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细胞DNA电泳图郄银东keyind 细胞凋亡是多细胞有机体为调控机体正常生长发育 维护内环境稳定 由基因控制的细胞主动死亡过程 苏教版高中生物在必修1教科书 第五章第二节 细胞凋亡 这一生物界广泛存在的一种基本生命现象中 作了较为系统的阐明 不仅如同其他版本教科书对细胞凋亡的概念 生理意义及其典型实例作了科学而客观的阐述 还利用了 3种细胞DNA电泳图 更加直观的呈现出细胞凋亡 坏死和正常的区别 显著增强了教材的可读性 但由于细胞凋亡知识很抽象 因而是教学难点 在教学过程中还有一些教师对 细胞DNA电泳图 的解读有一定困难 下面就让我们共同来探讨这幅图的科学内涵 1 DNA为碱性物质 在电泳 缓冲液pH 8 时带负电荷 在一定的电场力作用下向正极泳动 DNA分子在琼脂糖凝胶中时 有电荷效应和分子筛效应 DNA分子在高于等电点的溶液中带负电荷 在电场中向正极移动 在一定的电场强度下 DNA分子的迁移速度取决于分子筛效应 具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速度不一样 因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时进行比较 便可测出未知DNA片段的大小 凝胶中的DNA可与荧光染料溴化乙锭 EB 结合 在紫外灯下可看到荧光条带 借此可分析实验结果 双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子质量的对数成反比 DNA分子越大则所受阻力在凝胶中的摩擦阻力就越大 也就越难于在凝胶孔隙中蠕行 因而迁移或泳动得速度就越慢 如图 2 细胞发生凋亡或坏死 其细胞DNA均发生断裂 细胞内小分子量DNA片断增加 高分子DNA减少 胞质内出现DNA片断 3 细胞凋亡特点 细胞凋亡时主要的生化特征是其染色质发生浓缩 细胞核内的核酸内切酶被激活 染色质DNA在核小体 核小体由组蛋白及其伴随的DNA片断组成 单位之间的连接处 被细胞核内已激活的核酸内切酶切断 并且这种切割导致DNA 非随机性 的断裂 形成特征性有序的DNA片断 在琼脂糖凝胶电泳中可见特征性的 梯状条带 4 坏死是指由于各种致病因子 如局部缺血 缺氧 不利的理化因素等 的干扰而终断了细胞正常代谢活动所造成的细胞意外死亡 坏死细胞的DNA断裂点是随机断裂的 为无序的杂乱片断 即DNA随意断裂为长度不一的片段 琼脂糖凝胶电泳为DNA从大到小连续分布的 弥散状 条带 类似血抹片时的连续性条带 5 正常细胞的DNA由于无降解 电泳条带表现为一大分子片段 看不到条带 利用细胞在不同生理状态下DNA分子质量变化的区别 以及在一定浓度琼脂糖凝胶中DNA片断的迁移速率不同的特征 就可以对凋亡细胞与坏死细胞等进行区别 3种细胞DNA电泳结果如下图 老
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