浅谈在生物学实验教学中的几点做法

在准备和实施高中生物学实验教学时遇到一些具体问题,为解决这些问题,尝试对一些实验步骤及材料进行改进,取得了较好的教学效果。     

正常人及不育者精子核DNA的定量研究

用流式细胞术,Feulgen显微分光光度法,荧光显微分光光度法测定正常人精子核DNA相对含量:结果表明,上述方法所测得的精子核DNA相对含量稳定,变化范围小。同时用Feulgen显微分光光度法测定不育者精子核DNA相对含量。显示不育者精子核DNA相对含量高于正常人,提示精子核DNA核蛋白复合物异常可能是某些男性不育症的原因。此项研究为诊断男性不育症提供了新方法,在男性学精子核分子研究方面提供了依据。     

DNA损伤修复机制——解读2015年诺贝尔化学奖

Tomas Lindahl, Paul Modrich和Aziz Sancar三位科学家因发现“DNA损伤修复机制”获得了2015年诺贝尔化学奖．Lindahl首次发现Escherichia Coli中参与碱基切除修复的第一个蛋白质--尿嘧啶 DNA糖基化酶（UNG）; Modrich重建了错配修复的体外系统,从大肠杆菌到哺乳动物深入探究了错配修复的机制; Sancar利用纯化的UvrA、UvrB、UvrC重建了核苷酸切除修复的关键步骤,阐述了核苷酸切除修复的分子机制．DNA损伤是由生物所处体外环境和体内因素共同导致的,面对不同种类的损伤,机体启动多种不同的修复机制修复损伤,保护基因组稳定性．这些修复机制包括：光修复(light repairing);核苷酸切除修复（nucleotide excision repair, NER）;碱基切除修复（base excision repair, BER）;错配修复（mismatch repair, MMR）;以及DNA双链断裂修复（DNA double strand breaks repair, DSBR）．其中DNA双链断裂修复又分同源重组（homologous recombination, HR）和非同源末端连接（non homologous end joining, NHEJ）两种方式．本文将对上述几种修复的机制进行总结与讨论．     

四个鲫鱼品系线粒体DNA的限制性酶切分析

用差速离心和核酸酶消化法从红鲫 (C auratusredvar .)、湘鲫 [F1hybridsofredcruciancarp (♀ )×commoncarp (♂ ) ]、野鲫 (C auratusauratus)和白鲫 (C auratuscuvieri)的肝组织及白鲫的卵巢中提取和纯化线粒体DNA。用 9种内切酶 (EcoRⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ、BamHⅠ、XhoⅠ、XbaⅠ、SalⅠ和KpnⅠ )进行单酶酶解 ,经琼脂糖凝胶电泳分析 ,检测出PstⅠ、KpnⅠ和BglⅡ 3种酶在品系间存在限制性片段长度多态性 ,但并未检测出品系内的限制性片段长度多态性。计算出红鲫、湘鲫、白鲫和野鲫的mtDNA大小分别约为 16 19、 16 0 2、 16 6 0和 16 0 6kb。根据限制性酶切片段共享度 ,计算出 4个品系间的遗传距离 ,结果表明存在直接亲缘关系的红鲫与湘鲫之间的遗传差异最小 ,证实了红鲫与子代湘鲫之间mtDNA遵循母系遗传的特性。     

鲎素的抗菌靶点初探

采用体外抑菌法测定鲎素的抑菌动力学特点,钼酸铵比色法和紫外吸收法分别检测细菌与鲎素共同孵育前后无机磷和大分子泄漏情况,扫描电镜和透射电镜观察细菌与鲎素共同孵育前后细菌形态和结构的变化,紫外吸收法和凝胶电泳法分别观察鲎素对细菌基因组DNA和质粒DNA结构的影响,质粒转化实验检测鲎素对质粒DNA复制和转录功能的影响.结果表明,鲎素对革兰氏阳性菌和阴性菌具有不同的抑菌动力学特点,经鲎素处理的细菌,胞内无机磷和大分子泄漏显著,细胞壁膜和菌体遭到不同程度的破坏,鲎素可与细菌基因组DNA和质粒DNA结合,高浓度鲎素有可能使DNA发生断裂,进而使质粒DNA复制和转录功能受到抑制.上述结果提示,鲎素的抗菌靶点至少包括细胞壁膜和菌体DNA.     

布氏田鼠冷暴露中褐色脂肪组织的增补及解偶联蛋白基因表达

布氏田鼠 (Microtusbrandti)随机分组暴露在冷环境 [12L∶12D ,(4± 2 )℃ ]中 12h ,1d ,3d ,7d ,14d ,2 1d和 2 8d ;对照组生活在温暖环境下 [12L∶12D ,(2 5± 2 )℃ ]。与对照组相比 ,布氏田鼠的褐色脂肪组织 (BAT)重量在冷暴露 12h～ 3d时降低 ,7～ 2 1d时则增加。 7～ 2 8d冷暴露组动物的BAT总蛋白和总DNA含量均比对照组明显提高。冷环境中的布氏田鼠解偶联蛋白 (UCP)的mRNA随时间的延长而表达上调 ,在冷暴露 2 1d时达到高峰。结果表明 ,冷暴露能够诱导布氏田鼠BAT细胞增补和UCP基因表达 ,从而使适应性产热增加。     

一种基于单分子纳米操纵的有序化测序策略

尽管包括人类在内的许多生物物种的基因组测序工作已经完成,但由于现有测序技术的限制,大部分复杂基因组还存在很多大大小小的缺口.缺口的填补以及对其他重复序列区域的测序迫切需要全新的思路和技术.基于在DNA单分子定位切割和拾取方面的实验进展,提出了一种基于原子力显微镜纳米操纵技术的单分子有序化测序策略.计算机模拟的结果表明,这一方法和策略是可行的,有助于解决目前测序工作中所遇到的一些棘手问题.     

一种快速提取质粒DNA用于鉴别重组克隆的方法

介绍了一种利用过夜培养的菌液瞬时提取质粒DNA,并用于电泳鉴别含有插入子克隆的方法。事先无需准备许多繁琐的相关试剂,提取质粒的全过程只需3~5min就可完成,非常适合于做重组克隆的快速鉴别。     

一种快速、无损大豆种子DNA提取方法的建立和应用

基因分型是进行植物基因功能的遗传分析和分子标记辅助育种的重要环节。该研究以大豆(Glycine max)成熟种子为材料, 建立了通过钻孔采集样品、快速提取DNA进行基因型鉴定的方法。用此方法, 一个熟练的工作人员可以在1个小时内完成120个样品的采集和DNA提取; 同时种子钻孔取样后, 不会对大豆种子的萌发造成影响。利用该方法获得的DNA可满足PCR扩增的要求。实验重复性好, 成功率在98%以上。这种快速且无损的大豆种子基因型鉴定方法可以用于鉴定杂交种子、品种纯度以及遗传分析等研究工作。