验原理
DNA在生物体内是与蛋白质形成复合物的形式存在的。
核酸与蛋白质之间的结合力包括离子键、氢键、范德华力等,破坏或降低这些结合力就可把核酸与蛋白分开。
DNA、RNA所含有的嘌呤环和嘧啶环的共轭双键具有吸收紫外光的性质,吸收高峰在260nm处,所以,可用紫外分光光度法测定DNA的浓度。
基因组DNA提取试剂盒:在高盐的状态下,DNA纯化树脂专一性地吸附DNA;而在低盐或水溶液状态下,DNA被洗脱下来。
器材与试剂
台式高速离心机、天平、水浴恒温箱、移液枪、塑料离心管等
试剂盒(纯化树脂、GN结合液、漂洗液、无水乙醇、离心纯化柱)、TE缓冲液
操作
1、将全血轻轻混匀,转移0.5ml全血到1ml纯化树脂中,颠倒混匀5-6次,室温,3min。
其间要颠倒混匀1次,5000r/min离心×3sec;
2、取沉淀,加1mlGN结合液悬浮沉淀,颠倒混匀,5000r/min离心×3sec;
3、取沉淀,加0.5ml漂洗液纯化树脂2次,颠倒混匀,5000r/min离心×3ecs;
4、取沉淀,加0.8ml无水乙醇悬浮沉淀,颠倒混匀;装入离心纯化柱,12000r/min离
心×1min,弃乙醇液;
5、空柱再12000r/min离心×1min,进一步弃乙醇液;
6、取离心好的纯化柱套入一干净的1.5ml离心管中,加入100ul TE缓冲液于纯化树脂
上(不能粘在管壁上),室温下放置3min,12000r/min离心×2min。
注意事项
一般情况下,纯净的DNA OD260/OD280比值约为1.8,RNA为2.0。
若样品中含蛋白质,则比值下降,必要时需重新抽提。
若DNA的比值<1.75,则加入SDS至0.5%;
从核酸中去除蛋白质时,常用到酚:氯仿等体积混合液。
氯仿的作用是使蛋白质变性并有助于水相和有机相的分离;
DNA用TE溶解,可增加DNA的稳定性,便于长期保存。
二、PCR扩增技术
实验目的
本实验以所提出的全血基因组DNA为模板,以线粒体基因上一段核苷酸为引物,扩增出924bp的扩增产物。
学习并掌握PCR 反应的基本原理与实验技术。
实验原理
多聚酶链反应(PCR)技术的原理类似于DNA的天然复制过程。
可简述为:
在微量离心管中加入适量缓冲液,加入微量模板DNA,四种脱氧核苷酸(dNTP),和耐热Taq聚合酶及两个合成的DNA引物,并有Mg2+存在。
加热使模板DNA在高温下(94℃)变性,双链解链,这是所谓变性阶段。
降低溶液温度,使合成引物在低温(56℃)与模板DNA互补退火形成部分双链,这是所谓退火阶段。
溶液反应温度升至中温(72℃),在Taq酶作用下,以四种dNTP为原料,引物为复制
起点,模板DNA 的一条双链在解链和退火之后延伸为两条双链,这是延伸阶段。
如此反复,在同一反应体系中可重复高温变性、低温复性和DNA 合成这一循环,使产物DNA 重复合成,并且在重复过程中,前一循环的产物DNA 可作为后一循环的模板DNA 而参与DNA 的合成,使产物DNA 的量按2n 方式扩增。
经过25~35个循环,DNA 扩增倍数可达106~109。
器材和试剂
器材
PCR 扩增仪,旋涡振荡器,台式离心机,加样枪及枪头等
试剂
1、蓝色管:Taq DNA 聚合酶、 dNTP 、Mg ++等
2、黄色管:引物1(68kb 上游)、引物 2(69kb 下游)
3、白色管:无菌ddH2O
4、模板DNA :为本次实验所提出的全血基因组DNA
操作
无菌ddH2O 21.5ul
Taq 酶等 25ul
引物1(68) 0.6ul 引物2 (69) 0.9ul
模板DNA 2ul
混匀后,离心5000r/min ×1min ,置PCR 仪
PCR 扩增的设定:
设置PCR 扩增仪的热盖温度为100℃
预变性:94℃5min
循环: 94℃变性30s
56℃退火30s
30个循环
72℃延伸30s
末次延伸:72℃ 5min
4℃保存
注意事项
1. 由于PCR 技术非常敏感,可使一个DNA 分子得以扩增,装有PCR 试剂的微量离
心管打开之前,应先在微量离心机上作瞬时离心使液体沉积于管底。
2. 最好在加完所有其它反应成分后才加模板DNA ,加模板DNA 时不要形成喷雾。
3. 若用没有热盖的PCR 扩增仪,则需在反应体系中加入液体石蜡等矿物油封闭体系
以防止反应过程中液体的蒸发。