基于PCR及电泳技术,开展高中生物研究性学习

以“利用DNA条形码调查校园昆虫多样性”课题为例,叙述了如何利用PCR及电泳技术开展高中生物研究性学习的具体实施方案.     

聚合酶链反应技术及其应用进展

聚合酶链反应 (polymerasechainreaction ,简称PCR)是 2 0世纪 80年代中期发展起来的一种特异性DNA体外扩增技术 ,它具有快速、简便、灵敏和特异性强等优点 ,在生命科学研究领域得到广泛应用。文章就PCR技术的基本原理、特点及其在分子生物学、医学检验领域的应用及进展作一综述。     

“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的拓展及实践

创设真实的实验情境“鉴定青梗菜种子纯度”,利用SSR分子标记方法将教材中的“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验具体化和生活化,组织学生亲身实践、主动探索。学生通过科学实践,关注、思考并尝试解决生产生活中的生物学问题,探究能力和创新精神得到较大提升。     

石英晶体微天平-环介导快速检测大肠杆菌O157特异基因方法的建立

目的:建立原位石英晶体微天平(QCM)-环介导恒温扩增(LAMP)快速检测大肠杆菌O157特异基因的方法。方法:在环介导恒温核酸扩增(LAMP)技术平台引入石英晶体微天平(QCM)技术,采用巯基化试剂分子组装方法,将LAMP反应体系中的4个引物之一固定于QCM电极上,在安装所述电极的QCM检测池中配置O157 LAMP反应体系进行环介导恒温核酸扩增,用QCM仪器在线检测频率变化,判断LAMP反应是否发生,进而判断体系中是否存在O157特异基因。结论:该方法检测O157特异基因特异性强、灵敏度高,并且操作简便,有望发展成为快速检测O157特异基因的有效手段。     

虎纹蛙微卫星位点的跨种引物筛选

利用近缘种中已发表的微卫星DNA标记引物,对虎纹蛙(Hoplobatrachus rugulosus)进行跨种PCR扩增,但是获得了较低的跨种扩增成功率。研究结果显示仅有10个(约33.3%)位点在虎纹蛙能够获得成功扩增,而其中仅有2个(约6.7%)位点的扩增结果是没有拖带和非特异性的物种特异性扩增;46.7%的位点完全没有扩增产物,而20%的位点产物为该位点的非特异性扩增。本文认为影响两栖纲无尾目物种跨种扩增成功率的因素除了与该类群物种的基因组大小有关外,还与两栖类物种间的亲缘关系远近有关。     

SCAR分子标记监测菌群中的哈茨木霉(英文)

研究目的:开发具有种属特异性序列特征性扩增区域(SCAR)标记物来监测哈茨木霉在其入侵的试验菌群中的定殖和生长,为哈茨木霉应用于生物防治等生态和生物技术中提供支撑。创新要点:多种木霉属真菌能与各种微观和宏观的生物有机体建立相互作用。利用这些相互作用,木霉可做为原生种群的入侵物种而用于生物防治。本文通过使用试验菌群为研究模型,利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术和序列特征性扩增区域(SCAR)标记物来监测菌群中哈茨木霉的生长状态。研究方法:利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,从16个10聚体引物进行多态性筛选,其中1个引物扩增出对应哈茨木霉的条带。对该条带进行克隆测序,并设计5个20–23聚体引物。成功利用引物对2F2/2R2和2F2/2R3278分别特异性地扩增出哈茨木霉BpT10a菌株278 bp和448 bp的DNA片段。同时,用这两个引物对14个哈茨木霉菌株和几种不同的真菌菌株进行特异性对照试验,也只成功扩增出哈茨木霉菌株。此外,使用真菌DNA混合物和试验真菌群的DNA为模板,采用实时聚合酶链式反应(PCR)对引物对2F2/2R2进行评估。当仅使用100份SCAR标记物或哈茨木霉仅占整个菌群的0.1%时,仍能检测出哈茨木霉。重要结论:本研究所建立的SCAR分子标记能有效监测菌群中的哈茨木霉的定殖和生长,具有较高特异性、灵敏度和准确度。     

人工免疫系统及其算法研究

人工免疫作为一种新型的研究领域,有着广泛的应用领域。人工免疫突出地体现了它在不同层次、不同科学领域的渗透、交叉和促进的科学特点。人工免疫科学对自然科学、计算机科学和信息科学的发展和融合具有极其重要的意义。主要对人工免疫概念、应用领域、研究领域及人工系统的免疫优化原理和克隆扩增原理做一个阐释。     

聚合酶链反应应技术及其应用进展

聚合酶链反应（polymerase chain reaction，简称PCR）是20世纪80年代中期发展起来的一种特异性DNA体外扩增技术，它具有快速、简便、灵敏和特异性强等优点，在生命科学研究领域得到广泛应用。章就PCR技术的基本原理、特点及其在分子生物学、医学检验领域的应用及进展作一综述。     

16S-23SrDNA间隔区序列(ITS)分析研究弗兰克氏菌遗传多样性

Frankia是共生、固氮并结瘤的放线菌,在其分类研究中,发现Frankia菌群中有丰富的遗传多样性.为了检测与考察这种多样性,我们采用16S-23S rDNA间隔区扩增产物的分析来研究弗兰克氏菌的遗传多样性.     

红树植物海桑简单重复序列区间(ISSR)条件的优化

海桑(Sonneratiacaseolaris(L.)Engler)是海桑科一种重要的红树植物.为利用ISSR分子标记研究海桑的遗传多样性,对影响ISSR PCR的多个因素,包括Taq酶的用量、Mg2+浓度和dNTP浓度、引物浓度及其退火温度、模板DNA浓度等进行研究,确定了海桑ISSR PCR分析的最适条件:10μLPCR反应体积中,10×buffer(100mmol·L-1KCl,80mmol·L-1(NH4)2SO4,100mmol·L-1Tris HCl,pH9.0,0.5%NP 40)1μL,0.35UTaq酶,2～3.75mmol·L-1Mg2+,300μmol·L-1dNTP,0.3μmol·L-1引物,10ng模板DNA.