人类基因组DNA的提取与鉴定

实验一人类基因组DNA的提取与鉴定

实验目的

1、学习人类基因组DNA的提取原理和方法。

2、熟悉应用分子生物学实验常用仪器。

实验原理

哺乳动物的一切有核细胞都可以用来制备DNA，除特殊要求外，白血球、肝或脾组织是最常用的材料。原始材料较少或较难获得时（如羊水细胞），还必须经过细胞培养来获得足够量的细胞；有时为了简便易行起见，还可以无创伤地采集材料，如用口腔上皮脱落细胞、发根细胞。根据材料来源不同，采取不同的材料处理方法，而后的DNA提取方法大体类似，但都应考虑以下原则：（1）防止和抑制DNase对DNA的降解；（2）尽量减少对溶液中DNA 的机械剪切破坏，保持DNA分子的完整；（3）将蛋白质、脂类、糖类等物质分离干净。

制备基因组DNA是进行基因结构和功能研究的重要步骤，通常要求得到的片段的长度不小于100-200kb。在DNA提取过程中应尽量避免使DNA断裂和降解的各种因素，以保证DNA的完整性，为后续的实验打下基础。一般真核细胞基因组DNA有107-9bp，可以从新鲜组织、培养细胞或低温保存的组织细胞中提取，常是采用在EDTA以及SDS等试剂存在下用蛋白酶K消化细胞，随后用酚抽提而实现的。这一方法获得的DNA不仅经酶切后可用于Southern分析，还可用于PCR的模板、文库构建等实验。

一、材料

一份提取总DNA的细胞或组织

1.5ml Eppendorf管、微量移液器与吸头、15ml离心管、三角瓶（500或1000ml）。

二、设备

离心机、电子天平、恒温水浴箱、紫外分光光度计、电泳仪、电泳槽、凝胶成像仪、微波炉或沸水浴、透射紫外灯。

三、试剂

1．细胞核裂解液(STE)：0.1 mol/L NaCl，10mmol/L Tris-HCl，1mmol/L EDTA

2．0.8%（W/V）标准琼脂糖；

3．0.5×TBE缓冲液

4．其他试剂：TE缓冲液或重蒸水、氯仿/异戊醇（24:1，V/V）、异丙醇或无水乙醇、电泳加样缓冲液、溴化乙锭（EB）

四、操作步骤（酚法抽提染色体DNA）

（一）DNA的提取

1. 采集口腔粘膜脱落细胞，用舌头舔颊粘膜上颚、用牙刮颊部，嘬咀，用分泌出的唾液反复漱口；将唾液吐到杯中。用生理盐水洗涤，2000rpm离心10分钟，倒掉上清；重复1次。

2.沉淀中加1ml 1×细胞核裂解液(STE)，混匀，再加350μl STE和150μl 10% SDS，摇匀，至出现粘稠透明状。加10μl 20mg/ml蛋白酶K，摇匀。37℃温箱过夜或50℃3~4小时。3．加等体积饱和酚，轻摇混匀10分钟，室温2000rpm离心10分钟，去除蛋白和SDS的沉淀。

4.小心移上清至另一离心管，加等体积氯仿混匀5分钟，室温2000rpm离心5分钟。

5.小心移上清，若上清不清亮透明，则用等体积氯仿再抽提一次。

6.将上清移入另一离心管中，沿离心管壁向DNA溶液中加入2.5倍体积的无水乙醇，轻轻摇动离心管混和至体系完全均一，见白色絮状DNA。用移液器吸头挑出DNA沉淀，在新配制的70%乙醇洗二次，室温干燥5分钟，再将DNA溶于20-100μl TE中，测OD值。

7. TE溶解的DNA，在4℃下可保存一年，如要求长期保存，则需加2倍体积无水乙醇置-70℃保存。

（二）DNA的鉴定及定量

1. 比色法: DNA在260nm处有最大的吸收峰，蛋白质在280nm处有最大的吸收峰，盐和小分子则集中在230nm处。因此，可以用260nm波长进行分光测定DNA浓度，OD值为1相当于大约50μg/ml双链DNA。如用1cm光径，用H2O稀释DNA样品n倍并以H2O为空白对照，根据此时读出的OD260值即可计算出样品稀释前的浓度：DNA（mg/ml）=50×OD260读数×稀释倍数/1000。

DNA纯品的OD260/OD280为1.8，故根据OD260/OD280的值可以估计DNA的纯度。若比值较高说明含有RNA，比值较低说明有残余蛋白质存在。OD230/OD260的比值应在0.4-0.5之间，若比值较高说明有残余的盐存在。

用重蒸水将比色杯冲洗干净，用重蒸水或TE把提取的样品稀释100倍。将紫外分光光度计的波长设为260nm，以重蒸水或TE做为对照，测定OD值。

OD260= ；

DNA的浓度=50 OD260稀释倍数= 。

将波长换成280nm及230nm，用同一样品再次测定OD值：

OD280= ；OD230= ；

OD260/OD280 = ；OD260/OD230= ；

结论：所提取的DNA。

2. 电泳鉴定

取样品1μl、电泳缓冲液5μl、6×加样缓冲液1μl（含溴酚蓝和二甲苯青FF指示剂及甘油），混匀，在0.8%琼脂糖凝胶上进行水平板微型电泳，用噬菌体λDNA作为标准。DNA 区带应比较集中，泳动速度与λDNA相同或稍慢，证明分子量均>50kb。一般见不到泳动速度比溴酚蓝快的RNA区带。如果DNA不成区带，而是散开分布在λDNA与溴酚蓝之间，则说明DNA已经被降解成小分子，不能再用来进行限制性内切酶图谱分析。

五、注意事项

1.酚抽提时如果上清液太黏，不能和蛋白质分开时，可加入适量STE稀释，然后再用酚抽提。

2.保温可在45~55℃范围内进行。

3.真核生物的DNA分子很大，机械张力极易引起DNA分子的断裂，因此抽提DNA时动作不可过猛；溶液转移次数要尽量减少，而且转移时一定要用粗口径滴管，以防机械力（震动）将DNA分子打得太碎。

4.沉淀DNA时要小心操作，勿使纤维网断成小丝。

5.DNA溶于TE溶液时可先浓一点，发现太浓时再加些TE溶液。这样能保证DNA样品不至于太稀而无法使用，一般来讲，DNA浓度为0.4~0.6mg/ml最为理想。

6.溶于TE溶液中的DNA样品比较稳定，可在4℃冰箱中存放1年而不会降解。

思考题：

1、我们知道，一条染色体含有一条DNA，基因组中不同的染色体DNA的大小是不

同的。按理来说，所提取的基因组DNA中含有多条大小不一的DNA。但为什么用琼脂糖电泳后仅能见到一条主带呢？

2、基因组DNA制备过程中提取缓冲液有哪些成分，作用是什么？

3、基因组DNA制备过程中需注意的事项有哪些？

扩展内容

植物基因组DNA的提取

利用液氮对植物组织进行研磨，从而破碎细胞。细胞提取液中含有SDS裂解细胞，使蛋白质变性沉淀，用酚氯仿抽提除去蛋白，得到的DNA溶液经乙醇沉淀。

一、材料

鲜嫩的水稻幼苗或其它禾木科植物。

液氮，陶瓷研钵，50ml离心管或1.5ml离心管，枪头，药勺。

二、设备

冷冻高速离心机，台式高速离心机，水浴锅，移液器，电泳设备等。

三、试剂

1．提取缓冲液：100mmol/L Tris·Cl, pH8.0；5mmol/L EDTA, 500mmol/L NaCl, 1.5% SDS，1mol/Lβ-巯基乙醇。

2．RNase A母液。

3．5mol/L KAc

4．其它试剂：酚：氯仿：异戊醇(25:24:1)，氯仿，异丙醇，TE缓冲液，70%乙醇，灭菌双蒸水ddH2O。

四、操作步骤：

（一）植物组织裂解液抽提

1. 取3-5克嫩叶, 剪碎, 研钵中加液氮磨成粉状后立即倒入50ml（1.5ml）离心管中，加入

20ml (1ml) 提取缓冲液, 剧烈摇动混匀, 60℃水浴保温30-60分钟(时间长，DNA产量高), 不时摇动。

2. 加入5ml (150ul)5mol/L KAc, 颠倒混匀冰浴静置20分钟。

3.室温下5000rpm离心20分钟。

（二）植物基因组DNA纯化

1. 取上清液于新离心管，用等体积酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)抽提(在通风情况下操作)。待分

层后，12000rpm离心5分钟。

2. 取上清液至干净离心管, 加等体积氯仿抽提(在通风情况下操作)，12000rpm离心5分钟。

3. 仔细移取上清液至另一50ml（1.5ml）离心管，加入1倍体积预冷的异丙醇，混匀，室温

下放置片刻即出现絮状DNA沉淀。

4. 12000rpm离心5分钟，获得沉淀后，用70％酒精洗涤2-3次，风干沉淀。

（三）植物基因组DNA的溶解、检测和保存

1. 在1.5ml eppendorf中加入1ml (100ul) TE。DNA很快溶解于TE。

2. 加入5μl RNaseA(10μg/μl), 37℃ 10分钟, 除去RNA (RNA对DNA的操作、分析一般无影

响，可省略该步骤）。

3. 取2μl DNA样品在0.8% Agarose胶上电泳, 检测DNA的分子大小。同时取15μl稀释20

倍, 测定OD260/OD280, 检测DNA含量及质量。

五、注意事项

1. 所有用品均需要高温高压，以灭活残余的DNA酶。

2. 所有试剂均用高压灭菌双蒸水配制。

3. 用大口滴管或吸头操作，以尽量减少打断DNA的可能性。

4. 用上述方法提取的DNA纯度可以满足一般实验（如Southern 杂交、PCR等）目的。如要求更高，可参考有关资料进行DNA纯化。

附录1 DNA提取史中的重要事件

Fricdrich Miescher(1844-1894),瑞士生理学家，有机化学家。1868年医学院毕业后，在著名的有机化学家 Hoppe-Seyle的实验室以浓细胞为材料，研究淋巴细胞的组成。1869年，他从浓细胞的细胞核中分离出含有大量磷的“核素”，核素即是DNA。这是人类第一次提取的DNA。

Marmur于1961年建立了用酚和氯仿从生物细胞中分离制备DNA的经典方法。但是此法的条件比较剧烈，还只能得到分子量为5×106-5×107道尔顿的DNA制品，从六十年代后半期开始，尤其是蛋白酶K的发现，大大促进了真核生物细胞中分离提取高分子量DNA的研究。在SDS和EDTA的存在下，蛋白酶K仍具有很高的活力，因而可在抑制DNA降解酶活力的条件下用蛋白酶K消化去除蛋白质，为制备高纯度、高分子量的DNA制品创造条件。

附录2 试剂准备

1．STE裂解液：2.5M NaCl 4ml，2M Tris-HCl (pH 8.0) 0.5ml，500mM EDTA (pH 8.0) 0.2ml，加水定容至100ml。

2．酶解液：200mM NaCl，20mM Tris-HCl (pH 7.4)；50mM EDTA (pH 8.0)，1.5％SDS。3．蛋白酶K：10mg/ml 配好后用一次性滤膜过滤，-20℃保存。

4．氯仿：异戊醇=24∶1

5．Tris饱和酚（pH 8.0）酚/氯仿/异戊醇（25：24：1）。氯仿可使蛋白变性并有助于液相与有机相的分开,异戊醇则可起消除抽提过程中出现的泡沫。酚和氯仿均有很强的腐蚀性，操作时应戴手套。

6．无水乙醇、75%乙醇, 灭菌双蒸水ddH2O

7．RNA酶A母液：将RNA酶溶于TE配制：10mmol/L Tris·Cl(pH7.5), 15mmol/L NaCl中,配成10mg/ml的溶液,于100℃加热15分钟,使混有的DNA酶失活，贮存于-20℃。冷却后用1.5ml eppendorf管分装成小份保存于-20℃。

8. TE：10mM Tris-HCl(pH 8.0)，1mM EDTA(pH 8.0)。

9. TAE电泳缓冲液，50X储存液，pH8.5：242gTris碱，57.1ml冰醋酸，37.2 g Na2EDTA.2H2O，

加水至1L；1X工作液：40mmol/L Tri Ac，2mmol/L EDTA

10．溴化乙锭（EB）：10mg/ml

11. 上样缓冲液（6×loading buffer）：0.25%溴酚蓝，0.25%二甲苯青FF，40%（W/V）蔗糖

水溶液，贮存于4℃。

12. DNA Maker标准分子量。（Lambda DNA/EcoR I+ Hind III Makers）

13. 0.8% 琼脂糖凝胶：称取0.8g琼脂糖于三角烧瓶中，加100ml 0.5×TBE，微波炉加热至

完全溶化，冷却至60℃左右，缓缓倒入架有梳子的电泳胶板中，勿使有气泡，静置冷却

30min以上，轻轻拔出梳子，放入电泳槽中（电泳缓冲液0.5×TBE），即可上样。

14. 溴化乙锭(EB)溶液母液: 将EB配制成10mg/ml,用铝箔或黑纸包裹容器,储于室温即可。

（注意：EB为强诱变剂，操作时带手套，轻轻摇匀。）

人类基因组计划.doc

【篇一】人类基因组计划随着人类基因组计划的完成 随着人类基因组计划的完成，人类对自身遗传信息的了解和掌握有了前所未有的进步。与此同时，分子水平的基因检测技术平台不断发展和完善，使得基因检测技术得到了迅猛发展，基因检测效率不断提高。从最初第一代以Sanger 测序为代表的直接检测技术和以连锁分析为代表的间接测序技术，到2005 年，以Illumina 公司的Solexa技术和ABI 公司的SOLiD 技术为标志的新一代测 序(next-generation sequencing，NGS) 的相继出现，测序效率明显提升，时间明显缩短，费用明显降低，基因检测手段有了革命性的变化。其技术正向着大规模、工业化的方向发展，极大地提高了基因检测的检出率，并扩展了疾病在基因水平的研究范围。2009 年3 月，约翰霍普金斯大学的研究人员在《Science》杂志上发表了通过NGS外显子测序技术，发现了一个新的遗传性胰腺癌的致病基因PALB2，标志着NGS 测序技术成功应用于致病基因的鉴定研究。同年，《Nature》发表了采用NGS 技术发现罕见弗里曼谢尔登综合征MYH3 致病基因突变和《Nat Genet》发表了遗传疾病米勒综合征致病基因。此后，通过NGS 技术，与遗传相关的致病基因不断被发现，NGS 技术已成为里程碑式的进步。2010 年，《Science》杂志将这一技术评选为当年“十大科学进展”。近两年，基因检测成为临床诊断和科学研究的热点，得到了突飞猛进和日新月异的发展，越来越多的临床和科研成果不断涌现出来。同时，基因检测已经从单一的遗传疾病专业范畴扩展到复杂疾病和个体化应用更加广阔的领域，其临床检测范

《DNA的粗提取与鉴定》实验教学设计(可编辑修改word版)

《DNA 的粗提取与鉴定》实验教学设计

1)、DNA 在NaCl 溶液中的溶解度，是随着NaCl 的浓度的变化而改变的。当NaCl 的物质的量浓度为0.14 mol／L 时,DNA 的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在NaCl 溶液中的DNA 析出。 2)、DNA 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。 鉴定DNA 的原理： DNA 遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA 的试剂。 2、实验过程：师生共同学习 以鸡血为实验材料进行DNA 的粗提取 鸡血细胞做实验材料的原因 ①鸡血细胞核的DNA 含量丰富，材料易得 ②鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长 ①柠檬酸钠作用及作用机理 防止血液凝固。 柠檬酸钠能与血浆中的Ca2+发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的Ca2+大大减少，血液就不会凝固 ②注意事项 鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA 的损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液 讨论：提取鸡血中的DNA 时，为什么除去血液中的上清液？ 答：血液分为两部分，一部分是血浆，一部分是血细胞，离心后除去的上清液是血浆 3、过程（结合导学案边做边学） ①提取鸡血细胞的细胞核物质 ②溶解细胞核内的DNA 【合作释疑一】 （1）为什么要加入蒸馏水？加入蒸馏水后细胞会有什么变化？ 答：让细胞内浓度大于周围溶液的浓度，细胞会吸水以至胀破 （2）用玻璃棒搅拌有什么意义？ 答：用玻璃棒搅拌可以加速血细胞和细胞核的破裂。注意应沿一个方向快速搅拌，但也不能太快太猛，防止打碎DNA （3）滤去的是什么物质？得到的是什么？ 答：过滤将滤去的是细胞膜和核膜等物质；得到的是与蛋白质等物质结合在一起的DNA

人类基因组计划研究的进展及其意义

人类基因组计划研究的进展及其意义 摘要：文章综述了人类基因组计划研究和进展的情况 关键词： 正文： 定义 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约4万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。命人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。被誉为生科学的"登月计划"。 人类基因组计划(英语:Human Genome Project, HGP)是一项规模宏大，跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体(指单倍体)中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。基因组计划是人类为了探索自身的奥秘所迈出的重要一步，是继曼哈顿计划和阿波罗登月计划之后，人类科学史上的又一个伟大工程。截止到2005年，人类基因组计划的测序工作已经完成。其中，2001年人类基因组工作草图的发表(由公共基金资助的国际人类基因组计划和私人企业塞雷拉基因组公司各自独立完成，并分别公开发表)被认为是人类基因组计划成功的里程碑。 背景 20世纪是物理学和化学的世纪,21世纪是生物学的世纪。生命科学将取代物理学和化学成为带头学科,从而为其他学科的研究和发展提供新的思路和方法,生物工程产业将成为支柱产业。早在上世纪中叶,生物技术就被称作是21世纪的关键技术。许多科学家预言,生物技术将与信息技术、材料技术以及能源技术共同构成新的技术革命的基础,生物技术将重塑医学、农业以及生命科学研究本身,进而改造社会,改变人类的生活方式。一些重大的研究项目如人类基因组计划、体细胞克隆技术、转基因技术等的影响已超出了学科的范围,引起了公众的广泛关注。在生命科学领域随着分子生物学研究的不断深入,80年代末出现了一个新的研究领域———基因组学(Genomics)。基因组研究被称作是20世纪末21世纪初最重大的全球性的科研项目,其中以人类基因组计划(HGP)最为重要 人类基因组计划研究的目的,是获得人类染色体的物理图谱和基因图谱以及测定核苷酸的全序列 进展 人类基因组计划是由美国国立研究院和能源都1990年发起,后来有德、日、英、法、中等国科学家加入,有至少16个实验室及1100名生物学家、计算机专家和技术人员参与,预计耗资30亿美元,在15年内完成。人类基因组计划正式启动以来,受到人类各界的极大关心,经过全球科学家的努力,各阶段进展一再提前,已提前完成绘制出基因的遗传图谱和物理图谱的草图,现在已进入大规模的测序阶段。目前已完成了人类基因组约50%的测序,预期在2005年将能

DNA的粗提取与鉴定练习题

DNA的粗提取与鉴定 一、选择题共15小题。 1．有时候，由于实验材料用品所限而需要设法替代。下列各项中正确的是（） A. 做植物细胞有丝分裂实验时，可用蒜叶代替洋葱 B. 做植物细胞质壁分离和复原实验时，可用30%的食盐溶液代替30%的蔗糖溶液 C. 做叶绿体色素提取和分离实验时，可用乙醇代替丙酮 D. 做DNA粗提取与鉴定实验时，可用新鲜猪血代替鸡血 2．在DNA的粗提取实验过程中，两次向烧杯中加入蒸馏水的作用是 A．稀释血液，冲洗样品B．使血细胞破裂、降低NaCl浓度使DNA析出C．使血细胞破裂、增大DNA溶解量D．使血细胞破裂、提取含杂质较少的DNA 3、下列操作中，对DNA 的提取量影响较小的是 A ．使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂，放出DNA 等核物质 B ．搅拌时，要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 C ．在析出DNA 黏稠物时，要缓缓加蒸馏水，直至溶液中黏稠物不再增加 D ．在用酒精沉淀DNA 时，要使用冷酒精，甚至再将混合液放入冰箱中冷却 4．在实验中，有两次DNA的沉淀析出，其依据的原理是 ①DNA在NaCl的物质的量浓度为0.14 mol/L时溶解度最低②DNA在冷却的体积分数为95%的酒精中能沉淀析出 A．两次都是①B．两次都是② C．第一次是①，第二次是②D．第一次是②，第二次是① 5．向溶解DNA的NaCl溶液中，不断加入蒸馏水的目的是 A．加快溶解DNA的速度B．加快溶解杂质的速度 C．减少DNA的溶解度，加快DNA析出D．减少杂质的溶解度，加快杂质的析出6．对三次过滤的叙述中，不正确的是 A．第一次过滤后，核物质存在于滤出的固体物中 B．第二次过滤后，使用多层纱布，DNA存在于纱布上的黏稠物中 C．第三次过滤后，DNA存在于滤液中，可进一步除去非DNA物质 D．上述B、C均正确 9．在此实验中，具有和蛋白水解酶相似作用的物质是 A．蒸馏水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．盐酸10、在DNA提取实验中有三次过滤： （１）过滤用蒸馏水稀释过的鸡血细胞液（２）过滤含粘稠物的0.14mol/LＮaCl溶液（３）过滤溶解有ＤＮＡ的２mol/LＮaCl溶液以上三次过滤分别为了获得 Ａ、含核物质的滤液、纱布上的粘稠物、含ＤＮＡ的滤液 Ｂ、含核物质的滤液、滤液中ＤＮＡ粘稠物、含ＤＮＡ的滤液 Ｃ、含核物质的滤液、滤液中ＤＮＡ粘稠物、纱布上的ＤＮＡ Ｄ、含较纯的ＤＮＡ滤液、纱布上的粘稠物、含ＤＮＡ的滤液 11 ．在“DNA 的粗提取实验”中，有两次DNA 的沉淀析出，其依据的原理是 ①DNA 在物质的量浓度为0 . 14mol / L 的氯化钠中的溶解度最低 ②DNA 在冷却的体积分数为95 ％的酒精中能沉淀析出 A ．两次都是① B ．第一次是①，第二次是② C．两次都是② D ．第一次是②，第二次是① 12. DNA 的粗提取和鉴定实验，与下列哪项原理无关 A . DNA 在0.14mol / L NaCl 溶液中的溶解度最低 B . DNA 易被龙胆紫染成紫色 C ．在DNA 溶液中加入二苯胺，加热后产生蓝色 D ．加入95 ％的冷酒精，DNA 会从溶液中析出

(整理)人类基因组计划.

人类基因组计划 HGP(Human Genome Projects) 1、HGP简介 ?人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出、于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。这一计划旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。 ?诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco于1986年发表短文 《肿瘤研究的转折点：人类基因组测序》（Science, 231: 1055－1056）。 ?文中指出：如果我们想更多地了解肿瘤，我们从现在起必须关注细胞的基因组。…… 从哪个物种着手努力？如果我们想理解人类肿瘤，那就应从人类开始。……人类肿瘤研究将因对DNA 的详细知识而得到巨大推动。” 什么是基因组(Genome) ?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成 ?人类基因组有两层意义： ——遗传信息 ——遗传物质 ?从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。 人类染色体 HGP的诞生 ?1984年12月Utah州的Alta,White R受美国能源部的委托，主持召开了一个小型会议，讨论DNA重组技术的发展及测定人类整个基因组的DNA序列的意义。 ?1985年6月，在美国加州举行了一次会议，美国能源部提出了“人类基因组计划”的初步草案。?1986年6月，在新墨西哥州讨论了这一计划的可行性。随后美国能源部宣布实施这一草案。?1987年初，美国能源部与国家医学研究院（NIH）为“人类基因组计划”下拨了启动经费约550万美元，1987年总额近1.66亿美元。同时，美国开始筹建人类基因组计划实验室。 ?1989年美国成立“国家人类基因组研究中心”。诺贝尔奖金获得者J.Waston出任第一任主任。?1990年，历经5年辩论之后，美国国会批准美国的“人类基因组计划”于10月1日正式启动。美国的人类基因组计划总体规划是：拟在15年内至少投入30亿美元，进行对人类全基因组的分析。 HGP诞生过程中的质疑 ?计划的必要性问题 ?计划的现实性问题 ?科学研究领域的选择问题 ?为什么不选择基因组小的或有经济意义的生物 ?认为?°制图?±是在沙漠里建公路，?°测序?±是把?°垃圾?±分类，选择?°模式动物?±是拼凑?°诺亚方舟?±。

人类基因组研究的几个伦理问题

收稿日期:2003-03-29 修回日期:2003-07-20 作者简介:姚建国(1960 ),男,江西贵溪人,讲师,从事医学教学管理;雷锦程(1964 ),男,江西东乡人,副教授,主要从事医学伦理与法 律研究。 人类基因组研究的几个伦理问题 姚建国,雷锦程 (江西医学院,江西南昌 330006) 摘 要:人类基因组研究伴生诸多伦理问题。个人或家族的基因隐私权是不受他人侵犯的自然权利;基因歧视侵犯了人的基本权利和基本自由,社会应运用立法来防止基因歧视;对基因功能的认识属于科学发现的范畴,不应有基因专利;基因决定论以及在此基础上的 优生学 会导致伦理灾难;对基因技术的运用,伦理学评价应置于优先地位。 关键词:基因隐私权;基因歧视;基因专利;基因决定论;伦理 中图分类号:B82-057 文献标识码:A 文章编号:1006-0448(2003)05-0031-04 在当代高科技中,生物技术具有最诱人的前景,诸如细胞工程、基因工程、克隆技术、人类基因组计划等,仿佛给人类展现出十分美好的未来。无怪乎许多科学家和技术官员都欢欣鼓舞地宣称:21世纪是生物科学的世纪。然而,正当科学家信心百倍地向生物技术深入挺进时,伦理学家和社会学家却忧心忡忡。生物技术比人类历史上拥有过的任何技术都更为深入地侵扰、干预了自然秩序,人类正面临着前所未有的伦理挑战。在诸多的生物技术中,人类基因组研究被誉为人类生命科学史上最伟大的工程,它可与人类登月计划和曼哈顿计划相媲美。由于不可估量的商业价值和技术本身诱惑力的驱动,人类基因组研究正飞速发展,相关伦理问题已引起了生命伦理学界和全世界的高度关注。本文试图从基因隐私权及知情权、基因组图谱的信息使用与人的社会权利、基因专利与资源争夺、基因决定论与优生学、基因组研究成果应用的不可预测性等角度来谈谈人类基因组研究中存在的伦理问题。 一 个人及家族遗传信息的权利归属问题 人类基因组计划的一个主要目标是绘制遗传链锁图。研究者在利用不同来源的基因资源绘制遗传 链锁图时,可能获得对某些家族或个人来说有意义的预警信号 该家族对某一种疾病具有易感性,患该种疾病的几率相对较大。这时就会产生问题:涉及该家族特有遗传信息的信息权利归属于谁?是归属于提供基因资源来源的个人或其家族?抑或归属于研究者?个人或家族对自身的信息有否知情权?知情权如何实现?研究者是否应当像医生尊重病人的隐私权一样充分尊重该家族的遗传信息隐私权并履行保密义务?研究者是否应向该家族发出预警信号,甚至采取保护性、预防性措施呢?有论者认为应该以实行隐私权为主,只有当医学上确定会出现严重的、不可避免的疾病时,才可解除保密,告知当事家族。 笔者以为,有关个人或家族特有遗传信息,特别是涉及某些遗传性疾病的信息,其信息所有权应当归属于个人或家族,这是人的自然权利的一种 基因隐私权。研究者所做的工作仅仅是揭示了这些信息的含义。这和医生在治病过程中了解到病人的病情与病人的隐私一样,医生不因此而获得病人病情信息的所有权。研究者作为生物医学专家,他有能力理解并揭示遗传信息的含义,并不等于他就此拥有了这些信息并有权随意处置这些信息。人类社会生活中存在这样的情形,一个有文化的人帮助一 第34卷第5期2003年9月南昌大学学报(人社版) JOU RN AL OF N AN CHA NG U NI VERSIT Y Vol.34No.5Sep.2003

人类基因组计划论文

人类基因组计划的重要性 “以破解人类遗传和生老病死之谜，解决人类健康问题为目的的人类基因组计划，对人类自身的生存和发展具有重要的意义。其旨在通过测定人类基因组DNA约3×109对核苷酸的序列，探寻所有人类基因并确定它们在染色体上的位置，明确所有基因的结构和功能，解读人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面认识自我。” 基因作为掌控人类自身性状、特征和遗传的根本因子，以其简单的双螺旋结构、复杂的排列方式，使全世界范围内的每一个人类都有着相同的本质和不同的特质。基因的轰动范围极为广泛，我们身上的每一处体态特征几乎都由基因所决定，大到一个人的身高、外貌，小到一颗牙形的状，甚至是一根头发的直径都与基因有着密不可分的联系。众所周知，基因由五种碱基对以庞大的数量按一定顺序排列组合而成，其本质是核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。在一个活跃的细胞内，特定的基因通过解旋、转录、翻译等一系列过程，来实现RN A、蛋白质等相应物质的合成，这些数以万计的不同形态不同功能的RN A、蛋白质在细胞内外发挥出他们自身的作用，从而达到控制人类机体、完善结构功能、协调组织器官运作的神奇效果。 由以上的事实我们可以看出，要想解开人类自身的秘密，就要从破解基因的密码做起。 人类基因组计划便应运而生了。该计划是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波1罗计划并称为三大科学计划。 “HDP（人类基因组计划）的目的是解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。”

实验——DNA的粗提取与鉴定

实验DNA的粗提取与鉴定 目的要求 1.了解实验原理。 2.学会DNA的粗提取和鉴定的方法，观察提取出来的DNA物质。 3．通过本实验培养实验操作能力和观察能力。 实验原理 1. DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的浓度的变化而改变的。当NaCl的物质的量浓度为0.14mOl／L时,DNA的溶解度最低。利用这一原理，可以使溶解在NaCl溶液中的DNA析出。 2.DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA。 3.DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 注意事项 1.步骤3析出含DNA的黏稠物中，蒸馏水要沿烧杯内壁缓缓加入，不能一次快速倒入。 2.实验中有多个步骤都要用玻璃棒进行搅拌，但是在不同的步骤中玻璃棒的用法不同。 实验用具 鸡血细胞液（5～10mL）；体积分数为95％的冷酒精，蒸馏水，质量浓度为0．1g／mL的柠檬酸钠溶液，物质的量浓度分别为2mol／L和0．015mol／L的NaCl溶液，二苯胺试剂；烧杯（100mL，1个，50mL，500mL，各2个），漏斗，试管（20mL，2个），玻璃棒，滴管，量筒（100mL，1个），纱布，镊子，滤纸，铁架台，铁环，三角架，酒精灯，石棉网，载玻片，试管夹。 课时安排一课时 课前准备 制备鸡血细胞液，方法是：将质量浓度为0.1g／mL的柠檬酸钠溶液100mL，置于500mL烧怀中，注入新鲜的鸡血（约180mL），用玻璃棒搅拌，使其充分混合，以免凝血。静置于冰箱内一天，使血细胞自行沉淀。（也可以用离心机离心2 min（转速1000转/分）。用吸管吸去上清液。 板书（提前写好） DNA的粗提取与鉴定

人类后基因组计划及研究进展

人类后基因组计划及研究进展 摘要：2003年4月14日生命科学诞生了一个新的重要里程碑，人类基因组计划完成，后基因组时代正式来临。着重介绍了人类基因组计划的提出、目标与任务、实施与进展等方面的基本情况，讨论了后基因组时代的时间界定，分析展望了后基因组时代与人类基因组计划密切相关的生物信息学、功能基因组学、蛋白质组学、药物基因组学等几个重要研究领域。 关键词：人类基因组计划；研究进展 2003年4月14日，美国人类基因组研究项目首席科学家Collins F博士在华盛顿隆重宣布：人类基因组序列图绘制成功，人类基因组计划(human genome project，HGP)的所有目标全部实现。这标志“人类基因组计划”胜利完成和“后基因组时代”(post genome em，PGE)正式来l临，在举世庆祝“DNA双螺旋结构”提出50周年之际，生命科学诞生了一个新的里程碑。HGP被誉为可与“曼哈顿原子弹计划”、“阿波罗登月计划”相媲美的伟大系统工程，是人类第一次系统、全面地解读和研究人类遗传物质DNA的全球性合作计划。人类基因组序列图的成功绘制是科学史上最伟大的成就之一，奠定了人类认识自我的重要基石，推动了生命与医学科学的革命性进展。在后基因组时代，生命科学关注的范围越来越大，涉及的问题越来越复杂，采用的技术越来越高，取得的成就将越来越多，生命科学及其相关科学将大有作为。 1人类基因组计划的产生与目标 1984年12月，美国犹他大学的Wenter受美国能源部的委托，主持讨论了DNA重组技术及测定人类整个基因组DNA序列的意义．1985年6月，美国能源部提出“人类基因组计划”(Humangenome project，HGP)的初步草案．最早提出测定人类基因组序列的是美国科学家罗伯特·辛西默(Robert Sinshimer)．1986年3月，美国的诺贝尔奖获得者雷纳多·杜尔贝柯石(Renato Dulbecco)在《科学》杂志上发表的短文中率先提出“测定人类的整个基因组序列”的主张[1]，后经世界性的讨论取得共识．1987年，美国开始筹建“人类基因组计划”实验室．1988年，科学家开始讨论如何才能更快、更多、更好地研究与人类的生老病死有关的所有基因——全部的人类基因组．1989年，美国成立“国家人类基因组研究中心”，诺贝尔奖获得者、DNA分子双螺旋结构模型的提出者Jamse Wateson担任第一任主任．1990年10月，美国首先正式启动“人类基因组计划”(HGP)，完成人类全部DNA分子核苷酸序列的测定．1993年，美国对这一计划做了修订，其中最重要的任务就是人类基因组的基因图构建与序列分析，需最优先考虑、必须保质保量完成的是DNA序列图．随后，英国、法国、日本、加拿大、前苏联、中国等许多国家积极响应，都开始了不同规模、各有特色 的人类基因组研究。 1999年12月1日，人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定．2000年6 月26日，六国科学家公布人类基因组工作框架图，成为人类基因组计划进展的一个重要里程碑．2001年2月12日，人类基因组图谱及初步分析结果首次公布．2003年4月15日，美、英、德、日、法、中6个国家共同宣布人类基因组序列图完成，人类基因组计划的所有目标全部实现，提前2年实现了目标。 2人类基因组计划的内容

人类基因组计划的成果

类基因组计划的成果（一） 谁来当“亚当”---人类基因组多样性与个体医学已在进行的人类基因组计划，可以说是“代表性个体”人类基因组计划。在美国，现在用于用于绘制人类DNA序列的DNA 来自于几个“无名氏”的男性。这在当时还曾有过争论，谁可以做“亚当”？这个问题也重要也不重要。人类的所有个体、所有的人，在遗传上都是平等的。所有的人类基因组不管是在基因组中的位置，即基因位点，还是每一个基因的结构都是很相似的，绝对不存在好坏优劣之分。不管从哪一个人身上分离到的一个位点上的DNA片段，可以用于任何种族任何个体的这一位点的研究，这一位点致病等位基因的鉴定，将来可能的基因诊断与基因治疗。因此，我们说人类只有一个基因组，不存在黄种人基因组、白种人的基因组之分。一个基因被鉴定、分离了，进而被专利，就是全人类的这一基因组被专利了，我们不能说你专利的是白种人的基因，我们再来专利一个黄种人或中国人的基因。但人与人是不同的，这就是人类在“同一性”的前提下的“多样性”，多样性体现在每个人身上，称为“基因多样性”或“个体特异性”，一般每个人之间5%位点的等位基因不同有0.1%的序列不同。体现在黄种人棗白种人这一人种族差异上，可称为“种族多样性”，体现在民族（遗传上称为“族群”）上，称为“族群多样性”。将来的某一天，如果需要每一个人的全基因的全核苷酸序列也许能不费多少钱就测定了，并且记录在一个光盘上，要诊断疾病就方便啦。医生先把这个光盘装进计算机，检查几个有关的“候选基因”，看看要注意什么，譬如说，某种药物，有人用灵验，有人不灵验，这就是个体差异。这一差异很多是基因决定的，也就是“多样性”决定的，这对医生诊病很有帮助。当然，也许不需要了解一个人的整个基因组棗大家都大同小异，而把重要区域、重要基因、重要位点的“多样性”较高的区域搞清就行了。“全基因组”信息非同小可，表达了每一个人有关生、老、病、死的重要信息，它是一个人全部隐私中的最重要的隐私，可不是一个人一般生理指标，如身高、体重、胸围、血型等等，因此，它的使用可得慎之又慎。

实验六 印记基因v1(1)

实验六印记基因 一．实验目的 学习印记基因的鉴定方法。 二．实验原理 （一）背景知识 基因组印记是指组织或细胞中，基因的表达具有亲本选择性的现象，即只有一个亲本的等位基因表达，而另一亲本的等位基因不表达或很少表达，相应的基因则称为印记基因。只表达父本而不表达母本等位基因的印记基因称为母本印记基因；只表达母本而不表达父本等位基因的印记基因称为父本印记基因。 B830012L14Rik是一个非编码RNA基因，位于12号染色体上的印记基因簇中，目前该基因功能尚不明确。在该基因的第一外显子序列中存在一个SNP位点，在B6小鼠中该位点为A（AA），在ICR小鼠中则为碱G（GG）。而B6与ICR小鼠的子代杂交个体中则为AG。 若该基因非印记表达，则在子代个体的cDNA基因型为AG。而该基因若印记表达，则在子代杂合个体的cDNA基因型为OA或OG。通过对比父本或母本的基因型，便可判断该印记基因的表达模式。 （二）技术原理： 1. PCR 聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction，PCR）是一种分子生物学技术，用于体外扩增特定的DNA片段。 PCR技术主要过程是，通过人类合成的一小断单链DNA片段（叫做引物）与模板DNA特定的区域特异性结合，进而以四种dNTP为底物，通过DNA聚合酶沿着引物和模板形成的双链部分的3’端聚合形成DNA片段实现DNA体外扩增的过程。其中，最重要的是热稳定的DNA聚合酶，由于该酶在97度以上的高温也能保持稳定，所以我们可以通过94～97度这个温度范围内处理DNA形成单链，然后降温（根据引物不同而有差异，一般为50-55度）直至适量的引物结合到模板上。最后温度提升至72度，聚合酶聚合形成双链DNA。

人类基因组计划的历史背景

人类基因组计划的历史背景 问题的提出 尽管生物机体的尺寸有限,但并未能为研究工作带来任何容易之处。人们经过了不懈的努力,渴望解开生命之谜这个多年的愿望并未向前推进多少,谜仍是个谜!以往研究的艰履或失败教训使人们头脑开始清醒地认识到,任何仅依靠单一学科如细胞学、发青学、肿瘤学、人类遗传学或分子生物学的独自努力都无济于事,都太局限了,难以完成人类对自身的认识和保护。美国曾投巨资但基本上以失败告吹了的肿瘤十年计划也说明了这个问题。所以,要知道某事物的局部作用机制最好先知道全局的看法逐渐主导了人们的认识(Dulbecco R,1986)。在绕了一大段弯路后,人们回过头来决定开始进行人的所有基因即基因组的研究,全面探讨这个“摸得到,猜不透',的人体奥秘,由此形成了基因组学(genomics)和人类基因组计划(Human Genome Project,HGP),其最终目的是对生命进行系统地和科学地解码,以此达到了解和认识生命的起源,种间和个体间存在差异的起因,疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象(Under ES,1996)。人类基因组计划以前的遗传学或称基因学(genetics)偏重于单个基因的研究,而人类基因组计划则是把目光投向整个基因组的所有基因,从整体水平去考虑基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系等。随着数理化、信息和材料等学科的渗透以及具有时代特征的工业化技术管理模式的引进,HGP真正成为了生命科学领域的第一项大科学工程,其规模和意义远远超过阿波罗(Apollo)登月计划和曼哈顿(Manhatton)原子弹计划口HGP的正式启动也就标志着解码生命的真正开始也就很自然地成为人们关注的焦点。 历史的回顾 对人类基因组的研究在70年代已具有一定的雏形,在80年代在许多国家已形成一定规模,并在以下的几个事件的影响下形成了投资额最多、最具规模的美国人类基因组计划。 1984年在Utah州的Aita,White R和MendelSOIlhn M受美国能源部(DOE)的委托主持召开了一个小型专业会议讨论测定人类整个基因组的DNA序列的意义和前景(Cook-y明n则,1989)。1985年5月在加州antaCruz由美国能说部的SindeimerRL主持的议上提出了测定人类基因组全序列的动议,由此形成了美国能源部的“人类基因组计划”草案。1986年3月,在新墨西哥州的Santa Fe 讨论了这一计划的可行性,随后美国能源部宣布实施这一草案。1986年著名遗传学家McK1Mick V 提出从整个基因组的层次研究遗传的科学称“基因组学"。1986年3月7日,诺贝尔奖获得者Dulbecco R在Science杂志上发表的一篇有关开展人类基因组计划的短文。1986年6月在美国冷泉港,另两位诺贝尔奖获得者GIbedW及Berg P主持了有关“人类基因组计划”的专家会议。1987年初,美国能源部与国家健康研究院(NIH)为“人类基因组计划"下拨了启动经费约550万美元(1987年全年1.66亿美元),并开始筹建人类基因组计划实验室。1988年2月,国家科学研究委员会(NRC)的专家撰写了“人类基因组的作图与测序(mapping andsequencing the human genome)”的报告,全面地介绍了有关这项史无前例的、看起来似“胆大妄为',计划的内容(Nati?ml Research Council,1988)。同年,美国成立了“国家人类基因组研究中心",由因提出DNA 分子双螺旋模型的贡献而获诺贝尔奖的沃森(Watson J)出任第一任主任。 Duibeeco短文的功绩 Dulbecco R于1986年在Science杂志上发表的题为“癌症研究的转折点——人类基因组的全序列分析”的短文,回顾了70年代以来癌症研究的进展,使人们认识到包括癌症在内的人类疾病的发

课题5DNA的粗提取与鉴定-温州第二高级中学

【课题】：课题5 DNA的粗提取与鉴定【主备人】：苗贤举 【备课时间】： 3月10日【审核人】：宋利刚 【复习目标】 本课题通过尝试对植物或动物组织中的DNA进行粗提取，了解DNA的物理化学性质，理解DNA粗提取以及DNA鉴定的原理。 【复习重点与难点】 复习重点：DNA的粗提取和鉴定方法。 复习难点：DNA的粗提取和鉴定方法。 【知识回顾】一、实验原理 1、提取DNA的方法 提取生物大分子的基本思路是。对于DNA的粗提取而言，就是要利用、等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。 1）DNA的溶解性 思考题1：DNA在氯化钠溶液中的溶解度有什么特点？对此有什么应用？ 思考题2：利用什么原理来将DNA与蛋白质分离开？ 2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性蛋白酶能水解，但是对没有影响。大多数蛋白质不能忍受60—80o C的高温，而DNA在以上才会变性。洗涤剂能够瓦解，但对DNA没有影响。 3）DNA的鉴定 思考题3：依据什么原理来鉴定DNA？ 在条件下，DNA遇会被染成色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA 的试剂。 二、实验设计 1、实验材料的选取凡是含有的生物材料都可以考虑，但是使用的生物组织，成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料： 鱼卵、猪肝、菜花（花椰菜）、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌 2、破碎细胞，获取含DNA的滤液 1）制备和提取细胞核物质：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例。 在鸡血细胞液中加入一定量的，同时用搅拌，得到鸡血细胞液。过滤后收集研磨液； 如果实验材料是植物细胞，需要先用溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的和，进行充分的搅拌和研磨。过滤后收集研磨液。 思考：①为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？ ②加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么？ ③如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响? ④此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分？ 2）溶解细胞核的DNA： 向收集的滤液中加入的溶液，搅拌使DNA呈溶解状态。 3、去除滤液中的杂质 方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同。 思考： ①为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质？ ②方案二与方案三的原理有什么不同？

人类基因组计划(Human Genome Project)

人类基因组计划 （Human Genome Project,HGP） 1．什么是人类基因组计划： 人类基因组计划是由美国能源部和NIH联合做出的，自1990年开始，争取在15年内完成的目标。 即：鉴定人体DNA估计约8万个基因，测序构成人DNA的30亿个碱基，贮存这些信息于databases(数据库)并发展data analysis的工具。 （1）实际包括两部分工作，一是mapping，一是sequencing，故先前叫做“Mapping and Sequencing the human genome”.而Mapping又分为遗传连锁图谱和物理图谱。（2）HGP是第一个庞大的科学事业，会引起一些由此计划暴发出来的伦理、法律、社会学上的诸多争论。（DOE熟悉大科学模式；生物学家习惯小科学模式，应完美结合。 该计划会引发出许多商业和法律，社会学和论理学方面的问题。） （3）为了有助于这些目标的实现，还要研究一些非人生物体的遗传图谱。（包括E.coli、酵母、秀丽隐杆线虫、果蝇、实验用小鼠等模式生物。） （4）在植物方面，美国农业部集中研究玉米和南芥菜（Arabidopsis）基因组，我国科学家提出了水稻基因组计划。 2．背景： 早在1984年Utah州Alta城的专业会议（DOE环境与健康研究办公室，OHER 和国际环境诱变剂和致癌物防护委员会，ICPEMC协办）。开始讨论HG DNA全序列测定的前景。 1985年5月由Sinsheimer组织专门会议提出测定HG全序的动议。 DOE为何操办：（1）DOE承担低水平辐射和其它环境因素引起的遗传性损伤的监测，即需要在108bp的DNA中检测出一个碱基的改变，此项任务与HG全序列测定有关并且

高中生物必修二实验十一 DNA的粗提取与鉴定

实验十一 DNA 的粗提取与鉴定 教学目的 1． 初步掌握DNA 粗提取和鉴定的方法。 2． 观察提取出来的DNA 物质。 实验原理 1． DNA 在NaCl 溶液中的溶解度是随NaCl 的浓度变化而改变的。DNA 在0．14mol/L 的NaCl 溶液中的溶解度最低，据此可使溶解于NaCl 溶液中的DNA 析出。 2． DNA 不溶于酒精溶液，但细胞中某些物质可以溶于酒精溶液，据此可提取杂质较少的DNA 。 3． DNA ＋二苯胺??→?沸水浴蓝色（用于DNA 的鉴定） 实验步骤 1．材料制备 0.1G/ml 柠檬酸钠100ml 500ml 烧杯→玻璃棒搅拌→1000r/min 离心2min →吸去上清液→ 活鸡血180ml 即得鸡血细胞液（也可将上述烧杯置于冰箱中，静置一天使鸡血细胞自行沉淀） 2．方法步骤 取血细胞液5-10ml ＋20ml 蒸馏水，玻璃棒沿一个方向快速搅拌 （1）提取血细胞核物质 纱布过滤，滤液中含DNA 和其他核物质，如蛋白质 原理：血细胞的细胞膜、核膜吸水胀破，玻璃棒快速搅拌机械加速血细胞破裂 （2）溶解核内DNA ：滤液＋2mol/L NaCl 溶液40ml ，玻璃棒沿一个方向搅拌 （3）析出含DNA 的粘稠物：向上述溶液中缓缓加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向搅拌，出现丝状物，当丝状物不再增加时，停止加水（此时NaCl 溶液相当于稀释到0．14mol/L ） （4）滤取含DNA 的粘稠物：用多层纱布过滤，含DNA 的粘稠物留在纱布上 （5）（纱布上的）DNA 粘稠物再溶解： 20ml2mol/L NaCl 溶液 50ml 烧杯， 上述粘稠物 缓慢搅拌3 min （6）过滤含DNA 的2mol/L NaCl 溶液：用2层纱布过滤，滤液中含DNA （7）提取含杂质较少的DNA ：上述溶液＋95%酒精，缓慢搅拌，出现乳白色丝状物，用玻璃棒将丝装物卷起。 （8）DNA 鉴定： 实验关键： 本实验成功的关键是获取较纯净的DNA ，因此应注意： 1．充分搅拌鸡血细胞液。DNA 存在于鸡血细胞核中。将鸡血细胞与蒸馏水混合以后，应用 玻璃棒沿一个方向快速搅拌，使血细胞加速破裂，并释放出DNA 2．沉淀DNA 必须用冷酒精。实验前必须准备好大量95%的酒精，并在冰箱中（5℃以下）至少存放24小时。 3．正确搅拌含有悬浮物的溶液。在第（3）、（5）步骤，玻璃棒不要直插烧杯底部，且搅拌

DNA 的粗提取与鉴定

DNA 的粗提取与鉴定 实验目标 初步掌握DNA的粗提取和鉴定的方法，观察提取出来的DNA物质。 实验原理 DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度的变化而改变的。当氧化钠的物质的量浓度为0. 14 ml/L时DNA的容解度最低。利用这原理，可以使溶解在氧化钠溶液中的DNA析出。 DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液。利用这一原 理,可以进步提取出含杂质较少的DNA。 DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色,因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 实验器具 鸡血细胞液(5~ 10 mL)。 铁架台、铁环、镊子、三角架、酒精灯、石棉网、载玻片、玻璃棒、滤纸、滴管、量筒(100 mL,1个)、烧杯(100 mL,1个;50mL,500 mL各2个)、试管(20 mL,2个)、漏斗试管夹、纱布。 体积分数为95%的冷酒精溶液(实验前置于冰箱内冷却24 h)蒸馏水、质量浓度为 0.1 g/mL的柠檬酸钠溶液、物质的量浓度分别为2 mol/L和0.015 mol/L 的氯化钠溶液、二苯胺试剂。 实验探究与过程 实验前需要制备鸡血细胞液(由教师完成),制备的方法是:取质量依度为0.1gml 的柠檬酸钠济液(抗凝剂)100 ml,置于500 ml烧杯中。将宰杀活鸡流出的鸡血(约 180mt)注人烧杯中，同时用玻璃棒搅拌，使血液与柠檬酸钠溶液充分混合，以免凝血。然后，将血液倒人离心管内,用1000 r/min(转每分)的离心机离心2 min,此时血细胞沉淀于离心管底部。实验时,用吸管除去离心管上部的澄清液，就可以得到鸡血细胞液。(如果没有离心机，可以将烧杯中的血液置于冰箱内，静置天,使血细胞自行沉淀。) 1.提取鸡血细胞的细胞核物质 将制备好的鸡血细胞液5~10 mL,注人到50 ml,烧杯中。向烧杯中加人燕馏水探 20 m,同时用坡璃棒沿一个方向快速搅拌5 min ，使血细胞加速破裂。然后,用放有纱布的漏斗将血细胞液过德至500ml,的烧杯中,取其滤液。 2.溶解细胞核内的DNA 将物质的量浓度为2 mol/L的氯化钠溶液40 mL加人到滤液中，并用玻璃棒沿一个方向搅拌1 min, 使其混合均匀，这时DNA在溶液中呈溶解状态。 3.析出含DNA的黏稠物

论人类基因组计划的现状与未来

论人类基因组计划的内容、现状与未来 摘要：近年来人类基因组计划广泛的引起了人们的关注，我们大学生对这个计划的了解去还是有限的，我们应该了解它的内容、进程、未来，这样才能对我们未来生物基因学的发展产生良好的推进作用。本文通过浅显易懂的语言向大家简述人类基因组计划的内容、现状及未来。 关键词：人类基因组计划；内容；现状；未来 人类基因组计划是人类历史上的一次伟大的壮举。自1990年10月1号美国国会批准美国人类基因组计划正式启动以来，意大利、英国、法国、德国等国也陆陆续续的加入这一次史无前例的科学研究之中。1999你那我国也开始在研究人类基因组计划中占得一席之地——我们得到完成人类3号染色体短臂上一个约为30Mb区域的测序任务。虽然这项任务仅占整个计划的1％，但我国仍然是参与这个计划的唯一一个发展中国家。那么，我们的人类基因组计划究竟是有着怎样的意义和作用？研究它对人类的发展将会做出怎样的贡献呢？人类基因组计划其实是与我们的生活息息相关的，未来的它会对基因组学、社会、 法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学，甚至教育培训等方面产生重大影响[A]。对于 传统的农业和食品部门来说也是极其重要的，比如我们食品学院的学生以后就可能学习通过大规模生产和加工基因食品的方式生物技术和制药合并。我们所接触到的领域将不仅仅是简单的从化学的角度去分析食品的安全与营养，而是以基因的角度从人体发展与生长的根源去对食品进行研究和改造，以达到把不可预见性降到最低从，根源解决病从口入的问题。由此看来，人类基因组计划的力量是不可低估的。 1 人类基因组计划的内容 HGP(人类基因组计划)的主要任务其实就是人类的DNA测序，绘制人类基因图谱。这其中就包括了多种多样的测序图谱，其顺序为遗传图谱、物理图谱、序列图谱、基因图谱。其中遗传图谱与物理图谱是整个测序工作中最为重要的两个部分。下面我就重点来介绍一下这两个部分。 1.1 遗传图谱 遗传图谱以是具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。[A]通过6000多个遗传标记把人类的基因组分成6000多个区域，这样一来就为我们遗传图谱的绘制创造了条件，提高了测序的效率。通过定向的把遗传基因（例如致病基因分成）进行定向与分类研究，能够有目的的，有效的找出致病基因，定向的从根源的解决该类疾病。 1.2 物理图谱 对于物理图谱而言，我们要通过对工程基因组的DNA链上的定位将DNA链上的分子进行测定，进而绘制出物理图谱。通过限制性内切酶水解出一段DNA链，再把其有关基因的遗传信息系统化的排列出来绘成图谱。由于DNA的物理图谱是DNA分子结构的特征之一，所以找出能够切出特定的DNA分子链的限制性核算内切酶也是一个关键。绘制物理图谱的同时也要对DNA分子进行测序，这就使得物理图谱的绘制成了测序工作中的第一部，也是最为重要的一部。完成了这一步，测序工作的大部分工作就完成了。

人类基因组计划简介

人类基因组计划简介 摘要：人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。 关键字：人类基因组计划物理图谱序列图谱等 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。 什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义：遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘，就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。 一、人类基因组计划的目的 为什么选择人类的基因组进行研究？因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。 测出人类基因组DNA的30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，找出它们在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。 在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”。 HGP的目的是解码生命、了解生命的起源、了解生命体生长发育的规律、认识种属之间和个体之间存在差异的起因、认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象、为疾病的诊治提供科学依据。[1] 二、HGP的研究内容 HGP的主要任务是人类的DNA测序，包括下图所示的四张谱图，此外还有测序技术、人类基因组序列变异、功能基因组技术、比较基因组学、社会、法律、伦理研究、生物信息学和计算生物学、教育培训等目的。 1、遗传图谱（genetic map） 又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性（在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因，在群体中的出现频率皆高于1%）的遗传标记为“路标”，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为1cM）为图距的基因组图。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。意义：6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域，使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近（紧密连锁）的证据，这样可把这一基因定位于这一已知区域，再对基因进行分离和研究。对于疾病而言，找基因和分析基因是个关键。 2、物理图谱（physical map）