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选用“一个细胞含有多少DNA”作为题目时，小编纠结了好久，因为这个问题问得实在不够专业，不同生物细胞中的DNA含量是由其基因组DNA的长度决定的--更糟糕的是，病毒没有细胞结构，还不能作为“细胞”囊括进去。因此最精确的问题应当是：“构成一个生物样本的最小单元含有多少核酸”，但是这个题目的吸引力肯定会大打折扣。退而求次，毕竟选择提问“一个细胞含有多少DNA”的同学，更可能会问“试剂盒一次能提多少DNA”。
针对“试剂盒一次能提多少DNA”这个问题，其实进一步的需要思考的是“生物样本中含有多少DNA”，然后我们自然开始追问，构成样本的每个最小的单元（细胞，细菌或病毒）含有多少DNA。
我们先以人类为例来计算一个人类细胞中含有多少DNA：
从百度搜索可知以下数据：
1. 人类基因组DNA约为3×109 bp，且为二倍体基因组，故一个人类细胞中含有6×109 bp的基因组DNA。
2. 已知1.5pmol，1000bp的DNA分子质量为1μg。
3. 1g=1000mg=106μg=109ng=1012pg
4. 1mol=1000mmol=106μmol=109nmol=1012pmol，则1.5pmol=1.5×10-12mol，
那么可计算得
1.5pmol=1.5×10-12×6.02×1023=9.03×1011
1000bp×9.03×1011=1bp×9.03×1014=1μg
即1个人类细胞所含的DNA质量为：
6×109bp/9.03×1014=6.64×10-6μg
至此，计算公式可以简化为：
某物种单个细胞（或结构单元）的DNA含量=（某物种基因组DNA碱基数×倍体数/9.03×1014）μg
反过来：
提取1μg 某物种的DNA所需要的细胞数量= 9.03×1014/（某物种基因组DNA碱基数×倍体数），那么要从人类培养细胞中提取到1μg DNA，至少需要1.51×105个细胞。
注意：
1. 真核生物实际所需的细胞数可能会比算出来的少一些，因为真核细胞中的线粒体、叶绿体也能贡献DNA。当然，由于提取效率不可能达到100%，算出来所需的细胞数还是差不多的。
2. 有的生物只有一套基因组，为一倍体，如细菌等；有的含两套多套基因组，为二倍体，如人类；还有的含有多套基因组，为多倍体，如四倍体水稻、三倍体水稻等。
算到这儿，小编决定隆重推出simgen常数：simgen=9.03×1014，同学们只要牢记simgen常数9.03×1014，算起来好轻松哦。
让我们一起看下用simgen常数算出来的，获得不同物种1μg DNA需要多少个细胞/病毒数吧：
物种名称 | 基因组大小（bp） | 倍体数 | 个细胞（病毒数）/μg DNA |
人 | 3,000,000,000 | 2 | 1.51×105 |
小鼠 | 2,716,965,481 | 2 | 1.66×105 |
大鼠 | 2,800,000,000 | 2 | 1.62×105 |
猪 | 2,389,078,169 | 2 | 1.89×105 |
大肠杆菌 | 4,000,000 | 1 | 2.25×108 |
酵母 | 20,000,000 | 1 | 4.52×107 |
λ 噬菌体 | 50,000 | 1 | 1.81×1010 |
乙肝病毒 | 3,200 | 1 | 2.82×1011 |
水稻 | 466,000,000 | 2 | 9.7×105 |
N | 1.94×106/N | ||
玉米 | 2,500,000,000 | 2 | 1.81×105 |
N | 3.61×105/N | ||
斑马鱼 | 1,700,000,000 | 2 | 2.66×105 |
河豚 | 500,000,000 | 2 | 9.10×105 |
当我们可以预判样本中的DNA含量时，就可以更科学选择合适的DNA提取方法了：
1. 当样本中的DNA含量大于50 μg 以上时，通常小量制备的核酸纯化柱已经超载了（比如产生堵柱子的现象），应选用中大量DNA提取试剂盒，或者是选用经典的酚氯仿抽提，异丙醇沉淀DNA；
2. 当样本中的DNA含量介于1-30 μg时，推荐选用试剂盒提取DNA。用酚氯仿抽提，异丙醇沉淀法可能会观察不到DNA沉淀；
3. 当样本中的DNA含量小于1 μg时，酚氯仿抽提，异丙醇沉淀法几乎失效，挽救的方法是添加Carrier RNA（Simgen，Cat.4003101）或是糖元协助DNA共同沉淀；更简单的方案是购买Simgen 微量DNA提取试剂盒（Cat.3102050）；
4. 当样本中的DNA含量小于1ng时，请先按方案3尝试；如果还不行，请拨打400-0099-857获取帮助吧。
新景生物实验室
2016年11月23日