Name: dna extraction, quantification, and cutting
Uploaded: 2019-01-31T09:26:45.000Z
Duration: 4 min 46 s
Channel: JoVE

K12 Standards

north-carolina-k-12-science-standard-course-of-study

North Carolina K-12 Science Standard Course of Study

9-12

Biology

heredity-inheritance-and-variation-of-traits

Heredity- Inheritance and Variation of Traits

LS.Bio.8.1

dna-isolation-and-restriction-enzyme-analysis

DNA Isolation and Restriction Enzyme Analysis

استخراج الحمض النووي هو إزالة وتنقية الحمض النووي من الخلايا. أولا ، يتم تحلل الخلايا - مكسورة - عادة من خلال مزيج من الاضطراب الفيزيائي والعلاج بالمواد الكيميائية ، مثل المنظفات التي تذوب الخلية والأغشية النووية. SDS أو كبريتات دوديسيل الصوديوم هو منظف شائع الاستخدام يعمل عن طريق إذابة البروتينات والدهون التي تتكون منها هذه الأغشية. يمكن أن تطفو المحتويات بعد ذلك بحرية في المحلول المحيط. 

بعد ذلك ، يجب فصل الحمض النووي عن الجزيئات الأخرى الموجودة. سيؤدي البروتيناز K المضاف إلى التفاعل إلى تكسير روابط الببتيد وهضم البروتينات الملوثة. ثم يضاف الملح إلى العينة ، مما يؤدي إلى تثبيت مجموعات الفوسفات سالبة الشحنة في العمود الفقري للحمض النووي ، وبعد إضافة الكحول المثلج ، يترسب الحمض النووي خارج المحلول. يتم جمع الراسب الأبيض عن طريق تدويره في جهاز طرد مركزي حيث يستقر في قاع الأنبوب. بعد غسله وإعادة تعليقه في محلول عازل ، يمكن أخيرا استخدام الحمض النووي المستخرج في تطبيقات البحث أو التكنولوجيا الحيوية. 

تتضمن بعض تطبيقات التكنولوجيا الحيوية ، مثل بصمة الحمض النووي ، والتي يمكنها تحديد أنماط جديدة في الحمض النووي الخاصة بالفرد أو الأفراد ، استخدام إنزيمات التقييد. إنزيمات التقييد هي جزيئات تتفاعل مع الحمض النووي وتتعرف على تسلسلات محددة. بمجرد تحديد موقعهم المحدد ، قاموا بقطع الحمض النووي. سيؤدي ذلك إلى تقطيع الخصلة إلى قطعة خطية واحدة أو أكثر. إذا كان الحمض النووي المستخرج عبارة عن بلازميد ، وهو قطعة دائرية من الحمض النووي توجد غالبا في البكتيريا ، فإن أي جروح ستؤدي إلى تكوين الحمض النووي لجزء خطي أو شظايا. تتعرف إنزيمات التقييد المختلفة على تسلسلات الحمض النووي المختلفة ، لذا فإن استخدام مزيج من هذه يمكن أن يؤدي إلى إنتاج شظايا مميزة. 

في بصمة الحمض النووي ، يمكننا بعد ذلك فحص هذه الأجزاء باستخدام تقنية تسمى الحمض النووي أو الرحلان الكهربائي الهلامي. لتحضير المواد الهلامية ، يخلط مسحوق الاغاروز مع مخزن مؤقت ويسخن حتى يذوب. ثم تضاف صبغة النيوكليوتيدات إلى الخليط الدافئ ثم يسكب هذا المحلول في قالب الصب. يتم إدخال مشط لتشكيل الآبار. عند التصلب ، يتم نقل الجل إلى صندوق هلام مملوء بالمخزن المؤقت وإزالة المشط. يضاف خليط مرجعي من شظايا الحمض النووي المصبوغ ذات الأطوال المعروفة ، سلم الحمض النووي ، إلى بئر واحد ويتم تحميل عينات الحمض النووي المصبوغة ذات الأهمية في الآبار المتبقية. يتم توصيل الصندوق بمصدر طاقة ويؤدي تشغيل الطاقة إلى هجرة مجموعات الفوسفات سالبة الشحنة في نيوكليوتيدات الحمض النووي عبر الهلام باتجاه الأنود ، الطرف الموجب. تتحرك القطع الصغيرة بسرعة أكبر من الأجزاء الأكبر التي تهاجر بصعوبة. 

عند اكتمال التشغيل ، يتعرض الجل للأشعة فوق البنفسجية لتصور بقعة النيوكليوتيدات في عينات الحمض النووي. يمكن تأكيد وجودهم بناء على موقعهم النسبي لأشرطة السلم. نظرا لأن الحمض النووي ذو التسلسلات المختلفة سيكون له مواقع مقطوعة في مواقع مختلفة ، فقد ينتج عن ذلك أنماط نطاق جديدة ، أو بصمات أصابع ، والتي يمكن استخدامها للتمييز بين الأفراد أو ملفات تعريف الحمض النووي المختلفة. 

في هذا المختبر ، ستقوم بإجراء استخراج الحمض النووي باستخدام مخزن مؤقت مع وبدون SDS لتقييم أهمية المنظفات في عزل الحمض النووي ثم هضم الحمض النووي البلازميد بإنزيمات تقييد مختلفة لفحص ملفات تعريف الحمض النووي الناتجة.

تحليل عزل الحمض النووي وتحليل إنزيم التقييد

أدى الكشف عن الحمض النووي باعتباره الجزيء الوراثي في جميع الكائنات الحية إلى اختراقات علمية وطبية هائلة وعزز بشكل كبير فهمنا لأنفسنا والكائنات الحية الأخرى. كان عزل الحمض النووي والتنميط الخطوات الأولى الأساسية للعديد من التطورات في القرن الماضي. من تحديد وظيفة الجينات إلى ثورات الزراعة والطب الشرعي. 

<h4>عزل الحمض النووي عن الخلايا </h4>

عزل الحمض النووي هو إجراء بسيط إلى حد ما يتطلب خطوات قليلة ولكنها أساسية: حصاد الخلايا ، والتحلل ، وتدهور البروتين ، وأخيرا ترسيب الحمض النووي. بشكل عام ، يمكن حصاد الحمض النووي من كميات صغيرة من الأنسجة ، مثل ورقة واحدة من النبات ، أو بصيلات شعر ، أو الخلايا الظهارية التي يمكن إزالتها بسهولة داخل الفم بمحلول ملحي بسيط. نظرا لأن الحمض النووي مجزأ داخل النواة أو الميتوكوندريا داخل الخلايا حقيقية النواة ، يقوم العلماء أولا بتفكيك الخلية والغشاء النووي لفضح الحمض النووي ، والذي يتم بخطوة التحلل. ومع ذلك ، بمجرد الكشف عن الحمض النووي ، يمكن أن يتحلل بواسطة أيونات المعادن الثقيلة ودرجات الحموضة القصوى. لذلك ، يتم استخدام محلول عازل يحتوي على المنظفات ليس فقط لإذابة غشاء الخلية ، ولكن أيضا لحماية الحمض النووي من العناصر المتدهورة في المحلول. علاوة على ذلك ، فإن الحمض النووي هو جزيء طويل بشكل غير عادي يتم تكثيفه داخل النواة عن طريق التعبئة بإحكام حول بروتينات خاصة تسمى الهستونات. لذلك ، يضاف إنزيم يسمى Proteinase K ، والذي يحلل روابط الببتيد للبروتينات ، لفصل الحمض النووي عن الهستونات والبروتينات الأخرى. بعد ذلك ، يفصل العلماء الحمض النووي عن بقية المستخلص الخلوي باستخدام خصائصه الكيميائية. نظرا للبنية سالبة الشحنة للأحماض النووية ، ترتبط أيونات Na + في محلول كلوريد الصوديوم وتندمج في خيوط الحمض النووي المتشابكة. بمجرد تكتل الحمض النووي ، يمكن ملاحظته بالعين المجردة. الحمض النووي غير قابل للذوبان في الكحول ويترسب بسهولة في درجات حرارة منخفضة ، وبالتالي يضيف العلماء الكحول البارد لترسيب الحمض النووي. أخيرا ، يمكن إذابة الحمض النووي المترسب وتخزينه في ماء منزوع الأيونات أو مخزن مؤقت خفيف ، خال من أي إنزيمات يمكن أن تحلل الأحماض النووية ، حتى يتم استخدامه. 

<h4>القياس الكمي للحمض النووي</h4>

غالبا ما تتطلب التفاعلات التي تستخدم الحمض النووي نقاء عاليا وكميات دقيقة من الحمض النووي. لذلك ، بعد عزل الحمض النووي ، يستخدم العلماء مقياس الطيف الضوئي لتحديد كمية الحمض النووي في عينتهم ، بالإضافة إلى نقاء الحمض النووي في العينة. يقيس مقياس الطيف الضوئي شدة شعاع الضوء الذي يمر عبر العينة كدالة لطولها الموجي. تمتص الأحماض النووية الضوء عند 260 نانومتر ، بينما تمتص البروتينات الضوء عند 280 نانومتر. من خلال قياس شدة شعاع الضوء عند 260 نانومتر ، يمكن للعلماء تحديد تركيز الحمض النووي. علاوة على ذلك ، من خلال تقييم شدة الضوء عند كل من 260 نانومتر و 280 نانومتر ، يمكن تحديد نقاء محتوى الحمض النووي. في عينة من الحمض النووي النقي ، يجب أن تقترب نسبة 260/280 نانومتر من قيمة 2. 

<h4>إنزيمات التقييد</h4>

بالنسبة لعدد من التحليلات ، مثل الاستنساخ والتسلسل ورسم خرائط شظايا الحمض النووي والجينومات ، يجب قطع الحمض النووي المعزول في تسلسلات محددة باستخدام إنزيمات التقييد. يتم إنتاج هذه الإنزيمات بواسطة البكتيريا كآليات للمناعة الفطرية ضد الحمض النووي الفيروسي المتطفل وتعمل كمقص جزيئي. ومن ثم ، بعد أن تحدد إنزيمات التقييد الحمض النووي الفيروسي ، فإنها تبدأ في تفكيكه عن طريق تقطيعه إلى أجزاء في تسلسلات معينة من النيوكليوتيدات التي تتعرف عليها. غالبا ما يتراوح طول تسلسلات النيوكليوتيدات هذه من ستة إلى اثني عشر نيوكليوتيدات وهي بشكل عام متجانسة ، مما يعني أن لها نفس تسلسل النيوكليوتيدات في الاتجاهين 3'-5' و 5'-3'. على سبيل المثال ، يقطع إنزيم التقييد EcoRI الحمض النووي بالتسلسل 3 '... GAATTC ...-5 '، والذي يقرأ نفس الشيء في اتجاه 5'-3'. مثل EcoRI ، هناك المئات من الإنزيمات التي تتوافق مع العديد من التسلسلات المتجانسة المميزة. بمجرد قطع الحمض النووي بواسطة هذه الإنزيمات ، يمكن للعلماء تحميل الحمض النووي على مادة هلامية في غرفة الرحلان الكهربائي وتمرير التيار الكهربائي عبر الهلام. يحمل الحمض النووي شحنات سالبة ، مما يؤدي إلى هجرة شظايا الحمض النووي نحو الأنود. ومع ذلك ، فإن مسام الجل تبطئ شظايا الحمض النووي الأكبر بالنسبة إلى تسلسلات الحمض النووي الأصغر ، وبالتالي تنفصل القطع وفقا لحجمها. بعد الانتهاء من الرحلان الكهربائي ، يمكن تصور شظايا الحمض النووي بمساعدة الأصباغ التي ترتبط على وجه التحديد بجزيئات الحمض النووي. 

يسمح قطع الحمض النووي باستخدام إنزيمات التقييد وفصل شظايا الحمض النووي باستخدام الرحلان الكهربائي للباحثين بتحديد أحجام الأجزاء غير المعروفة بالنسبة إلى السلم القياسي. يمكن بعد ذلك عزل هذه الأجزاء ذات الأهمية وربطها في ناقل البلازميد للاستنساخ الجيني. تم تحسين الهندسة الوراثية والتحليلات المختبرية بشكل كبير باستخدام هذه الأساليب. من خلال توصيف الحمض النووي ، يمكن للعلماء تسلسل الجينومات لفهم عمل الكائنات الحية بشكل أكبر وهم قادرون أيضا على تحديد وتوصيف جينات معينة 1 . 

يعد عزل الحمض النووي والتنميط عمليا أيضا للأحداث التي تؤثر بشكل مباشر على الحياة اليومية. على سبيل المثال ، يقوم علماء الطب الشرعي بتحليل عينات الحمض النووي بشكل روتيني لتقديم أدلة للقضايا الجنائية والمدنية 2 . وبالمثل ، يقوم العاملون في مجال الرعاية الصحية باستخراج الحمض النووي وتحليله للتحقق من الأبوة والأمراض الوراثية. في الآونة الأخيرة ، أصبحت مجموعات تحليل نسب الحمض النووي شائعة من خلال السماح للمستخدمين بتحديد نسبهم الجيني ، والعثور على الأقارب ، وحتى اكتشاف ميلاتهم الجينية لمختلف الحالات الصحية 3. أخيرا ، مع التقدم في التكنولوجيا الحيوية والهندسة الوراثية ، يكتسب الطب الشخصي زخما بين الباحثين السريريين لتطوير العلاجات باستخدام البيانات الجينية للفرد ، مما يمهد الطريق لعلاج المرضى بشكل فعال دون آثار جانبية ضارة4. 

<h4>المراجع</h4>

<ol class="references">
	<li>تشامبرز ، GK ، وآخرون بصمة الحمض النووي في علم: الماضي والحاضر والمستقبل. التحقيق في Genet. 2014 ، المجلد 5 ، 3 دوي: 10.1186 / 2041-2223-5-3. </li>
	<li>Roewer، L. بصمات الحمض النووي في الطب الشرعي: الماضي والحاضر والمستقبل. التحقيق في Genet. . 2013 ، المجلد 4 ، 22 دوي: 10.1186 / 2041-2223-4-22. </li>
	<li>كيركباتريك ، بي وراشكين ، دكتوراه في الطب. اختبار النسب وممارسة الاستشارة الوراثية. J Gen Counseling. 2016 ، المجلد 26 ، 1 (6-20). </li>
	<li>هامبورغ ، ماساتشوستس وكولينز ، FS. الطريق إلى الطب الشخصي. إن إنجل جي ميد. 2010; ، المجلد 363 ، 301-304. </li>
</ol>

أدى الكشف عن الحمض النووي باعتباره الجزيء الوراثي في جميع الكائنات الحية إلى اختراقات علمية وطبية هائلة وعزز بشكل كبير ...

Education

JoVE Lab Manual

علم الأحياء

Genetics

علم الوراثة

dna extraction, quantification, and cutting

DNA extraction, quantification, and cutting are key steps in many biology labs. Scientists use these methods to study genes, prepare DNA for testing, and compare fragments for analysis.

DNA isolation starts with a small sample, such as a leaf, hair follicles, or epithelial cells from the mouth collected with a saline solution. The first steps are cell harvesting, lysis, protein degradation, and DNA precipitation. Lysis breaks open the cell and nuclear membranes so the DNA can be released from the nucleus or mitochondria in eukaryotic cells. A detergent-containing buffer helps dissolve membranes and also protects DNA from degrading conditions such as heavy metal ions and extreme pH.

After the DNA is exposed, Proteinase K is added. This enzyme breaks peptide bonds in proteins and helps separate DNA from histones and other proteins. The DNA is then mixed with sodium chloride, and Na+ ions help the tangled DNA strands clump together because nucleic acids carry negative charges. Cold alcohol is added next, since DNA does not dissolve in alcohol and will precipitate at low temperatures. The DNA can then be dissolved in deionized water or a mild buffer for storage, as long as the solution is free of enzymes that could break it down.

Once DNA is isolated, scientists often measure how much DNA they have and how pure it is. A spectrophotometer does this by sending light through the sample at specific wavelengths. DNA absorbs light at 260 nm, while proteins absorb light at 280 nm. The 260 nm reading shows DNA concentration, and the 260/280 ratio helps estimate purity. In a sample of pure DNA, that ratio should approach 2.

For cloning, sequencing, and mapping DNA fragments or genomes, scientists often need to cut DNA at specific sites. They use restriction enzymes, which are bacterial proteins that act like molecular scissors against invading viral DNA. These enzymes recognize short nucleotide sequences, often six to twelve bases long, and the sequences are usually palindromic, meaning they read the same in both directions. EcoRI is one example and cuts at the sequence GAATTC.

After cutting, the DNA fragments are loaded into a gel and separated by electrophoresis. DNA is negatively charged, so it moves toward the anode when an electric current is applied. Smaller fragments travel faster through the gel pores than larger ones, so the pieces separate by size. Dyes that bind to DNA make the fragments visible, and researchers compare them with a standard ladder to estimate fragment size. The fragments can then be isolated and ligated into a plasmid vector for genetic cloning.

These methods support many modern applications. Scientists use DNA profiling to sequence genomes and to identify and study genes. DNA analysis also helps in forensics for criminal and civil cases, in paternity testing, and in checks for genetic diseases. Ancestry kits use DNA to help people trace lineage, find relatives, and learn about possible health traits. These tools also support personalized medicine, where researchers use a person’s genetic data to design treatments with fewer harmful side effects.

DNA Extraction, Quantification, and Cutting

dna-extraction-quantification-and-cutting

genetics of organisms

Mendelian Traits and Exceptions

Mendelian genetics explains how traits move from parents to offspring. Gregor Mendel studied pea plants in 1865 and showed that many visible traits are controlled by two alleles, or gene versions, with one inherited from each parent. He also found that some alleles are dominant and others are recessive. Mendel’s work was not widely accepted until 1900, and it took about 30 more years for Mendelian inheritance to fit into evolutionary theory. One reason for the delay was that real breeding...

dna isolation and restriction enzyme analysis

DNA extraction, quantification, and cutting are key steps in many biology labs. Scientists use these methods to study genes, prepare DNA for testing, and compare fragments for analysis. DNA isolation starts with a small sample, such as a leaf, hair follicles, or epithelial cells from the mouth collected with a saline solution. The first steps are cell harvesting, lysis, protein degradation, and DNA precipitation. Lysis breaks open the cell and nuclear membranes so the DNA can be released from...

bacterial transformation

Plasmid DNA Transfer in Bacteria

Plasmid DNA transfer in bacteria helped launch modern genetic engineering. The idea traces back to Frederick Griffith’s work on pneumonia-causing Streptococcus pneumoniae in the early 20th century. He studied a rough, non-virulent R strain and a smooth, virulent S strain with a protective polysaccharide capsule. When he injected mice with heat-killed bacteria of either strain, the mice survived. But when heat-killed S-strain bacteria were mixed with live R-strain bacteria, the mice died, and...

genetics

Learn how DNA is isolated, measured with a spectrophotometer, cut with restriction enzymes, and separated by gel electrophoresis for analysis.

DNA Extraction, Quantification, and Cutting | JoVE K12

استعد لتدريس تحليل عزل الحمض النووي وتحليل إنزيم التقييد من خلال هذا الدليل الإرشادي للمدرسين لمدة 2 دقيقة. يغطي خطوات التحضير الأساسية لمختبر Biology على JoVE Lab Manual.

تحضير المدرّس لـ تحليل عزل الحمض النووي وتحليل إنزيم التقييد في Biology - أكثر من 14K مشاهدة | JoVE Lab Manual

اتبع إجراءات تحليل عزل الحمض النووي وتحليل إنزيم التقييد خطوة بخطوة في فيديو بروتوكول الطالب هذا لمدة 13 دقيقة. جزء من مجموعة Biology على JoVE Lab Manual.

بروتوكول الطالب لـ تحليل عزل الحمض النووي وتحليل إنزيم التقييد في Biology - أكثر من 33K مشاهدة | JoVE Lab Manual

What is Meiosis?

Meiosis is the process by which diploid cells divide to produce haploid daughter cells. In humans, each diploid cell contains 46 chromosomes, half from ...

Meiosis I

Meiosis II

Meiosis vs. Mitosis

Crossing Over

Crossing over is the exchange of genetic information between homologous chromosomes during prophase I of meiosis I. Genetic recombination gives rise to ...

Nondisjunction

Nondisjunction is the failure of homologous chromosomes or sister chromatids to separate correctly and move to the opposite poles of the cells. This ...

Spermatogenesis

Spermatogenesis is the process by which haploid sperm cells are produced in the male testes. It starts with stem cells located close to the outer rim of ...

Oogenesis

In human women, oogenesis produces one mature egg cell or ovum for every precursor cell that enters meiosis. This process differs in two unique ways from ...

Fertilization

During fertilization, an egg and sperm cell fuse to create a new diploid structure. In humans, the process occurs once the egg has been released from the ...

Cleavage and Blastulation

After a large-single-celled zygote is produced via fertilization, the process of cleavage occurs while zygotes travel through the uterine tube. Cleavage ...

Gastrulation

Gastrulation establishes the three primary tissues of an embryo: the ectoderm, mesoderm, and endoderm. This developmental process relies on a series of ...

Neurulation

Neurulation is the embryological process which forms the precursors of the central nervous system and occurs after gastrulation has established the three ...

Cell Migration

Cell migration, the process by which cells move from one location to another, is essential for the proper development and viability of organisms ...

Determination

During embryogenesis, cells become progressively committed to different fates through a two-step process: specification followed by determination. ...

Use models to explain how DNA is passed from parents to offspring through the processes of meiosis and fertilization in sexual reproduction.

LS.Bio.6.1

Mutations

Mutations are changes in the sequence of DNA. These changes can occur spontaneously or they can be induced by exposure to environmental factors. Mutations ...

genome-size-and-the-evolution-of-new-genes

Genome Size and the Evolution of New Genes

types-of-genetic-transfer-between-organisms

Types of Genetic Transfer Between Organisms

Base-pairing and DNA Repair

The DNA Replication Fork

Lagging Strand Synthesis

The Replisome

Proofreading

Synthesis of new DNA molecules is carried out by the enzyme DNA polymerase, which adds nucleotides on the daughter strand complementary to the template ...

Replication in Prokaryotes

DNA replication has three main steps: initiation, elongation, and termination. Replication in prokaryotes begins when initiator proteins bind to the ...

Replication in Eukaryotes

In eukaryotic cells, DNA replication is highly conserved and tightly regulated. Multiple linear chromosomes must be duplicated with high fidelity before ...

Overview of DNA Repair

Base Excision Repair

Nucleotide Excision Repair

DNA Distortion and Damage
Cells are regularly exposed to mutagens&#8212;factors in the environment that can damage DNA and generate mutations. UV ...

Mismatch Repair

Organisms are capable of detecting and fixing nucleotide mismatches that occur during DNA replication. This sophisticated process requires identifying the ...

Fixing Double-strand Breaks

Homologous Recombination

Gene Conversion

Restarting Stalled Replication Forks

Construct an explanation to summarize how inheritable genetic variations may result from: new genetic combinations in meiosis, mutations during replication, or mutations caused by environmental factors.

LS.Bio.6.2

An Overview of Genetic Analysis

An organism&#8217;s physical traits, or phenotype, are a product of its genotype, which is the combination of alleles (gene variants) inherited from its ...

Genetic Crosses

To dissect genetic processes or create organisms with novel suites of traits, scientists can perform genetic crosses, or the purposeful mating of two ...

Punnett Squares

Monohybrid Crosses

Dihybrid Crosses

Trihybrid Crosses

Trihybrid Crosses
Some of Mendel&#8217;s crosses examined three pairs of contrasting characteristics. Such a cross is called a trihybrid cross. A ...

Law of Independent Assortment

Chi-square Analysis

The chi-square test is a statistical hypothesis test. It is used to check whether there is a significant difference between an expected value and an ...

Pedigree Analysis

Multiple Allele Traits

Incomplete Dominance

Gregor Mendel&#39;s work (1822 - 1884) was primarily focused on pea plants. Through his initial experiments, he determined that every gene in a diploid ...

Lethal Alleles

Agouti: A Lethal Allele
Lucien Cu&#233;not discovered lethal alleles in 1905 while studying the inheritance of coat color in mice. The agouti gene is ...

Polygenic Traits

background-and-environment-affect-phenotype

Background and Environment Affect Phenotype

Although the genetic makeup of an organism plays a major role in determining the phenotype, there are also several environmental factors, such as ...

Use mathematics and computational thinking to predict the variation and distribution of expressed traits based on: Mendelian inheritance, co-dominance, incomplete dominance, multiple alleles, and sex-linked inheritance.

LS.Bio.7.1

Overview

A pedigree is a diagram displaying a family&#x2019;s history of a trait. Analyzing pedigrees can reveal (1) whether a trait is dominant or ...

Probability Laws

Overview

The probability of inheriting a trait can be calculated using the sum and product rules. The sum rule is used to calculate the probability of ...

The Concept of Multiple Allelism

Multiple allelism describes genes that exist in three or more allelic forms. Although diploid organisms, like humans, ...

Analyze and interpret data to explain how polygenic traits result in a wide range of phenotypes.

LS.Bio.7.2

Pleiotropy

Pleiotropy is the phenomenon in which a single gene impacts multiple, seemingly unrelated phenotypic traits. For example, defects in the SOX10 gene cause ...

Nature and Nurture

Many human characteristics, like height, are shaped by both nature&mdash;in other words, by our genes&mdash;and by nurture, or our environment. For ...

Construct an explanation to summarize how traits result from interactions of genetic factors (multiple genes and/or alleles) and environmental factors.

LS.Bio.7.3

PCR: The Polymerase Chain Reaction

The polymerase chain reaction, or PCR, is a technique used to amplify DNA through thermocycling &#8211; cyles of temperature changes at fixed time ...

DNA Gel Electrophoresis

DNA gel electrophoresis is a technique used for the detection and separation of DNA molecules. An electric field is applied to a gel matrix comprised of ...

DNA Isolation

DNA isolation protocols can be fast and straightforward or complex and time-consuming depending on the type and quality of DNA required for further ...

Restriction Enzymes

Restriction enzymes are bacterial enzymes used to cut DNA in a sequence-specific manner. To cleave DNA, they bind to specific palindromic sequences called ...

DNA Agarose Gel Electrophoresis

Agarose gel electrophoresis is a laboratory technique commonly used to separate DNA fragments by size. However, it can also be used to isolate and purify ...

The revelation of DNA as the hereditary molecule in all organisms has led to enormous scientific and medical breakthroughs and significantly enhanced our ...

Preparation of Solutions and Materials
ExpandNOTE: For this lab to run smoothly, it is recommended to not exceed 12 samples per laboratory class.
First ...

DNA Isolation
ExpandNOTE: In this experiment you will perform DNA isolation under two experimental conditions: one using a buffer containing the detergent ...

Analyze and interpret data to compare DNA samples.

Transgenic Organisms

Reproductive Cloning

CRISPR

Synthetic Biology

Synthetic biology is an interdisciplinary science that involves using principles from disciplines such as engineering, molecular biology, cell biology, ...

Ribosome Profiling

Ribosome profiling or ribo-sequencing is a deep sequencing technique that produces a snapshot of active translation in a cell. It selectively sequences ...

Transgenic Plants

Recombinant DNA technology called transgenesis is often used to add a foreign gene or remove a detrimental gene from an organism. Such genetically ...

Gene Therapy

biofuels-producing-ethanol-from-cellulosic-material

Biofuels: Producing Ethanol from Cellulosic Material

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
In this experiment, cellulosic material (such as corn stalks, leaves, ...

Testing For Genetically Modified Foods

Source: Laboratories of Margaret Workman and Kimberly Frye - Depaul University
Genetic modification of foods has been a controversial issue due to debated ...

Obtain and communicate information that summarizes the impact of biotechnology applications on the individual, society, and the environment, including agriculture and medicine.

LS.Bio.8.2

Understand genetic mechanisms for variation.

DNA Extraction, Quantification, and Cutting

Description

Transcript

Tags

More videos by Standards