观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验方案.docx
- 文档编号:27580172
- 上传时间:2023-07-03
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:26.86KB
观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验方案.docx
《观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验方案.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
观察DNA和RNA在细胞中的分布实验方案
《观察DNA和RNA在细胞中的分布》
实验方案
第二组
一、实验前的思考2
二、背景资料2
1.核酸是什么?
2
2.DNA是什么?
3
3.RNA是什么?
3
4.DNA的种类和分布3
5.RNA的种类和分布3
6.染色剂成分4
7.染色原理5
三、实验原理5
四、实验目的6
五、实验用具及试剂6
六、实验方法及步骤分析6
1.实验材料6
2.实验方法6
七、注意事项8
八、附录9
1.试剂配制方法9
2.重要仪器的使用方法9
观察DNA和RNA在细胞中的分布
1、实验前的思考
实验前已经知道的知识
通过实验想知道的知识
实验之后获得了的知识
1.显微镜的使用方法;
2.临时装片的制作方法;
3.细胞中含有DNA和RNA两种核酸,DNA主要分布在细胞核中,RNA大部分存在于细胞质中;
4.细胞的基本结构。
1.Unna试剂如何将DNA和RNA染上不同颜色;
2.材料的选择、用不用盐酸水解、染色时间等对染色效果分别有什么影响,如何获得最佳的实验效果。
1.对Unna试剂与核酸结合的染色原理有了更深刻的认识;
2.比较分析不同实验步骤所获得的实验效果,学会优化实验;
3.验证了DNA和RNA在细胞中分布,对理论知识有了深刻感知。
2、背景资料
1.核酸是什么?
核酸是由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。
DNA和RNA都是由一个一个核苷酸(nucleotide)头尾相连而形成的。
单个核苷酸是由含氮有机碱(称碱基)、戊糖(即五碳糖)和磷酸三部分构成的。
根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸(简称RNA)和脱氧核糖核酸(简称DNA)。
核酸是相邻二个核苷酸之间的连接键即:
3’,5’-磷酸二酯键。
这种连接可理解为核糖核酸基上的3'位羟基与相邻5'核苷酸的磷酸残基之间,以及核苷酸糖基上的5'位羟基与相邻3'核苷酸的磷酸残基之间形成的两个酯键。
2.DNA是什么?
DNA是由数量庞大的四种脱氧核苷酸按一定碱基顺序彼此用3’,5’-磷酸二酯键相连构成的长链。
3.RNA是什么?
RNA由核糖核苷酸经磷酯键缩合而成长链状分子。
一个核糖核苷酸分子由磷酸,核糖和碱基构成。
RNA的碱基主要有4种,即A腺嘌呤,G鸟嘌呤,C胞嘧啶,U尿嘧啶。
其中,U尿嘧啶取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。
4.DNA的种类和分布
原核细胞的遗传物质是一个长DNA分子,但是原核细胞没有真正的细胞核。
真核细胞核中有不止一个染色体,每个染色体也只含一个DNA分子。
不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。
DNA分子的功能是贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息;策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间;确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。
除染色体DNA外,有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。
DNA病毒的遗传物质也是DNA。
5.RNA的种类和分布
信使RNA。
mRNA的功能就是把DNA上的遗传信息精确无误地转录下来,然后再由mRNA的碱基顺序决定蛋白质的氨基酸顺序,完成基因表过程中的遗传信息传递过程。
在真核生物中,转录形成的前体RNA中含有大量非编码序列,大约只有25%序列经加工成为mRNA,最后翻译为蛋白质。
转运RNA。
如果说mRNA是合成蛋白质的蓝图,则核糖体是合成蛋白质的工厂。
但是,合成蛋白质的原材料——20种氨基酸与mRNA的碱基之间缺乏特殊的亲和力。
因此,必须用一种特殊的RNA——转移RNA(transferRNA,tRNA)把氨基酸搬运到核糖体上,tRNA能根据mRNA的遗传密码依次准确地将它携带的氨基酸连结起来形成多肽链。
每种氨基酸可与1-4种tRNA相结合,已知的tRNA的种类在40种以上。
核糖体RNA(ribosomalRNA),rRNA是组成核糖体的主要成分。
核糖体是合成蛋白质的工厂。
在大肠杆菌中,rRNA量占细胞总RNA量的75%-85%,而tRNA占15%,mRNA仅占3-5%。
rRNA一般与核糖体蛋白质结合在一起,形成核糖体(ribosome),如果把rRNA从核糖体上除掉,核糖体的结构就会发生塌陷。
原核生物的核糖体所含的rRNA有5S、16S及23S三种。
MicroRNAs(miRNAs)是在真核生物中发现的一类内源性的具有调控功能的非编码RNA,其大小长约20~25个核苷酸。
成熟的miRNAs是由较长的初级转录物经过一系列核酸酶的剪切加工而产生的,随后组装进RNA诱导的沉默复合体,通过碱基互补配对的方式识别靶mRNA,并根据互补程度的不同指导沉默复合体降解靶mRNA或者阻遏靶mRNA的翻译。
最近的研究表明miRNA参与各种各样的调节途径,包括发育、病毒防御、造血过程、器官形成、细胞增殖和凋亡、脂肪代谢等等。
小分子RNA存在于真核生物细胞核和细胞质中,它们的长度为100到300个碱基(酵母中最长的约1000个碱基)。
多的每个细胞中可含有105~106个这种RNA分子,少的则不可直接检测到,它们由RNA聚合酶Ⅱ或RNA聚合酶Ⅲ所合成,其中某些象mRNA一样可被加帽。
主要有两种类型的小分子RNA:
一类是snRNA(smallnuclearRNA),存在于细胞核中;另一类是scRNA(smallcytoplasmicRNA),存在于细胞质中。
小分子RNA通常与蛋白质组成复合物,在细胞的生命活动中起重要的作用。
端体酶RNA(telomeraseRNA),它与染色体末端的复制有关。
反义RNA(antisenseRNA),它参与基因表达的调控。
6.染色剂成分
染色剂的主要成分为甲基绿和吡罗红,甲基绿和吡罗红在水中电离后,都产生带正电荷的阳离子。
甲基绿电离后产生两个正电荷,碱性较强。
吡罗红电离后产生一个正电荷,碱性较甲基绿弱。
甲基绿吡罗红
7.染色原理
甲基绿与派洛宁作为混合染料时,甲基绿与染色质中DNA选择性结合显示绿色或蓝色;派洛宁与核仁、细胞质中的RNA选择性结合显示红色。
其原因可能是两种染料的混合染液中有竞争作用。
DNA和RNA两种核酸分子都是多聚体,但是它们的聚合程度有所不同。
DNA聚合程度高,易于甲基绿结合[6]?
;RNA聚合程度低易于吡罗红结合。
所以当吡罗红与甲基绿混在一起作为染料时吡罗红与核仁、细胞质中的RNA选择性结合,从而显示红色;甲基绿与染色质中的DNA选择性结合,从而显示绿色。
综上所述,RNA对吡罗红的亲和力大,被染成红色;DNA对甲基绿的亲和力大,被染成绿色。
3、实验原理
细胞核内含有DNA以及核仁RNA等。
大部分的RNA存在于细胞质中。
此外,线粒体、叶绿体也含有DNA。
DNA和RNA核酸分子上磷酸基团带有负电荷密度差异,与甲基绿和吡咯红染料的亲和力不同,形成盐键,在原位沉淀显色,从而显示出不同类型的核酸在完整细胞中的分布。
其中,甲基绿与空间构型完整的DNA亲和力强,甲基绿分子中的两个含N基团带正电荷,正好与聚合程度高的DNA分子的带负电的磷酸基团相结合,这样DNA能被甲基绿染成蓝绿色。
RNA是单链,聚合程度较低,负电荷密度小,吡咯红与其磷酸基团结合在原位呈红色。
所以,甲基绿和吡咯红(Unna试剂)就是很好的选择性染色的混合碱性染液。
4、实验目的
1.巩固临时装片制备和显微镜操作的方法;
2.结合DNA和RNA的物理特性,阐述染色原理,掌握染色技术;
3.观察DNA和RNA在细胞中的分布,指出DNA和RNA在细胞中的具体位置。
5、实验用具及试剂
材料
人的口腔上皮细胞
用具
消毒牙签、载玻片、盖玻片、镊子、滤纸、烧杯、滴管、容量瓶、显微镜、试剂瓶、棕色试剂瓶
试剂
Unna试剂、0.9%Nacl溶液、8%盐酸
6、实验方法及步骤分析
1.实验材料
材料
理由
口腔上皮细胞
取材简单经济,易于得到单个细胞,细胞透明,便于观察。
2.实验方法
步骤
操作方法
作用
改进
1)制片
✍在洁净的载玻片上,滴一滴质量分数为0.9%的NaCL
✍用消毒牙签在自己漱净的口腔内壁上刮几下,把牙
签上附有碎屑的一端,放在上述载玻片的液滴中涂抹几下
✍点燃酒精灯,将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干
✍0.9%的NaCL溶液:
维持口腔上皮细胞的正常形态
✍烘干:
固定细胞,防止冲洗时将其冲掉
烘干杀死细胞,补充做一组烘干改为自然晾干的装片
2)水解
✍在小烧杯中加入30ml质量分数为8%的盐酸,将烘干的载玻片放入小烧杯中
✍在大烧杯中加入30℃温水
✍将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5min
✍盐酸:
改变细胞膜的通透性,加速染色剂的跨膜运输。
同时,使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与染色剂的结合。
✍30℃温水:
保持温度,利于反应更充分
✍盐酸会破坏DNA的结构,补充一组不用盐酸浸泡
✍盐酸会改变实验材料的pH值,补充一组在蒸馏水冲洗前用NaHCO3冲洗10秒
3)冲洗涂片
用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10秒,用吸水纸吸去载玻片上的水分
缓水流冲洗:
避免细胞被水冲掉
4)染色
✍将吡咯红甲基绿染色剂1-2滴在载玻片上,染色5分钟
✍吸去多余的染色剂,清水漂洗后,盖上盖玻片
漂洗:
去除染液浮色
染色时间影响染色效果,补充两组染色时间为2分钟、3.5分钟
5)观察
✍低倍镜观察:
选择染色均匀,色泽浅的区域,移至视野中央,将物象
调节清晰
✍高倍镜观察:
调节细准焦螺旋,观察细胞核和细胞质的染色情况
实验流程
滴加0.9%的NaCL的载玻片
涂抹口腔上皮细胞
酒精灯烘干
侵泡盐酸(9张)不侵泡盐酸(3张)
缓水冲洗NaHCO3冲洗不冲洗
(3张)(3张)(3张)
Unna试剂染色(同组装片的染色时间
依次为2、3.5、5min)
洗去染液浮色
显微镜镜检
(小组4名成员每人完成一组实验)
纪录实验结果
浸泡盐酸
NaHCO3冲洗
缓水冲洗
结果
是
是
是
2min
3.5min
5min
是
否
是
2min
3.5min
5min
是
否
否
2min
3.5min
5min
否
否
否
2min
3.5min
5min
7、注意事项
1.甲基绿吡咯红染液要现用现配,否则,染料会被氧化,影响染色效果。
同
时,为避免变质,需要使用棕色瓶盛放。
2.保证取到实验材料,即人的口腔上皮细胞的外部形态。
用消毒牙签的钝端刮
取,实验时要强调两点:
取材部位,是口腔侧壁,不是齿眼和齿缝;刮取的
力度为轻刮且有微痛感,过轻,则取不到口腔上皮细胞。
3.在制作人的口腔上皮细胞临时装片时,要用消毒牙签尽量把细胞抹开,避免
细胞重叠。
4.该实验需要观察染色情况,所选择的材料应为白色或无色,例如教材中选用
的植物材料为洋葱鳞片叶内表皮,而不能使用紫色外表皮。
5.实验中需要许多干净载玻片和盖玻片,应提前准备好;观察完的载玻片和盖
玻片应放入清水中浸泡,实验完成后应立即清洗干净烘干,并放入稀盐酸中
浸泡24小时,之后清洗干净烘干完后可放入95%酒精中保存。
6.显微镜的使用要注意:
持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势,不可单手
提取,以免零件脱落或碰撞到其它地方。
轻拿轻放,不可把显微镜放置在实
验台的边缘,以免碰翻落地。
7.使用完毕后,必须复原才能放回镜箱内,其步骤是:
取下标本片,转动旋转
器使镜头离开通光孔,下降镜台,平放反光镜,下降集光器(但不要接触反
光镜)、关闭光圈,推片器回位,盖上绸布和外罩,放回实验台柜内。
最后
填写使用登记表。
8、附录
1.试剂配制方法
✍Unna试剂:
A液:
吡罗红甲基绿粉1g加入蒸馏水溶解至100ml,置于棕色瓶中备用B液:
乙酸钠16.4g加入蒸馏水溶解至1000ml。
取乙酸12ml加入蒸馏水稀释至1000ml。
取稀释的乙酸钠溶液30ml和乙酸20ml,加蒸馏水50ml,配成pH为4.8的溶液。
取A液20ml、B液80ml,混合配成,现配现用。
✍8%盐酸:
取18.8ml的浓盐酸(36%~38%)加到蒸馏水中,蒸馏水定容到
100ml。
✍0.9%的氯化钠溶液:
用电子天平称量0.9g氯化钠,加少量蒸馏水溶解,蒸馏水定容到100ml。
2.重要仪器的使用方法
普通光学显微镜使用
✍用前的准备工作
a)打开镜箱,右手握住镜臂,左手托住镜座,小心地把显微镜从镜箱内取
出,轻轻地放在实验桌上。
b)检查显微镜的各部件是否完整和正常,如发现有部件损坏或出现故障,
应立即停止使用,待排除故障或修复后,才能继续操作。
✍低倍镜的使用
a)准备:
将显微镜放于前方略偏左侧,必要时使镜简倾斜(有的显微镜本
身已经倾斜)以便观察。
转动粗准焦螺旋,将镜筒略升高(或将载物台
下降)使物镜与载物台距离拉开。
以免物镜与载物台相碰。
然后旋转物
镜转换器,将低倍镜对准载物台中央的通光孔(可听到“咔嗒”声)。
b)对光:
打开光圈,上升聚光器,双眼同时睁开,双眼向目镜内观察,双
手并用,左手调焦,右手移片或绘图记录,同时调节反光镜的方向,使
视野内的光线均匀,亮度适中。
c)放标本片:
标本片的盖片朝上,将标本片放到载物台前方,然后推到物
镜下面,用压片夹压住,如有标本移动器,可用上面的弹簧夹夹住标本
片,然后把要观察的部分移到通光孔的正中央。
d)调节焦距:
从显微镜侧面注视物镜镜头,同时旋转粗准焦螺旋,使镜筒
缓慢下降(或载物台上升),低倍镜的镜头端与玻片问的距离约5mm
时,再用双眼从目镜里观察视野,左手慢慢转动粗准焦螺旋,使镜筒缓
缓上升(或载物台缓缓下降),直至视野中出现物像。
如物像不太清晰,
可转动细调节器.使物像达到最清晰为止。
✍高倍镜的使用
a)依照上述操作步骤,先用低倍镜找到清晰物像。
b)将需要观察的部分移到视野的中央。
c)眼睛从侧面注视物镜,用手移动转换器,换高倍镜。
d)眼睛向目镜内观察,同时微微上下转动细准焦螺旋,直至视野内看到清
晰的物像为止。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 观察DNA和RNA在细胞中的分布 实验方案 观察 DNA RNA 细胞 中的 分布 实验 方案
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)