版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
分子生物學(xué)研究之所以從20世紀(jì)中葉開(kāi)始得到高速發(fā)展,其中最主要的原因就是現(xiàn)代分子生物學(xué)研究方法、特別是基因操作和基因工程技術(shù)的進(jìn)步。DNA分子的切割與連接核酸分子雜交凝膠電泳細(xì)胞轉(zhuǎn)化核酸序列分析基因的人工合成基因操作基因的定點(diǎn)突變PCR擴(kuò)增等核心技術(shù)當(dāng)前1頁(yè),總共44頁(yè)?;蚬こ陶Q生的基礎(chǔ)1、理論上的三大成就2、技術(shù)上的二大發(fā)明當(dāng)前2頁(yè),總共44頁(yè)。三大成就
:1.40年代確定了遺傳信息的攜帶者,即基因的分子載體是DNA而不是蛋白質(zhì),解決了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)問(wèn)題;1928FrederickGriffith&1944Oswald
AveryTransformationofStreptococcuspneumoniae1952年Hershey和Chase證實(shí)噬菌體DNA侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)當(dāng)前3頁(yè),總共44頁(yè)。2.50年代揭示了DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型和半保留復(fù)制機(jī)制,解決了基因的自我復(fù)制和世代交替問(wèn)題;X-raysourceCrystallizedDNARosalindFranklin拍出了第一張能反映DNA美麗雙螺旋結(jié)構(gòu)的X射線照片MauriceWilkinsPhotographicfilm1953-Franklin&Wilkins當(dāng)前4頁(yè),總共44頁(yè)。Descriptionofthe3-DstructureofDNAFrancisCrick&JamesWatson三位科學(xué)家因?yàn)閷?duì)這一成果的貢獻(xiàn),共享1962年的諾貝爾生物學(xué)獎(jiǎng)當(dāng)前5頁(yè),總共44頁(yè)。ConservativeModelSemiconservativeModelFrankStahlMattMeselsonParentcellFirstreplicationSecondreplication1958-MatthewMeselson&FranklinStahlprovedthatDNAreplicationinbacteriafollowsthesemiconservativepathway當(dāng)前6頁(yè),總共44頁(yè)。3.50年代末至60年代,相繼提出了"中心法則"和操縱子學(xué)說(shuō),成功地破譯了遺傳密碼,充分認(rèn)識(shí)了遺傳信息的流動(dòng)和表達(dá)。JacobandMonod當(dāng)前7頁(yè),總共44頁(yè)。但是,如果沒(méi)有分離和富集單一DNA分子的技術(shù),科學(xué)家就無(wú)法對(duì)這類物質(zhì)進(jìn)行直接的生化分析。
當(dāng)前8頁(yè),總共44頁(yè)。兩大技術(shù)保證:1.DNA的體外切割和連接1962年Arber發(fā)現(xiàn)限制性核酸內(nèi)切酶,1967Gellert發(fā)現(xiàn)了DNA連接酶(DNAligase)當(dāng)前9頁(yè),總共44頁(yè)。一把特殊的剪刀
—限制性內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)
阿爾伯(Arber)、史密斯(Smith)和內(nèi)森斯(Nathans),
獲1978年諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)當(dāng)前10頁(yè),總共44頁(yè)。HerbertBoyer,StanleyCohen1972年獲得第一個(gè)重組DNA分子(實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源DNA的重組)HerbertBoyer當(dāng)前11頁(yè),總共44頁(yè)。1972-PaulBergProducedfirstrecombinantDNAusingEcoRIEcoRIrecognitionsitesλphageDNAEcoRIcutsDNAintofragmentsStickyendSV40DNAThetwofragmentssticktogetherbybasepairingDNAligaseRecombinantDNA當(dāng)前12頁(yè),總共44頁(yè)。1973-Boyer,Cohen&ChangTransformE.coliwithrecombinantplasmidStanleyCohen&AnnieChanHerbertBoyerKanamycinresistancegenePlasmidpSC101TetracyclineresistancegeneE.colitransformedwithrecombinantplasmidTransformedcellsplatedontomediumwithkanamycinandtetracyclineOnlycellswithrecombinantplasmidsurvivetoproducecolonies當(dāng)前13頁(yè),總共44頁(yè)。2.DNA的核苷酸序列分析技術(shù)DNA核苷酸序列分析法是在核酸的酶學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上創(chuàng)立并發(fā)站起來(lái)的一門重要的DNA技術(shù)學(xué),這門技術(shù),對(duì)于從分子水平上研究基因的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,以及克隆DNA片斷的操作方面,都有著十分廣泛的使用價(jià)值。當(dāng)前14頁(yè),總共44頁(yè)。Generalprocessofgeneengineering1.從生物有機(jī)體基因組中,分離出帶有目的基因的DNA片段。2.將帶有目的基因的外源DNA片段連接到能夠自我復(fù)制的并具有選擇記號(hào)的載體分子上,形成重組DNA分子。3.將重組DNA分子轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)氖荏w細(xì)胞(亦稱寄主細(xì)胞)并與之一起增殖。4.從大量的細(xì)胞繁殖群體中,篩選出獲得了重組DNA分子的受體細(xì)胞,并篩選出已經(jīng)得到擴(kuò)增的目的基因。當(dāng)前15頁(yè),總共44頁(yè)。5.將目的基因克隆到表達(dá)載體上,導(dǎo)入寄主細(xì)胞,使之在新的遺傳背景下實(shí)現(xiàn)功能表達(dá),研究核酸序列與蛋白質(zhì)功能之間的關(guān)系。當(dāng)前16頁(yè),總共44頁(yè)。
目的基因基因載體重組體分切接轉(zhuǎn)篩表總體技術(shù)路線當(dāng)前17頁(yè),總共44頁(yè)。分(離目的基因)切(割目的基因和載體)接(連目的基因和載體)
轉(zhuǎn)(化宿主細(xì)胞)篩(選陽(yáng)性克?。┍恚ㄟ_(dá)目的基因)當(dāng)前18頁(yè),總共44頁(yè)。第一節(jié)核酸的分離純化當(dāng)前19頁(yè),總共44頁(yè)。主要內(nèi)容
前言一、核酸分離、純化原則(一)保持核酸分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整性(二)防止核酸的生物降解二、分離提取核酸的主要步驟(一)細(xì)胞的破碎(二)核蛋白的解聚、變性蛋白的去除(三)核酸的沉淀
(四)核酸的濃度測(cè)定(五)核酸的保存當(dāng)前20頁(yè),總共44頁(yè)。
核酸(nucleicacid)是遺傳信息的攜帶者,是基因表達(dá)的物質(zhì)基礎(chǔ)。無(wú)論是進(jìn)行核酸結(jié)構(gòu)還是功能研究,首先需要對(duì)核酸進(jìn)行分離和純化。核酸樣品質(zhì)量將直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。前言當(dāng)前21頁(yè),總共44頁(yè)。一、核酸分離、純化原則(一)保持核酸分子一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整性
1意義遺傳信息全部?jī)?chǔ)存在一級(jí)結(jié)構(gòu)之中,核酸的—級(jí)結(jié)構(gòu)還決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)的形式以及和其他生物大分子結(jié)合的方式。
2分離核酸原則:
1)溫度不要過(guò)高;
2)控制一定的pH值范圍(pH值5-9);
3)保持一定的離子強(qiáng)度;
4)減少物理因素對(duì)核酸降解的機(jī)械剪切力.當(dāng)前22頁(yè),總共44頁(yè)。(二)防止核酸的生物降解細(xì)胞內(nèi)或外來(lái)的各種核酸酶能消化核酸鏈中的磷酸二酯鍵,破壞核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)。所用器械和一些試劑需高溫滅菌,提取緩沖液中需加核酸酶抑制劑。當(dāng)前23頁(yè),總共44頁(yè)。1DNA酶抑制劑1)金屬離子螯合劑:
DNA酶需要金屬二價(jià)離子Mg2+、Ca2+的激活,因此使用金屬二價(jià)離子螯合劑,可抑制DNA酶活性。如EDTA-Na2(乙二胺四乙酸二鈉)、8-羥基喹啉;2)陰離于型表面活性劑:如SDS,該試劑除對(duì)核酸酶有抑制作用外,還能使蛋白質(zhì)變性,并與變性蛋白結(jié)合成帶負(fù)電荷的復(fù)合物,該復(fù)合物在高鹽溶液中沉淀。當(dāng)前24頁(yè),總共44頁(yè)。2RNA酶(RNAase)抑制劑
RNAase分布廣泛,極易污染樣品,而且耐高溫、耐酸、耐堿,不宜失活。
(1)皂土(bentonite
)作用機(jī)制:皂土帶負(fù)電荷,能吸附RNase,使其失活。當(dāng)前25頁(yè),總共44頁(yè)。
(2)DEPC(二乙基焦碳酸鹽)(C2H5OCOOCOOC2H5)
粘性液體,很強(qiáng)的核酸酶抑制劑。
作用機(jī)制:與蛋白質(zhì)中His結(jié)合使蛋白變性。
使用注意:
1)DEPC也能破壞單鏈核酸中大部分腺嘌呤環(huán)。但濃度比使蛋白質(zhì)變性的濃度大100~1000倍。
2)容易降解,保存在4℃或液氮中;
3)提RNA時(shí),0.1%DEPC浸泡器皿37℃2h。
4)劇毒。當(dāng)前26頁(yè),總共44頁(yè)。(3)肝素(4)復(fù)合硅酸鹽(Macaloid)(5)RNase阻抑蛋白(RNasin)(6)氧釩核糖核苷復(fù)合物(Vanadyl-RibonucleosideComplex,VRC)當(dāng)前27頁(yè),總共44頁(yè)。二分離提取核酸的主要步驟(一)細(xì)胞的破碎
1高速組織搗碎機(jī)搗碎
2玻璃勻漿器勻漿
3超聲波處理法
4液氮研磨法
5化學(xué)處理法(SDS、LDS,吐溫80等)
6生化法(溶菌酶、纖維素酶等)當(dāng)前28頁(yè),總共44頁(yè)。(二)核蛋白的解聚、變性蛋白的去除核酸與蛋白質(zhì)的結(jié)合力主要是正負(fù)靜電吸力(核酸與堿性蛋白的結(jié)合)、氫鍵和非極性的范德華力。分離核酸最困難的是將與核酸緊密結(jié)合的蛋白質(zhì)分開(kāi),同時(shí)避免核酸降解。當(dāng)前29頁(yè),總共44頁(yè)。常用方法:
1加入濃鹽溶液(如NaCl)核酸-蛋白質(zhì)加入NaCl后,破壞靜電吸力,使氫鍵破壞,核蛋白解聚;
2加入SDSSDS除有破胞和抑制核酸酶的作用外,還具有使核酸從蛋白質(zhì)上游離出來(lái)的功能;
當(dāng)前30頁(yè),總共44頁(yè)。
3酚/氯仿抽提
酚/氯仿混合使用能增加去除蛋白的效果,并對(duì)核酸酶有抑制作用。氯仿比重大,能加速有機(jī)相與水相分層,減少殘留在水相中的酚,同時(shí)氯仿具有去除植物色素和蔗糖的作用。在酚/氯仿抽提核酸提取液時(shí),需要振搖,為防止起泡和促使水相與有機(jī)相的分離,再加上一定量的異戊醇(酚:氯:異戊醉=25:24:1)。當(dāng)前31頁(yè),總共44頁(yè)。
1)使用注意酚通常是透明無(wú)色的結(jié)晶,如果酚結(jié)晶呈現(xiàn)粉紅色或黃色,表明其中含有酚的氧化產(chǎn)物,例如醌、二酸等。變色的酚不能用于核酸抽提實(shí)驗(yàn),因?yàn)檠趸锟善茐暮怂岬牧姿岫ユI。
2)安全操作酚腐蝕性很強(qiáng),并可引起嚴(yán)重的灼傷,操作時(shí)應(yīng)戴手套。使用酚時(shí)應(yīng)注意當(dāng)前32頁(yè),總共44頁(yè)。(三)核酸的沉淀沉淀是濃縮核酸最常用的方法。優(yōu)點(diǎn):①改變核酸的溶解緩沖液;②重新調(diào)整核酸的濃度;③去除溶液中某些鹽離子與雜質(zhì)。當(dāng)前33頁(yè),總共44頁(yè)。1核酸沉淀的鹽類及濃度當(dāng)前34頁(yè),總共44頁(yè)。2有機(jī)沉淀劑
(1)乙醇優(yōu)點(diǎn):
對(duì)鹽類沉淀少,沉淀中所含跡量乙醇易揮發(fā)除去,不影響以后實(shí)驗(yàn)。缺點(diǎn):
需要量大,一般要求低溫操作。當(dāng)前35頁(yè),總共44頁(yè)。(2)異丙醇優(yōu)點(diǎn):需體積小,速度快,適于濃度低、體積大的DNA樣品沉淀。一般不需低溫長(zhǎng)時(shí)間放置。缺點(diǎn):易使鹽類、蔗糖與DNA共沉淀.異丙醇難以揮發(fā)除去。所以,最后用70%乙醇漂洗數(shù)次。當(dāng)前36頁(yè),總共44頁(yè)。(3)聚乙二醇(PEG)優(yōu)點(diǎn):可用不同濃度的PEG選擇沉淀不同相對(duì)分子質(zhì)量的DNA片段。應(yīng)用6000相對(duì)分子質(zhì)量的PEG進(jìn)行DNA沉淀時(shí),使用濃度與DNA片段的大小成反比。注意:PEG沉淀一般需要加入0.5mol/L的NaCl或10mmol/L的MgCl2。要除去DNA沉淀中PEG。當(dāng)前37頁(yè),總共44頁(yè)。(4)精胺
精胺不是有機(jī)溶劑,但可快速有效沉淀DNA。
原理是:精胺與DNA結(jié)合后,使DNA在溶液中結(jié)構(gòu)凝縮而發(fā)生沉淀,并可使單核苷酸和蛋白質(zhì)雜質(zhì)與DNA分開(kāi),達(dá)到純化DNA的目的。當(dāng)前38頁(yè),總共44頁(yè)。3核酸沉淀的溫度和時(shí)間一般強(qiáng)調(diào),核酸沉淀在低溫長(zhǎng)時(shí)間下進(jìn)行。低溫長(zhǎng)時(shí)間沉淀,易導(dǎo)致鹽與DNA共沉淀,影響以后的實(shí)驗(yàn)。一般使用0℃冰水,10-15min,DNA樣品足可達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。當(dāng)前39頁(yè),總共44頁(yè)。(四)核酸的濃度測(cè)定
1紫外分光光度法測(cè)定DNA和RNA的含量
前提:核酸樣品要較純,無(wú)顯著蛋白質(zhì)、酚、瓊脂糖及其他核酸污染。測(cè)定濃度應(yīng)大于0.25μg/ml。
結(jié)論:在波長(zhǎng)260nm紫外光下,1OD值的吸光度相當(dāng)于雙鏈DNA濃度為50μg/ml;單鏈DNA為37μg/ml;RNA為40ug/ml。當(dāng)前40頁(yè),總共44頁(yè)。DNA或RNA鏈上堿基的苯環(huán)結(jié)構(gòu)在紫光區(qū)具有較強(qiáng)吸收,其吸收峰在260nm處。波長(zhǎng)為260nm時(shí),DNA或RNA的光密度OD260不僅與總含量有關(guān),也隨構(gòu)型而有差異。
對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品來(lái)說(shuō),濃度為1μg/ml時(shí),DNA鈉鹽的OD260=0.02
當(dāng)OD260=1時(shí),dsDNA濃度約為50μg/ml
ssDNA濃度約為37μg/ml
RNA濃度約為40μg/ml
當(dāng)前41
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025死亡賠償協(xié)議書(shū)格式
- 黑素瘤病因介紹
- 協(xié)議書(shū)汽車轉(zhuǎn)讓模板
- 合同戰(zhàn)略合作協(xié)議
- 代理合作協(xié)議范本大全
- 公司保密協(xié)議案例
- 顱內(nèi)靜脈血栓形成病因介紹
- 2023夫妻結(jié)婚前協(xié)議書(shū)七篇
- 關(guān)于采購(gòu)協(xié)議
- 中醫(yī)藥健康知識(shí)講座
- 2023年報(bào)告文學(xué)研究(自考)(重點(diǎn))題庫(kù)(帶答案)
- 國(guó)軍淞滬會(huì)戰(zhàn)
- 2023年湖南體育職業(yè)學(xué)院高職單招(語(yǔ)文)試題庫(kù)含答案解析
- GB/T 39314-2020鋁合金石膏型鑄造通用技術(shù)導(dǎo)則
- 裝飾裝修施工質(zhì)量檢查評(píng)分表
- 非開(kāi)挖施工技術(shù)講稿課件
- 單絨毛膜雙羊膜囊雙胎2022優(yōu)秀課件
- 《思想道德與法治》 課件 第四章 明確價(jià)值要求 踐行價(jià)值準(zhǔn)則
- 北師大版八年級(jí)上數(shù)學(xué)競(jìng)賽試卷
- 幼兒園講座:課程游戲化、生活化建設(shè)的背景與目的課件
- 地理信息系統(tǒng)(GIS)公開(kāi)課(課堂)課件
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論