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第三部分 基因组 DNA 提取 在生物学中，一个生物体的基因组是指包含在该生物的DNA （部分病毒是RNA ）中的 全部遗传信息，又称基因体（genome ）。基因组包括编码基因和非编码DNA 。更精确地讲， 一个生物体的基因组是指一套染色体中的完整的DNA序列。例如，生物个体体细胞中的二 倍体由两套染色体组成，其中一套DNA序列就是一个基因组。 生命是一种奇特的自然现象，生物体的生、长、病、老、死等一切生命现象都与基因密 不可分。基因是遗传的基本单元，是产生一条多肽链或功能RNA所必需的DNA片段。基因 通过复制把遗传信息传递给下一代，使后代出现与亲代相似的性状，也通过突变改变着自身 的生命特性，基因通过复制、转录、表达，完成生命繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生 理过程。因此，基因具有双重属性：物质性（存在方式）和信息性（根本属性）。 从细胞的结构上分析，基因存在于细胞核内，一个生物的所有基因的集合体组成基因组 DNA ，基因组DNA 与组蛋白紧密结合形成染色质，对于每一种生物来说，它所包含的基因 种类繁多，功能各异，要弄清每一基因的功能，首要的任务是要克隆出目的基因，得到高质 量的基因组 DNA 是实现这一任务的必要前提。从不同生物中提取基因组 DNA 是非常繁琐 的，提取质量的好坏直接影响到下游实验的进程。本公司针对不同生物、不同组织的结构特 点，设计出有针对性的基因组 DNA 提取试剂盒，操作简便，分离纯化的基因组 DNA 纯度 高，可直接应用于下游的实验，极大地方便了科研人员的研究工作。 离心吸附柱法提取：提取的基因组 DNA 一般在 30 ~ 50 kb 之间，能满足 RFLP 和 PCR 分析，在该长度上可保证酶切后产生 RFLP 片段(20 kb 以下) ，并可保证包含PCR 所扩增的 片段(一般 2 kb 以下) 。 磁珠吸附法：由于这种方法利用磁铁的吸附力分离纯化基因组DNA ，操作比较轻柔， 得到的 DNA 片段较长，可达 100 kb 以上，因此适合构建基因组文库等要求较高的后续实验。 基因组 DNA 提取的原理 DNA 是由脱氧核苷酸组成的长链，DNA 与组蛋白构成核小体，核小体缠绕成中空的螺 旋管状结构，即成染色质丝，染色质丝再与许多非组蛋白形成染色体（图 1）。染色体存在 于细胞核中，外有核膜及细胞膜。从组织中提取 DNA 必须先将组织分散成单个细胞，然后 破碎细胞膜及核膜，使染色体释放出来，同时去除与 DNA 结合的组蛋白与非组蛋白。基因 组 DNA 的纯化一般是通过裂解液处理样品，裂解细胞，将DNA 从细胞核中释放出来，并 使 gDNA 与蛋白质分开，DNA 仍留在上清液中，通过后续的异丙醇沉淀将 DNA 沉淀分离 出来。 DNA 与蛋白质 经数次缠绕 同源染色体 图 1：基因与染色体结构示意图 基因组 DNA 提取的原则与步骤 在基因组 DNA 提取过程中，染色体会发生机械断裂，产生大小不同的片段，因此分离 基因组 DNA 时应尽量在温和的条件下操作，如尽量减少酚/氯仿抽提、混匀过程要轻缓，以 保证得到较长的 DNA 。一般来说，构建基因组文库，初始DNA 长度必须在 100 kb 以上， 否则酶切后两边都带合适末端的有效片段很少。而进行 RFLP 和 PCR 分析，DNA 长度可短 至 50 kb，在该长度以上可保证酶切后产生RFLP 片段(20 kb 以下) ，并可保证包含PCR 所扩 增的片段(一般 2 kb 以下) 。 不同生物（植物、动物、微生物）的基因组 DNA 的提取方法有所不同，不同物种或同 一物种的不同组织因其细胞结构及所含的成分不同，分离方法也有差异。在提取某种特殊组 织的 DNA 时必须参照文献和经验建立相应的提取方法, 以获得可用的DNA 大分子。尤其 是组织中的多糖和酚类物质对随后的酶切、PCR 反应等有较强的抑制作用，因此用富含这 类物质的材料提取基因组 DNA 时，应考虑除去多糖和酚类物质。 样品的收集和保存 请尽量使用新鲜的组织材料，采集样品如果不马上用于提取实验，请置于-20℃或者 -70℃以下存放。期间应避免反复冻融，使用反复冻融或长时间未低温冷藏的样品进行DNA 的提取，所提取的D