一、原理
酶和蛋白質是基因表達的產物,基因位于染色體上。當某一對同源染色體缺失時,位于這對染色體上的基因和它們所編碼的酶或蛋白質也就隨之丟失。以正常小麥及其缺體系為材料,通過蛋白質聚丙烯酰胺凝膠電泳和同工酶分析,即可確定編碼這些酶或蛋白質的基因在基因組中的定位(位于哪對染色體上)。
酯酶是催化酯類化合物水解的酶系,在細胞代謝過程中起重要作用。電泳分離后,凝膠中的酶催化底物a-或b-乙酸奈酯水解,水解產物與堅牢蘭RR鹽作用形成褐色或紅色的復合物,借此可以鑒定酯酶同工酶的存在、數量和酶活性的大小。
二、目的
通過本實驗,可以進一步了解染色體與基因、基因與酶蛋白的關系,加深對于酶是基因表達產物的認識。同時掌握利用缺體品系進行酯酶同工酶基因定位的方法。
三、材料、試劑
1、正常小麥及其缺體系萌發種子或幼苗。
2、Acr-Bis貯備液:30%Acr-0.8%Bis水溶液。
3、Tris-檸檬酸緩沖液(pH 6.8):1.55g Tris, 0.1g檸檬酸,100ml。
4、Tris-檸檬酸緩沖液 (pH 8.9):15.5g Tris, 1g檸檬酸,1000ml。
5、1.247%EDTA溶液。
6、15過硫酸胺。
7、TEMED。
8、樣品提取緩沖液:0.1M Tris-HCl, pH 7.5, 5% (W/V)蔗糖,0.1M 巰基乙醇。
9、10×電極緩沖液:6.2g Tris, 2g Gly, pH 8.7, 1000ml。
10、a-乙酸奈酯儲備液:20mg/ml,溶于丙酮中。
11、堅牢蘭RR鹽儲備液:20mg/ml,溶于丙酮中。
12、磷酸緩沖液:0.1M, pH6.4。
13、1%瓊脂糖。
14、加樣緩沖液:30%甘油,0.05%溴酚蘭。
四、操作步驟
(一)凝膠模具的裝配
1、將裝配凝膠模具所用的玻璃板、橡膠框、樣品梳等用具洗凈,晾干。
2、將兩塊玻璃板固定于橡膠框上,用滴管吸取融化的瓊脂糖封住底邊。
3、瓊脂糖凝固后,將玻璃板及橡膠框一邊裝在電泳槽上。
(二)凝膠的配制
1、取一個干凈燒杯,按表中分離膠的組成依次加入相應的組分,混合。
2、將凝膠板模具稍傾斜,把分離膠溶液沿兩塊玻璃板上方緩慢倒入,注意防止產生氣泡。當液面距頂端3cm時停止灌膠。
3、將膠模垂直放置,在膠液表面用注射器小心覆蓋一層蒸餾水(約3mm),室溫下聚合。水和膠液兩相間出現界面時,表面聚合已經完成。
4、再取一個干凈燒杯,按表中濃縮膠的組成配制濃縮膠,混合。
5、用注射器和濾紙吸去分離膠表面的水分,將濃縮膠緩緩倒在分離膠上部,當液面距玻璃板頂部3mm時,立即插入樣品梳,室溫下聚合。
表18-1 分離膠和濃縮膠的配方
| 分離膠濃度 | 濃縮膠濃度 | |||
| 7% | 10% | 3% | 4% | |
| 30%Acr-0.8%Bis(ml) | 4.5 | 6.5 | 1.0 | 1.3 |
| Tris-檸檬酸pH8.9(ml) | 14.2 | 12.2 | … | … |
| Tris-檸檬酸pH6.8(ml) | … | … | 1.0 | 1.3 |
| 1.247% EDTA(ml) | 0.8 | 0.8 | 0.1 | 0.2 |
| 1%AP(ml) | 0.5 | 0.5 | 0.3 | 0.3 |
| TEMED(ul) | 20 | 20 | 15 | 15 |
| ddH2O(ml) | … | … | 7.6 | 6.9 |
| 總體積(ml) | 20 | 20 | 10 | 10 |
(三)樣品提取
1、將待測材料用蒸餾水沖洗后,用濾紙吸干。稱取所需樣量(0.2-0.5g)。
2、剪碎,置于沖浴研缽中,加入2倍體積的樣品提取液,勻漿。
3、將勻漿轉入1.5ml微量離心管,10000rpm離心10分鐘。
4、收集上清液,置4℃冰箱中保存備用。
(四)電泳
1、濃縮膠聚合后,拔出樣品梳,加入電極緩沖液,接好電源。
2、吸取30-50ul樣品液,加入1/3的30%甘油溶液,混勻。
3、用微量加樣器吸取50-80ul混合好的樣品,緩慢加入到加樣孔中。
4、接通電源,上槽接負極。在20V/cm穩壓條件下電泳3小時左右。指示劑距前沿1cm時停止電泳。
(五)染色
1、取下凝膠,切去濃縮膠,用水沖洗后,置培養皿中。
2、將200ml 0.1M磷酸緩沖液(pH 6.0), 10ml a-乙酸奈酯和10ml堅牢蘭RR鹽混合,倒入培養皿中。
3、37℃恒溫箱內保溫染色,待褐色的酶帶顯示清楚后,用蒸餾水沖洗并保存。
4、在X射線觀察燈上觀察照相,或用薄層掃描儀掃描進行定性定量分析。