分子生物学实验 质粒的提取和酶切鉴定
分子生物学实验技术实验内容讲解
2006年《分子生物学实验技术》实验内容一、RT-PCR（一）总RNA的提取实验安排：每两人抽提一管。
为了使操作同步以节省时间，各组样品请一起离心。
操作步骤：1、将100μl液体样品加入1.5ml Ep管中，再加入900μl冰预冷的LS-Biotragents TM（苯酚和异硫氰酸胍的混合物）。
2、将样品剧烈混合后，在室温放置5min。
3、加入200μl氯仿，颠倒Ep管混和两次，并剧烈振荡混和10s。
4、在4℃条件下，以10000×g离心15min。
5、将上层水相转移到一个新的Ep管中，加入等体积的异丙醇（Isopropanol）并混匀，然后在4℃放置至少10min。
6、在4℃条件下，以10000×g离心15min后，小心并尽可能地去除全部上清夜。
7、用1ml 75%乙醇洗涤RNA沉淀和管壁。
8、将RNA沉淀进行干燥（不能完全干燥）处理后，用10μl无RNase污染的水（RNase-Free Water）将RNA溶解并于-20℃保存。
注意事项：1、所有的玻璃器皿均应在使用前于180℃的高温下干烤6hr或更长时间。
2、所用的塑料材料，如吸头、离心管等需用0.1% DEPC水浸泡过夜。
3、配制的溶液应尽可能用0.1% DEPC，在37℃处理12hr以上。
然后用高压灭菌除去残留的DEPC。
不能高压灭菌的试剂，应当用DEPC处理过的无菌双蒸水配制，然后经0.22μm滤膜过滤除菌。
4、操作人员需在超净工作台上操作，并戴一次性口罩、手套，实验过程中手套要勤换。
（二）反转录实验安排：每人做一管。
反应体系（20μl）：按下列顺序加样反应条件：42℃ 1h注意事项：1、加样时，一般从体积大的开始加，样品最后加。
如在一般的PCR反应体系中，应先加水、Buffer、dNTPs、引物，最后加酶和模板。
2、液体应直接加到管底，且每加一种试剂后应更换新的吸头。
3、加完所有试剂后，应用手指轻弹混匀，然后低速离心数秒以收集管壁上沾有的液体。
分子生物学实验课：胶回收-质粒提取-双酶切
子内部中央，放置2分钟，离心1分钟。收集管中的溶液即为已纯化的 GAPDH基因DNA片段。
连接
• 1）在微量离心管中配制下列DNA溶液，全 量为5 μl。
鉴定正反
• TA克隆有两种插入方式，造成正反向 • 常规PCR使得3’端多出一个A碱基
5’ nnnnnnnnnnA 3’ 3’ Annnnnnnnnn 5’
pMD®18-T Vector图谱
酶切鉴定
• 1. 建立酶切反应体系：
DNA
<=1μg
10Xbuffer2
3.0μl
10XBSA
3.0μl
• 42°C下作短暂的热刺激期间，这种复合物便会 被细胞吸收。
• 进入受体细胞的DNA分子通过复制，表达实现遗 传信息的转移，使受体细胞出现新的遗传性状。 将经过转化后的细胞在筛选培养基中培养，即可 筛选出转化子。
转化步骤
• 1. 于超净台中取连接产物10μl与100μl大肠杆菌感受态细胞 混合，置冰浴中30分钟。
C：溶液浓度(单位，mol/L) L：光路长度(单位，cm)
核酸纯度分析
• A280nm是蛋白和酚类物质最高吸收峰的吸收波长 • A260/A280比值可进行核酸样品纯度评估：
理论上，纯DNA的A260/A280比值为1.8，纯RNA的 A260/A280比值为2.0。如果比值低，表示受到蛋白（芳 香族）或酚类物质的污染，依据具体实验要求，考虑是否 纯化样品。
沉淀。 • 10,000g 离心1分钟，弃残液。 • 用500μl HB buffer 洗柱，10,000g 离心1分钟，去残液。 • 用700μl DNA wash buffer (乙醇稀释)洗柱，10,000g离心1分钟，去
109分子生物学实验技术简册(pdf56)(1)
分子生物学常用实验技术第一章质粒DNA的分离、纯化和鉴定第二章 DNA酶切及凝胶电泳第三章大肠杆菌感受态细胞的制备和转化第四章 RNA的提取和cDNA合成第五章重组质粒的连接、转化及筛选第六章基因组DNA的提取第七章 RFLP和RAPD技术第八章聚合酶链式反应(PCR)扩增和扩增产物克隆第九章分子杂交技术第十章测序技术第一章质粒DNA的分离、纯化和鉴定第一节概述把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫载体(Vector)。
细菌质粒是重组DNA技术中常用的载体。
质粒(Plasmid)是一种染色体外的稳定遗传因子,大小从1-200kb不等,为双链、闭环的DNA分子,并以超螺旋状态存在于宿主细胞中。
质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中，它具有自主复制和转录能力,能在子代细胞中保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息。
质粒的复制和转录要依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质，如离开宿主细胞则不能存活,而宿主即使没有它们也可以正常存活。
质粒的存在使宿主具有一些额外的特性,如对抗生素的抗性等。
F质粒(又称F因子或性质粒)、R质粒(抗药性因子)和Col质粒(产大肠杆菌素因子)等都是常见的天然质粒。
质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型(Stringent control)和松驰控制型(Relaxed control)。
前者只在细胞周期的一定阶段进行复制,当染色体不复制时,它也不能复制,通常每个细胞内只含有1个或几个质粒分子,如F因子。
后者的质粒在整个细胞周期中随时可以复制,在每个细胞中有许多拷贝,一般在20个以上,如Col E1质粒。
在使用蛋白质合成抑制剂-氯霉素时,细胞内蛋白质合成、染色体DNA复制和细胞分裂均受到抑制,紧密型质粒复制停止,而松驰型质粒继续复制,质粒拷贝数可由原来20多个扩增至1000-3000个,此时质粒DNA占总DNA的含量可由原来的2%增加至40-50%。
质粒的提取与鉴定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除质粒的提取与鉴定实验报告篇一：质粒DnA测定生化实验报告生物化学实验报告姓名：杨晓霞学号：3120XX0025专业年级：20XX级口腔组别：第一实验室生物化学与分子生物学实验教学中心篇二：质粒DnA的提取、纯化与鉴定姓名宿智新学院生命科学学院班级11级生工2班科目分子生物学实验学号20XX00140155第8组质粒DnA的提取、纯化与鉴定摘要：本实验利用碱变法从大肠杆菌Dh5?（e.coliDh5?）中提取puc19质粒，旨在学习并掌握质粒DnA提取的原理、纯化和检测方法及琼脂糖凝胶电泳技术。
同时通过对质粒DnA的提取、纯化过程及电泳图谱的分析，探讨碱变法提取高质量质粒DnA的关键步骤及影响所提质粒纯度和量的相关因子。
关键词：碱变法质粒电泳实验目的：1.学习并掌握凝胶电泳进行DnA的分离纯化的实验原理。
2.学习并掌握凝胶的制备及电泳方法。
3.学习并掌握凝胶中DnA的分离纯化方法。
4.掌握碱变性提取发的原理及各种试剂的作用。
5.掌握碱变性法提取质粒DnA的方法。
实验原理：1.质粒DnA的提取——碱变性提取法：提取和纯化质粒DnA的方法很多，目前常用的有：碱变性提取法、煮沸法、羟基磷灰石柱层析法、eb-氯化铯密度梯度离心法和wizard法等。
其中，碱变性提取法最为经典和常用，适于不同量质粒DnA的提取。
该方法操作简单，易于操作，一般实验室均可进行。
提取质粒DnA纯度高，可直接用于酶切、序列测定及分析。
eb-氯化铯密度梯度离心法，主要适合于相对分子质量与染色体DnA相近的质粒，具有纯度高、步骤少、方法稳定，且得到的质粒DnA多为超螺旋构型等优点，但提取成本高，需要超速离心设备。
少量提取质粒DnA还可用沸水浴法、wizard法等，沸水浴法提取的质粒DnA中常含有RnA，但不影响限制性核酸内切酶的消化、亚克隆及连接反应等。
碱变性法提取质粒DnA一般包括三个基本步骤：培养细菌细胞以扩增质粒；收集和裂解细胞；分离和纯化质粒DnA。
遗传学 实验四 质粒DNA的提取与鉴定
实验四质粒DNA的提取与鉴定一、实验目的1、熟悉细菌的培养和质粒的扩增。
2、学习和掌握从大肠杆菌中提取质粒DNA的原理和方法以及琼脂糖凝胶电泳鉴定质粒DNA的技术。
二、实验原理质粒广泛存在与原核细胞中，大多是双联的共价闭合环状DNA分子，长度可以从1kb 到200kb不等，是染色体外寄生性的自主复制子，在细胞分裂时能恒定地传递给子代细胞。
在分子生物学研究中，为了迅速扩增和提取大量的质粒DNA，通常使用松弛型（其复制受宿主的控制不严格，在宿主细胞中拷贝数较多）质粒。
从大肠杆菌中分离质粒的方法很多，常见的有煮沸法和碱变性抽提法。
碱变性抽提法是基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复兴差异而达到分离的目的。
在pH高达12.5的条件下，染色体DNA的氢键断裂、双螺旋解开而变性；质粒DNA的大部分氢键也断裂，但超螺旋共价闭合环状结构的两条互补链未完全分离，当用pH4.8的醋酸钾高盐缓冲液调节pH至中性时，变形的质粒DNA又恢复到原来的构型，通过离心保留在溶液中，而染色体DNA不能复性，形成缠绕的网状结构，与不稳定的大分子RNA、蛋白质等一起沉淀出来。
在抽屉过程中，由于各种因素的影响，同一质粒DNA可能呈现以下不同的构型：①超螺旋型，即共价闭合环状DNA（cccDNA）；②一条链发生一处或多处断裂，致使另一条链发生自由旋转，分子内的扭曲折叠消失，形成松弛的分子即开环DNA（ocDNA）；③两条链都发生了随机的断裂成为线状DNA。
在这三种构型中，cccDNA由于扭曲折叠，体积很小，在具有分子筛效应的琼脂糖凝胶电泳中受到阻力最小，迁移速度最快；ocDNA因扭曲状态被破坏而呈松弛的环状，迁移速度较慢；线状DNA受到的阻力最大，迁移速度最慢。
DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时，除受分子构型的影响，还受所带净电荷多少的影响。
因此在鉴定质粒DNA纯度时，应尽量减少电荷效应。
增大凝胶浓度可以在一定程度上降低电荷效应，分子的迁移速度主要取决于受凝胶阻滞程度的差异，由此将不同构型的质粒DNA 分开。
《分子生物学》质粒DNA的提取与鉴定实验报告
《分⼦⽣物学》质粒DNA的提取与鉴定实验报告质粒DNA的提取与鉴定实验⽇期2020年5⽉14⽇室温25°C 成绩⼀、实验报告摘要【实验题⽬】质粒DNA的提取与琼脂凝胶电泳鉴定【实验⽬的】1、掌握质粒提取原理和各种试剂的作⽤。
2、掌握琼脂糖凝胶电泳原理和操作。
⼆、实验原理1、质粒：质粒是独⽴存在于染⾊体外，能⾃主复制并能稳定遗传的⼀种环装双链DNA，分布于细菌、放线菌、真菌以及⼀些动植物细胞中。
细菌质粒是应⽤最多的质粒类群，在细菌细胞内利⽤宿主细胞的复制机构复制质粒⾃⾝的DNA2、琼脂糖凝胶电泳：琼脂糖凝胶电泳是分离、鉴定和纯化DNA⽚段的标准⽅法之⼀，该技术操作简便，快速。
⽤各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200bp⾄近50kb的DNA。
此外，直接⽤低浓度的核酸染料进⾏染⾊，可确定DNA在凝胶中的位置。
琼脂糖凝胶通常采⽤⽔平装置在强度和⽅向恒定的电场下电泳。
三、操作要点：（1）质粒DNA的提取1、收取细菌：将4mL细菌培养液分为2次加⼊2mL的塑料离⼼管(⼦弹头)内，每次以12000r/min离⼼1min(注意平衡)弃去上清液。
2、加⼊100uL⽤冰预冷的溶液I，⽤移液枪将细菌沉淀打散成为悬浮液。
(溶液I放置冰中)3、加⼊200uL溶液II，盖紧盖⼝，翻转离⼼管5次，充分混合内容物，避免振荡，将离⼼管置于冰上。
4、加⼊150uL⽤冰预冷的溶液III，盖紧盖⼝，翻转离⼼管，温和摇匀直⾄粘稠状的细菌裂解物出现，置于冰上5分钟。
(溶液放置冰中)5、⽤微量离⼼机12000r/min离⼼5分钟。
取上清液移到另⼀离⼼管。
6、加⼊等量的酚:氯仿(1:1)混合液，轻轻混匀，12000r/min离⼼7分钟，将上清液收集到新的离⼼管中。
7、加⼊2倍体积100%⼄醇沉淀DNA，轻轻混匀，1200 0r/min离⼼5分钟，弃去上清液，倒置在滤纸上⼲燥，漓尽液体。
8、⽤1m170%⼄醇洗涤DNA沉淀，按照步骤7去除上清液，空⽓⼲燥10min。
质粒DNA的提取、纯化及验证
质粒DNA的提取、纯化及验证姓名：肖风学号：2 2010级生物工程一、【实验目的】1、掌握碱变性提取法的原理及各种试剂的作用，掌握碱变性法提取质粒DNA 的方法。
2、掌握质粒DNA的纯化方法，即用酚、氯仿抽提法除去质粒中的蛋白质。
3、学习并掌握凝胶电泳进行DNA的分离纯化的实验原理，凝胶的制备及电泳方法及凝胶中DNA的分离纯化方法。
二、【实验原理】1、碱变性提取法提取和纯化质粒DNA的方法很多，目前常用的有：碱变性提取法、煮沸法、羟基磷灰石柱层析法、EB一氯化铯密度梯度离心法和Wizard法等。
其中，碱变性提取法最为经典和常用，适于不同量质粒DNA的提取。
该方法操作简单，易于操作，一般实验室均可进行。
提取的质粒DNA纯度高，可直接用于酶切、序列测定及分析。
碱变性提取质粒DNA一般包括三个基本步骤：培养细菌细胞以扩增质粒；收集和裂解细胞；分离和纯化质粒DNA。
在细菌细胞中，染色体DNA以双螺旋结构存在，质粒DNA以共价闭合环状形式存在。
细胞破碎后，染色体DNA和质粒DNA均被释放出来，但是两者变性与复性所依赖的溶液pH值不同。
在pH值高达12．0的碱性溶液中，染色体DNA的氢键断裂，双螺旋结构解开而变性；共价闭合环状质粒DNA的大部分氢键断裂，但两条互补链不完全分离。
当用pH值4．6的KAc(或NaAc)高盐溶液调节碱性溶液至中性时，变性的质粒DNA可恢复原来的共价闭合环状超螺旋结构而溶解于溶液中；但染色体DNA不能复性，而是与不稳定的大分子RNA、蛋白质一SDS复合物等一起形成缠连的、可见的白色絮状沉淀。
这种沉淀通过离心，与复性的溶于溶液的质粒DNA分离。
溶于上清液的质粒DNA，可用无水乙醇和盐溶液，使之凝聚而形成沉淀。
由于DNA与RNA性质类似，乙醇沉淀DNA的同时，也伴随着RNA沉淀，可利用RNase A将RNA降解。
质粒DNA溶液中的RNase A以及一些可溶性蛋白，可通过酚／氯仿抽提除去，最后获得纯度较高的质粒DNA。
质粒DNA的提取、酶切及其琼脂糖凝胶电泳实验报告
（2） TAE和TBE均为常用的缓冲液。
TBE比TAE有相对高的缓冲能力。
（3）加样染料溴酚蓝可与长度约为0.5 kb的DNA一起迁移，可用于指示迁移率最高的片段。
（4） DNA的迁移速率取决于以下因素:①DNA的分子大小—分子量越小，迁移越快。
②琼脂糖浓度—浓度越低，迁移越快。
③DNA的构象—环状的或带切口环状的DNA通常比线状的DNA迁移要快。
④两个电极之间单位厘米的电压——电压越高，迁移越快。
（5）如果DNA条带不够窄且不够均匀，可能是内以下原因所引起：①DNA过载②电压过高③加样孔破损④凝胶中有气泡（6）在紫外灯下观察凝胶电泳所得结果应该戴上防护眼镜，因为紫外线对眼睛有伤害作用；二．实验内容1．实验现象与结果：将电泳后的凝胶放在紫外灯的照射下观察到的和用凝胶电泳成像系统进行拍照得到的DNA电泳条带图如下所示意：图注：x’：代表经过酶切的质粒DNA样品的电泳条带；x ：代表未经过酶切的质粒DNA样品的电泳条带（x相同的互为对照组）；marker:DNA相对分子质量标准物。
pUC19质粒DNA标准参照条带图像：2．对实验现象、实验结果的分析及其结论：（1）对实验现象的分析及其结论：从上述所示的DNA电泳条带图可以看出：不管在DNA Sample中还是在经过酶切处理后的DNA样品中均具有电泳迁移速率处于中间的线性质粒DNA。
而在此次试验中出现线性质粒DNA是因为pUc质粒DNA在提取的过程中DNA双链在相对应的两条链上同时产生切口。
这说明质粒制备过程个出现线性DNA说明存在核酸酶污染或实验操作有问题。
可能在其中混有少量的蛋白质（图中，位置在marker组最后一电泳条带后方的很可能就是蛋白质组分），或者在实验的提取过程中加入溶液Ⅱ所经历的时间过长，在碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂，从而使提取的质粒DNA样品混入了基因组 DNA。
但是其中各组也存在超螺旋DNA（与marker组对照，电泳速率最快，跑在最前面的）。
细菌质粒提取实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握碱裂解法提取细菌质粒的原理和操作步骤。
2. 了解质粒DNA在分子生物学研究中的应用。
3. 学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术。
二、实验原理质粒是细菌细胞内的一种小型、环状、双链DNA分子，独立于细菌染色体之外。
质粒携带的基因可以赋予细菌额外的生理代谢能力，如抗生素耐药性等。
碱裂解法是提取质粒DNA的常用方法，其原理如下：1. 在碱性条件下，蛋白质与DNA发生变性，质粒DNA与染色体DNA分开。
2. 加入盐溶液使pH值恢复至中性，质粒DNA迅速复性，而染色体DNA不易复性，形成网状结构。
3. 通过离心，将质粒DNA与蛋白质、染色体DNA等杂质分离。
三、实验材料与仪器1. 仪器：恒温摇床、台式离心机、微量移液器、紫外灯、凝胶成像系统、电泳仪、凝胶制备装置等。
2. 试剂：LB液体培养基、LB固体培养基、NaOH溶液、SDS溶液、KAc溶液、酚/氯仿/异戊醇溶液、无水乙醇、TE缓冲液、琼脂糖、DNA Marker、染色剂等。
3. 菌种：含质粒的大肠杆菌菌株。
四、实验步骤1. 菌液的制备：将含质粒的大肠杆菌菌株接种于LB液体培养基中，37℃振荡培养过夜。
2. 收集菌体：取适量培养液，4000r/min离心2min，收集菌体。
3. 菌体裂解：向菌体中加入NaOH和SDS溶液，65℃水浴10min，使蛋白质与DNA变性。
4. 质粒DNA的纯化：向裂解液中加入KAc溶液，混匀后4℃静置10min，使质粒DNA沉淀。
5. 离心：4000r/min离心10min，收集沉淀。
6. 洗涤：向沉淀中加入70%乙醇，混匀后4℃静置10min，再次离心，收集沉淀。
7. 干燥：将沉淀干燥至完全无水。
8. 溶解：向沉淀中加入适量TE缓冲液，溶解质粒DNA。
9. 琼脂糖凝胶电泳检测：取适量质粒DNA溶液，加入上样缓冲液，进行琼脂糖凝胶电泳检测。
五、实验结果与分析1. 琼脂糖凝胶电泳结果显示，质粒DNA在凝胶上呈现清晰的单一条带，表明质粒DNA已成功提取。
分子生物学常用实验技术(精)
分子生物学常用实验技术第一章质粒 DNA 的分离、纯化和鉴定第二章 DNA酶切及凝胶电泳第三章大肠杆菌感受态细胞的制备和转化第四章 RNA的提取和 cDNA 合成第五章重组质粒的连接、转化及筛选第六章基因组 DNA 的提取第七章 RFLP和 RAPD 技术第八章聚合酶链式反应 (PCR扩增和扩增产物克隆第九章分子杂交技术第十章测序技术第一章质粒 DNA 的分离、纯化和鉴定第一节概述把一个有用的目的 DNA 片段通过重组 DNA 技术 , 送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫载体 (Vector。
细菌质粒是重组 DNA 技术中常用的载体。
质粒 (Plasmid是一种染色体外的稳定遗传因子 , 大小从 1-200kb 不等 , 为双链、闭环的 DNA 分子 , 并以超螺旋状态存在于宿主细胞中。
质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中,它具有自主复制和转录能力 , 能在子代细胞中保持恒定的拷贝数 , 并表达所携带的遗传信息。
质粒的复制和转录要依赖于宿主细胞编码的某些酶和蛋白质,如离开宿主细胞则不能存活 , 而宿主即使没有它们也可以正常存活。
质粒的存在使宿主具有一些额外的特性 , 如对抗生素的抗性等。
F 质粒 (又称F 因子或性质粒、 R 质粒 (抗药性因子和 Col 质粒 (产大肠杆菌素因子等都是常见的天然质粒。
质粒在细胞内的复制一般有两种类型 :紧密控制型 (Stringent control和松驰控制型 (Relaxed control 。
前者只在细胞周期的一定阶段进行复制 , 当染色体不复制时 , 它也不能复制 , 通常每个细胞内只含有 1个或几个质粒分子 , 如 F 因子。
后者的质粒在整个细胞周期中随时可以复制 , 在每个细胞中有许多拷贝 , 一般在 20个以上 , 如 Col E1质粒。
在使用蛋白质合成抑制剂 -氯霉素时 , 细胞内蛋白质合成、染色体 DNA 复制和细胞分裂均受到抑制 , 紧密型质粒复制停止 , 而松驰型质粒继续复制 , 质粒拷贝数可由原来 20多个扩增至 1000-3000个 , 此时质粒 DNA 占总DNA 的含量可由原来的 2%增加至 40-50%。
分子酶切实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握限制性核酸内切酶的原理和应用。
2. 熟悉质粒DNA的提取和纯化方法。
3. 学习琼脂糖凝胶电泳技术，分析酶切结果。
4. 探讨影响酶切效率的因素。
二、实验原理限制性核酸内切酶（RE）是一种能够识别双链DNA上的特定序列，并在识别序列处切割DNA的酶。
根据酶切位点的不同，限制性核酸内切酶可分为两类：Ⅰ类酶和Ⅱ类酶。
本实验所使用的是Ⅱ类酶，如HindⅢ、EcoRⅠ等。
质粒DNA的提取和纯化是分子生物学实验中的基本操作，通过提取和纯化可以获得高纯度的质粒DNA，便于后续的酶切、连接、转化等操作。
琼脂糖凝胶电泳技术是一种常用的分子生物学分离技术，通过电泳分离不同分子量的DNA片段，从而对酶切结果进行鉴定。
三、实验材料1. 质粒DNA2. 限制性核酸内切酶（如HindⅢ、EcoRⅠ）3. 琼脂糖4. DNA marker5. Tris-HCl缓冲液6. 10×Loading buffer7. 1×TAE电泳缓冲液8. 0.5×TAE电泳缓冲液9. 0.5%琼脂糖凝胶10. 紫外灯11. 显影液四、实验步骤1. 质粒DNA的提取和纯化（1）将质粒DNA加入Tris-HCl缓冲液中，加入等体积的酚/氯仿，剧烈振荡，静置5分钟。
（2）取上清液，加入等体积的氯仿，剧烈振荡，静置5分钟。
（3）取上清液，加入2/3体积的95%乙醇，混匀，室温放置10分钟。
（4）将沉淀物用70%乙醇洗涤，室温放置5分钟。
（5）将沉淀物溶于适量TE缓冲液中，即为纯化的质粒DNA。
2. 酶切反应（1）将纯化的质粒DNA加入酶切缓冲液中，加入限制性核酸内切酶，混匀。
（2）37℃水浴孵育2-3小时，或根据酶的说明书进行。
（3）加入适量DNA loading buffer，混匀。
3. 琼脂糖凝胶电泳（1）制备0.5%琼脂糖凝胶，加入1×TAE电泳缓冲液。
（2）将酶切反应产物加入凝胶孔中，同时加入DNA marker。
分子生物学实验设计实验
分子生物学实验设计实验分子生物学实验设计实验题目：在大肠杆菌中表达绿色荧光基因（EGFP）学院：生命科学学院专业：生态学教师：吴传芳姓名/学号：余光辉/20方成/20一、实验目的在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白二、实验流程三、实验试剂、材料及步骤(一)质粒DNA的提取1.原理碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理为：当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解时，蛋白质与DNA发生变性，当加入中和液后，质粒DNA分子能够迅速复性，呈溶解状态，离心时留在上清中；蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状，离心时可沉淀下来。
经过苯酚、氯仿抽提，RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA，所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求2.试剂LB培养液:胰蛋白胨（Tryptone）10g，酵母提取物（Yeastextract）5g，NaCl5g，琼脂（固体培养基）15g，用1NNaOH调pH7.5。
溶液Ⅰ：50mmol/L葡萄糖，10mmol/EDTA-Na，25mmol/LTris-HCl(pH8.0)溶液Ⅱ：0.4mol/LNaOH，2%SDS临用前1：1配制。
溶液Ⅲ：5mol/L醋酸钾60ml冰醋酸11.5ml双蒸水28.5ml卡那霉素(20mg/mL)抽提液（饱和酚：氯仿：异戊醇=25：24：1）无水乙醇70%乙醇TE缓冲液或ddH2O培养含有pET28a质粒和pEGFP-N3质粒的大肠杆菌收集裂解细菌、分离纯化质粒DNApET-28a-EGFP的表达及观察重组DNA的转化及重组子的鉴定质粒DNA的限制性内切酶酶切及重组DNA琼脂糖凝胶电泳检测3.材料含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液1.5ml塑料离心管EP管架微量取液器和取液器吸头常用玻璃器皿4.实验步骤（1）将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中（加氨苄青霉素50g/mL），37℃培养过夜（2）取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中，10000rpm2min，弃上清液（3）加入100L溶液I，漩涡器上充分混匀，在室温下放置10min（4）加入200L新配制的溶液Ⅱ，轻轻翻转2~3次，使之混匀，冰上放置5min（5）加入150L冰冷的溶液Ⅲ，加盖后温和颠倒数次使混匀，产生白色絮状物，冰上放置15min （6）10000rpm5min，取上清液于另一干净的离心管中（7）向上清液中加入等体积（约400L）酚/氯仿/异戊醇（25:24:1，v/v），振荡混匀，10000rpm10min，将上清液转移至新的离心管中（8）加入等体积（约370L）氯仿/异戊醇（24:1），混匀，离心2min,取上清液于新离心管中（9）向上清液加入2倍体积无水乙醇，混匀，-200C放置1h （10）12000rpm5min，倒去上清液，把离心管倒扣在吸水纸上，吸干液体（11）加0.8mL70%乙醇，离心1min，倒去上清液，真空抽干或室温自然干燥30min（12）加30LddH2O，-200C保存备用5.注意（1）饱和酚（取下层）单独吸200L，氯仿：异戊醇（24：1）吸200L（2）制备质粒过程中，所有操作必须缓和，不要剧烈振荡（特别是加入溶液II和III），以避免机械剪切力对DNA的断裂作用(二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测1.原理在质粒提取的过程中，由于操作原因，提取的质粒可能有三种：线性DNA、开环DNA、闭环超螺旋DNA。
分子实验学报告-重组质粒的酶切鉴定及PCR实验
第三次分子生物学实验报告重组质粒的酶切鉴定及PCR实验一、实验目的1、通过酶切鉴定重组质粒的插入片段的大小；2、学习并掌握PCR技术的原理和基本操作。
二、实验原理1、重组质粒酶切鉴定将含有外源DNA的转化子的E.coliDH5α菌株进行培养，并用试剂盒提取其质粒DNA，将所提取的DNA用切pUC19质粒的同一种限制性内切酶进行切割以验证所插入的外源DNA的大小。
2、PCR原理PCR（Polymerase Chain Reaction）即聚合酶链式反应是1986 年由Kallis Mullis 发现。
这项技术已广泛地应用于分子生物学各个领域，它不仅可用于基因分离克隆和核酸序列分析，还可用于突变体和重组体的构建，基因表达调控的研究，基因多态性的分析等方面。
本次实验旨在通过学习和掌握PCR反应的基本原理和实验技术，以验证重组质粒插入片段大小。
（1）聚合酶链式反应原理CR是一种利用两种与相反链杂交并附着于靶DNA两侧的寡核苷酸引物，经酶促合成特异的DNA 片段的体外方法。
反应过程由高温变性，低温退火和适温延伸等几步反应组成一个循环，然后反复进行，使目的的DNA 得以迅速扩增。
置待扩增DNA 于高温下解链成为单链DNA 模板，人工合成的两个寡核苷酸引物在低温条件下分别与目的片段两侧的两条链互补结合，DNA聚合酶在72℃将单核苷酸从引物3'端开始掺入，沿模板5'—3'方向延伸，合成DNA 新链。
由于每一循环所产生的DNA均能成为下一次循环的模板，所以PCR 产物以指数方式增加，经25—30次周期之后，理论上可增加109倍，实际上可增加107倍。
PCR 技术具有操作简便、省时、灵敏度高特异性强和对原始材料质量要求低等优点，但由于所用的TaqDNA 聚合酶缺乏5'—3'核酶外切酶活性，不能纠正反应中发生的错误核苷酸掺入，估计每9000个核苷酸会导致一个掺入错误，但是错误掺入的碱基有终止链延伸的作用倾向，使得错误不会扩大。
《分子生物学》实验指导书
《分子生物学》实验指导书实验学时：32学时适用专业：生物科学、生物技术实验目录实验一质粒DNA的提取、酶切与电泳鉴定 (1)实验二聚合酶链式反应扩增DNA片段 (3)实验三大肠杆菌感受态细胞的制备与质粒DNA分子转化 (4)实验四植物基因组DNA提取及电泳 (6)实验五植物基因组RNA提取及电泳 (7)实验一质粒DNA的提取、酶切与电泳鉴定实验项目类型：综合性一、实验目的1. 学习质粒的相关基本知识，掌握碱裂解法提取质粒DNA的原理和方法。
2. 学习和掌握限制性内切酶的特性、掌握对重组质粒进行限制性内切酶酶切的原理和方法，并理解限制性内切酶是DNA重组技术的关键工具。
二、实验原理碱裂解法提取质粒DNA的原理是根据共价闭合环状质粒DNA与线性染色体DNA的结构差异来实现分离的。
在pH12-12.5时，线性DNA被彻底变性，但共价闭环质粒DNA虽然氢键也发生断裂，但两条互补链仍会紧密缠绕结合在一起。
当在溶液体系中加入pH4.8的KAC时，溶液恢复中性，质粒DNA迅速复性，染色体DNA则由于变性而相互混乱缠绕，不能复性，从而离心即可以把变性的染色体DNA沉淀和蛋白-SDS复合物沉淀分离出来。
三、实验仪器与材料1. 材料：含pSV的E.coli JM109菌株、1.5ml塑料离心管、离心管架、EB、酚、氯仿、异丙醇、乙醇、琼脂糖、吸头等。
2. 溶液或试剂：LB培养基、溶液Ⅰ、溶液II（0.4mol/L NaOH、2%SDS用前等体积混合）、溶液Ⅲ、分离液：酚/氯仿/异戊醇＝25:24:1、无水乙醇、70%乙醇等。
3. 仪器或其他用具：微量移液器(20μl,200μl,1000μl)、恒温振荡摇床、高压蒸汽灭菌锅、涡旋振荡器、琼脂糖凝胶电泳系统、凝胶成像系统、恒温培养箱、制冰机等。
四、操作步骤质粒DNA的提取步骤：1. 用灭菌的牙签挑取白色单菌落接种于另外已制备好的LB琼脂平板上，保存菌种，并把牙签放入盛3 ml LB液体培养基的试管中，37℃振荡培养过夜。
动物分子生物学实验6重组质粒DNA的提取及插入DNA的酶切鉴定
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四、实验步骤
接含质粒的单菌落于3ml LB Amp+液体培养基中 370C，190rpm振荡培养过夜
取1.5ml菌液入1.5ml的dorf管中 6000rpm、离心2min，弃上清，收集菌体 100uL溶液I悬浮菌体（充分振荡），室温（或冰浴）
10min 加入200uL溶液II（轻轻混匀），冰上静置5min裂解菌体
3 将细菌沉淀悬浮于100μL溶液Ⅰ中，充分混匀，室 温放置10 min。
4 加200μL溶液Ⅱ（新鲜配制），盖紧管盖，混匀内 容物，将离心管放冰上5 min。
5 加入150μL溶液Ⅲ（冰上预冷），盖紧管口，颠倒数 次使混匀。冰上放置15min。
6 12 000r/min，离心10 min，将上清转至另一离心管中。 向上清中加入等体积酚：氯仿 (1:1)（去蛋白），反复 混匀，12 000r/min，离心5 min，将上清转至另一离心 管中。转移时小心！（total volume: 400 μL）
－ 原核细胞 － 繁殖力强, 2-30 分细胞分裂、加倍
DNA
基因组107bp, 编码约2000种蛋白质
质粒（plasmid）
－ 染色体外的稳定遗传因子
－ 双链、闭环的DNA分子，大小1-200 kb 不等 － 存在于细菌、放线菌和真菌细胞中
－ 具有自主复制和转录能力，并表达所携带的遗传信息
DNA
*溶液II 0.2mol/L溶液(3M, pH=4.8)：
60mL的5mol/L KAc, 11.5ml冰醋酸， 28.5mL H2O
*饱和酚(pH8.0 Tris-HCl饱和) *氯仿 *3M乙酸钠溶液(pH5.2) * TE缓冲液:
10mmol/L，Tris-HCl, 1mmol/L，EDTA ， pH8.0, * 100%乙醇与70％乙醇
质粒DNA及λDNA的酶切分子生物学实验
质粒DNA及λDNA的酶切、连接、转化及重组子的筛选、鉴定一、实验目的1、学习和掌握限制性内切酶的特性2、掌握对重组质粒进行限制性内切酶酶切的原理和方法3、掌握利用CaCl2制备感受态细胞的方法4、学习和掌握热击法转化E.coli的原理和方法5、掌握α互补筛选法的原理6、学习用试剂盒提取重组质粒DNA的方法7、复习琼脂糖凝胶电泳的原理及方法二、实验原理:外源DNA与载体分子的连接即为DNA重组技术,这样重新组合的DNA分子叫做重组子;重组的DNA分子式在DNA连接酶的作用下,有Mg2+、ATP存在的连接缓冲系统中,将分别经限制性内切酶酶切酶切酶切酶切的载体分子和外源DNA分子连接连接连接连接起来;将重组质粒导入感受态细胞中导入感受态细胞中导入感受态细胞中导入感受态细胞中,将转化后的细胞在选择性培养基选择性培养基选择性培养基选择性培养基中培养,可以通过αααα互补筛选法互补筛选法互补筛选法互补筛选法筛选出重组子,并可通过酶切酶切酶切酶切电泳电泳电泳电泳及PCRPCRPCRPCR检验检验检验检验的方法进行重组子的鉴定;1.重组子的构建酶切时首先要了解目的基因的酶切图谱,选用的限制性内切酶不能目的基因内部有专一的识别位点,否则当用一种或两种限制性内切酶切割外源工体DNA 时不能得到完整的目的基因;其次要选择具有相应的单一酶切位点质粒或者噬菌体载体分子;常用的酶切方法有双酶切法和单酶切法两种;本实验采用单酶切法,即只用一种限制性内切酶切割目的DNA片段,酶切后的片段两端将产生相同的黏性末端或平末端,再选用同样的限制性内切酶处理载体;在构建重组子时,除了形成正常的重组子外,还可能出现目的DNA片段以相反方向插入载体分子中,或目的DNA串联后再插入载体分子中,甚至出现载体分子自连,重新环化的现象;单酶切法简单易行单是后期筛选工作比较复杂;各种限制性内切酶都有去最佳反应条件,最主要的因素是反应温度和缓冲液的组成,在双酶切体系中,限制性内切酶在使用时应遵循“先低盐后高盐,先低温后高温”的原则进行反应;要达到高效率的连接,必须酶切完全,酶切的DNA数量要适当;另外,酶切反应的规模也取决于需要酶切的DNA的量,以及相应的所需酶的量;可以适当增加酶的用量,但是最高不能超过反应总体积的10%,因为限制性核酸内切酶一般是保存在50%甘油的缓冲液中,如果酶切反应体系中甘油的含量超过5%,就会抑制酶的活性;连接反应总是紧跟酶切反应,外源DNA片段与载体分子连接的方法即DNA 分子体外重组技术主要依赖限制性核算内切酶和DNA连接酶催化完成的;DNA连接酶催化两双链DNA片段相邻的5’-磷酸和3’-OH间形成磷酸二酯键;在分子克隆中最有用的DNA连接酶是来自T4噬菌体的T4DNA连接酶,它可以连接黏性末端和平末端;连接反应时,载体DNA和外源DNA的摩尔数之比控制在1:1~3之间,可以有效地解决DNA多拷贝插入的现象;反应温度介于酶作用速率和末端结合速率之间,一般是16℃,用常用的连接时间为12-16h;2.感受态细胞的制备及质粒转化构建好的重组DNA转入感受态细胞中进行表达的现象就是转化;能进行转化的受体细胞必须是感受态细胞,即受体细胞最容易接受外源DNA片段实现转化的生理状态,它决定于受体菌的遗传特性,同时与菌龄、外界环境等因素有关;人工转化是通过人为诱导的方法使细胞具有摄取DNA的能力,或人为地将DNA导入细胞内,该过程与细菌自身的遗传控制无关,常用热击法,电穿孔法等;能否实现质粒DNA的转化还与受体细胞的遗传特性有关,所用的受体细胞一般是限制修饰系统的缺陷变异株,即不含限制性内切酶和甲基化酶的突变株;目前常用的感受态细胞制备方法有CaCl2法,制备好的感受态细胞可以加入终浓度为15%的无菌甘油,-70℃可保存半年至一年;经过CaCl2处理的细胞细胞膜通透性增加,允许外源DNA分子进入;在低温下,将携带有外源DNA片段的载体与感受态细胞混合,经过热击或电穿孔技术,使载体分子进入细胞;进入受体细胞的外源DNA分子通过复制、表达,使受体细胞出现新的遗传性状;将这些转化后的细胞在选择性培养基上培养,即可筛选出重组子;本实验以E.coliDH5α菌株为受体细胞,用CaCl2处理,使其处于感受态,然后将重组后的PUC19质粒在42℃下热击90s,实现转化;3.重组子的筛选鉴定重组DNA转化宿主细胞后,并非所有的受体细胞都能被导入重组DNA分子,一般仅有少数重组DNA分子能进入受体细胞,同时也只有极少数的受体细胞在吸纳重组DNA分子之后能良好增殖;并且它们是与其他大量未被转化的受体菌细胞混杂在一起;再者,在这些被转化的受体细胞中,除部分含有我们所期待的重组DNA分子外,另外一些还可能是由于载体自身或一个载体与多个外源DNA片段形成非期待重组DNA分子导入所致;因此必须使用各种筛选及鉴定手段区分转化子与非转化子,并从转化的细胞群体中分理出带有目的基因的重组子;本实验中采用的方法是平板筛选法电泳筛选法及PCR检测方法;抗药性筛选主要用于重组质粒DNA分子的转化子的筛选,而不含重组质粒DNA分子的受体菌则不能存活,α互补筛选法是根据菌落颜色筛选含有充足质粒的转化子;质粒PUC19携带有氨苄青霉素抗性基因Ampr,在含有氨苄青霉素平板上筛选转化子;没有导入质粒PUC19的受体细胞,在含有氨苄青霉素的平板上不生长;质粒PUC19进入E.coliDH5α后,通过α-互补作用,形成完整的β-半乳糖苷酶;在麦康凯培养基平板上,转化子利用β-半乳糖苷酶分解培养基中的乳糖产生有机酸,pH降低,培养集中的指示剂变红,转化子的菌落变红;不含质粒的E.coliDH5α,没有β-半乳糖苷酶活性,不能利用培养集中的乳糖产生有机酸,而是利用培养集中的有机碳源,不使培养基pH降低,在不含有氨苄青霉素的麦康凯培养基上形成白色菌落;重组后的载体DNA因为目的基因的插入位点在PUC19乳糖利用基因内部,不能形成α-互补作用,所以也不能利用培养集中的乳糖产生有机酸,在含有氨苄青霉素的麦康凯培养基上形成白色菌落;挑选在氨苄青霉素培养基上生长的白色菌落,通过扩增培养;因为许多菌落存在假阳性情况,在氨苄青霉素培养基上的白色菌落可能是导入的重组载体DNA 菌落,也可能是载体自连后发生突变的菌落,所以还要鉴定转化子中重组质粒DNA分子的大小,可将重组的载体DNA提取出来,进行后续的酶切、电泳检验;也以提取的重组质粒为模板,利用现有的引物,进行那个PCR扩增,检测个噢偶见的质粒是否是所期望的重组质粒;4.PCR技术PCRPolymerasechainreaction即聚合酶链式反应,其原理类似于DNA的体内复制,又叫做“体外基因扩增”;反应体系包括：模板DNA、寡核苷酸引物、Mg2+,4种脱氧核糖核酸dNTP、DNA聚合酶和合适的缓冲体系;反应基本程序包括DNA变性、引物复性及引物延伸三个基本过程;这三个反应构成一个循环,反复进行;每一轮循环扩增的产物可作为下一轮扩增反应的模板;理论上每一轮循环可使DNA数量增加一倍,反复30次,特异DNA序列片段以指数方式可扩增105~106;通过此技术可以使非常微量的DNA产生大量的PCR产物,因此这个技术是一项在体外大量生产目的基因的技术;现在普遍通用的是一种从水生嗜热杆菌中提取的TaqDNA聚合酶,而且大大提高了扩增片段的特异性、灵敏性和扩增效率;反应中用的引物有两段,一条称为上游引物或者正向引物,一条称为下游引物或者反向引物;引物的设计十分重要,在设计时应遵循以下原则：长度一般为18到24个碱基；G+C的百分含量在40%~60%；单条引物内部避免含有二级结构,避免形成引物二聚体；最好以1到2个G或C碱基开始或结束；引物的5’端可以被修饰,但是3’端绝对不能进行任何修饰,而且引物的3’端要避开密码子的第三位;模板的浓度不能太大,dNTP的浓度为2.5mmol/L,金属离子的浓度为1.5mmol/L,缓冲液为pH为7.2~8.0的Tris —HCl溶液;二、实验材料：1.菌株：E.coliDH5α2.培养基：LB培养基、麦康凯培养基加入氨苄青霉素3.试剂材料：酶切反应：DNAPUC19质粒,酶切10×buffer,HindⅢ,重蒸水,λDNA;连接反应：酶切后的DNAPUC19质粒和λDNA,连接10×buffer,T4连接酶,重蒸水;感受态细胞的制备：0.1MCaCl2转化：连接液和感受态细胞,0.1MCaCl2,冰块;重组菌的挑选、检验：试剂盒含有RnaseA的溶液Ⅰ,溶液Ⅱ,溶液Ⅲ,HBbuffer,DNAwashingbuffer,elutionbuffer,酶切后的DNAPUC19质粒,试剂盒抽提的DNA,酶切10×buffer,HindⅢ,重蒸水,琼脂糖,TAE缓冲液;上样缓冲液,EB染液;PCR检测：10×PCRbuffer,dNTP,模板,引物1,引物2,水,TaqDNA聚合酶,琼脂糖,TAE、溴化乙锭EB4.仪器器材：20、200、1000ul的枪和枪尖,1.5ml的Ep管,恒温培养箱,水浴锅,平板,三角瓶,试管,接种环,牙签,酒精灯,火柴,冰箱,离心机,电泳槽,紫外仪,PCR扩增仪三、实验步骤载体与外源片段的酶切→连接→感受态细胞的制备→质粒转化与重组子的筛选→重组子的挑取与复证→重组质粒的提取与电泳检测→PCR检测一酶切1、在两支Eppendorf管中依次加入酶切反应的各种成分,混匀,适当离心,使样品集中于管底；酶切反应各成分添加如下：2、在37℃恒温水浴锅中反应1h以上;3.分别取上述酶切样品2~5uL,与1~2uL电泳上样缓冲液混合均匀,进行琼脂糖凝胶电泳,观察酶切反应是否彻底,剩余样品可以继续酶切;4.待电泳观察酶切反应完全后,将剩余样品从恒温水浴锅中取出,置65℃恒温水浴锅中保存10~15min,终止酶切反应5.样品可以直接进行酶切反应或者保存于-20℃冰箱备用二连接1、在Eppendorf管中依次加入连接反应的各种成分,混匀,适当离心,使样品集中于管底；连接反应各成分添加如下：3、连接产物可用于转化实验;三感受态细胞的制备1、用接种环从含有E.coliDH5α的培养基平板上挑取少量灰白色E.coli菌落接种到20mlLB培养基里,37℃振荡培养过夜;实验均在无菌条件下,以防污染；2、取37℃过夜培养物,此时的培养物较浑浊,颜色变深;按1%的接种量吸取200μl转接到20mlLB培养基中,37℃振荡培养2.5~3小时；3.分别取1.5ml菌液于2个无菌的1.5mlEppendorf管中,5000rpm离心5min,弃上清液,吸干；重复收集菌体一次,使菌量增多；每支离心管中加入用冰预冷的1ml0.1mol/lCaCl,漩涡震荡使细胞悬浮混匀,冰上放置15min,4℃5000rpm离心5min；4、弃上清液,吸干后,加入100ulCaCl悬浮冰浴至使用；上述方法制好的感受态细胞置于冰上,48h之内均可用于转化,分装成2x50ul和100ul三管;四转化实验1、取制备好并摇匀后的3管感受态细胞悬液,分别作如下处理：1感受态细胞悬液50uL+pUC19质粒DNA1uL2感受态细胞悬液50uL+DH5a3感受态细胞悬液100uL+连接产物5uL2、将以上各样品管轻轻摇匀,冰浴10min,在42℃水浴中热击90s,然后迅速置于冰上2~3min,质粒已经吸附到感受态细胞的表面,此时不能剧烈振荡,以增加转化效率；3、向上述3管中分别加入450ul、450ul和900ul新鲜的LB培养基混匀后,37℃摇床培养1~2h,使受体菌恢复正常生长状态;五稀释和涂布平板1、无菌操作,将转化细胞溶液按以下操作涂布平板：⑴受体菌对照管：取50ul受体菌液分别涂布含有氨苄青霉素和不含氨苄青霉素的麦康凯培养基；⑵pUC19质粒对照组：取50ul培养液涂布于含有氨苄青霉素的麦康凯培养基；⑶重组质粒转化组：取50ul、100ul、150ul、200ul培养液分别涂布含有氨苄青霉素的麦康凯培养基2、当菌液完全被培养基吸收后大约10min倒置培养皿,于37℃恒温培养24~36h,观察菌落生长情况红白菌落法;六重组子的筛选与鉴定1、取一个含有氨苄青霉素的麦康凯培养基平板,在底部划线分成6个区域；在涂有重组质粒转化组的平板上分别选取6个单个的白色转化子,用接种针划线转接到平分成6份的含有氨苄青霉素的麦康凯培养基上；37℃过夜培养；2、在划线的6个单菌落中选取4个,分别接种到含有5ml带氨苄青霉素的LB液体培养基的试管中,37℃振荡培养过夜；七试剂盒抽提重组质粒DNA及鉴定1、分别取3ml菌液,用Omega试剂盒抽提重组质粒DNA,具体步骤见说明书；2.将pUC19质粒酶切及两组重组质粒酶切体系加入10loadingbuffer,混合均匀,进行琼脂糖凝胶电泳,电泳1h左右;1~2uL样品+1~2uLLB+1~2uL水注意事项1.本实验属于微量操作,用量极少的步骤必须严格注意吸取量的准确性并确保样品全部加入反应体系中;2.实验中所用塑料器材都必须是新的,并且经过高温灭菌,操作时打开使用,操作过程中要注意环境干净,戴手套操作,尽量减少走动,缩短Ep管开盖的时间;3.不论是酶切还是连接反应,加样的顺序应该是,先加双蒸水,其次是缓冲液和DNA,最后加酶;且前几步要把样品加到管底的侧壁上,加完后用力将其甩到管底,而酶液要在加入前从-20℃的冰箱取出,酶管放置冰上,取酶液时吸头应从表面吸取,防止由于插入过深而使吸头外壁沾染过多的酶液;取出的酶液应立即加入反应混合液的液面以下,并充分混匀;4.Ep管的盖子应盖紧,防止水浴过程中水汽进入管内,并做好标记以防样品混淆;5.转化过程要防止杂菌和其他DNA的污染,整个操作过程应在无菌条件下进行;6.电泳时使用的缓冲液最好是现配现用,以免影响电泳效果;7.制备凝胶时,应避免琼脂糖溶液在微波炉里加热时间过长,否则溶液将会暴沸蒸发,影响琼脂糖浓度;制胶时要除去气泡;拔梳子时要特别小心,以防凝胶与支持物脱离;8.上样时要小心操作,避免损坏凝胶或将样品槽底部的凝胶刺穿;也不要快速挤出吸头内的样品,避免挤出的空气将样品冲出样品孔;9.溴化乙锭是一种强烈的诱变剂,有毒性,使用含有这种染料的溶液时,应带上乳胶手套进行操作;勿将溶液滴洒在台面上,实验结束后用水彻底冲洗干净;10.紫外线对眼睛和皮肤均有伤害,对眼睛尤甚;观察电泳条带时要确保紫外光源得到适当遮蔽,并应戴好目镜或眼罩,避免皮肤直接暴露在紫外线下;11.实验中加样后应及时更换吸头,以避免试剂的污染;12.PCR反应高度灵敏,应设法避免污染,如戴一次性手套操作,使用一次性PCR管和吸头,反应加样区应与DNA模板制备区及PCR产物电泳检测区分开;13.PCR管单加样时,对于非常微量的样品一定将样品加在管壁上或者液体中,防止漏样;14.实际操作时,为了防止少加样,可以保存每次用过的枪尖,通过数枪尖知道自己加到哪一步了;五、结果与分析1、pUC19质粒DNA酶切结果目的基因与pUC19质粒载体酶切以后经过琼脂糖凝胶电泳,紫外成像如下：从左到右各泳道分别为：第1泳道：λDNA/HindIII；第2、3泳道：λDNA及λDNA/HindIII；第4、5泳道：pUC19质粒及pUC19/HindIII；第6-15泳道：第1-10组的pUC19/HindIII样品；第16泳道：pUC19/HindIII；第17泳道：λDNA/HindIII；我所在组为第9组,为第14泳道所电泳样品;对比酶切时的Marker和商业酶切质粒,可知带①为线性pUC19质粒,带②基本上为未切开的双螺旋pUC19质粒;对比带①与带②可以发现,带①的亮度和宽度仅为带②的一半左右,所以说明有三分之二的双螺旋质粒没有被切开,具体原因可能为：酶切时间短；酶活性较低；酶切反应的buffer不合适等;2、转化结果质粒转化进入感受态细胞后,在培养基上进行涂布并过夜培养,第二天观察培养基培养情况;表4平板内菌落的正确生长状况但是我们组的平板内全部有很多菌落生长,可能原因有：1.操作不当,涂布时有其他液体混入2.氨苄失活3、重组质粒的筛选与鉴定1重组质粒进行酶切以后,进行琼脂糖凝胶电泳,得成像如下图本组使用的重组质粒来自其他组从左至右各泳道分别为：第1泳道：λDNA/HindIII；第2泳道：pUC19质粒；第3-22：第1-10组的重组质粒R,R；我所在组为第9组,重组质粒为第19、20泳道;通过对比可以看出两个重组质粒连接的应该都是125bp的小片段六、实验小结1、总结与反思⑴溴化乙淀具有致癌作用,配制及使用时应带乳胶或一次性塑料手套;⑵酶切反应的所有塑料制品Eppendorf管、吸头等必须是新的,并经过高温灭菌,操作时打开使用,操作过程不要求无菌,但要注意手和空气中杂酶的污染,因此要求环境干净,戴手套操作,尽量减少走动,缩短Eppendorf管的开盖时间；⑶感受态细胞必须从纯菌种开始;从划线纯化的单菌落开始,进行活化培养,不要使用多次转接或储存在4℃的培养菌液,其目的是为了保持菌株的纯度和活力；⑷培养时间：过夜培养是一个普遍接受的概念,而且适合大部分情况;如果出现了问题,调整培养时间会有帮助：染色体断裂多,则增加培养时间；酶切出现问题,则减少培养时间；⑸菌体的彻底悬浮：如果没有彻底悬浮菌体,则残留的菌体团块在SolutionII加入后,变成一个外围几乎彻底裂解,往里不完全裂解,中间没有裂解的团块;这个团块在SolutionIII加入后,会有一部分蛋白质继续存在于溶液中,成为蛋白质残留的最大根源；⑹使用相对过量的试剂：这是适合所有核酸抽提的建议;试剂相对过量的好处是：稳定性好,纯度高,操作更简单;如果认为这样不经济,就少用一点菌体；⑺配琼脂糖时应使其完全熔化后方可制胶,琼脂糖凝胶易于破碎,操作时要轻缓；⑻限制性内切酶的酶切反应属于微量操作技术,无论是DNA样品还是酶的用量都极少,必须严格注意吸样量的准确性并确保样品和酶全部加入反应体系；2、思考题1从电泳图上如何判断质粒DNA是否单酶切完全答：没有酶切的质粒处于超螺旋状态,因此在电泳图上原则上只能看到超螺旋条带;单酶切后质粒处于线状,如果单酶切不完全可能出现超螺旋状态和线状质粒条带同时存在,可以添加原质粒未酶切样品及同种质粒酶切完全样品做Maker,通过对比单酶切后的质粒条带是否单一及是否为线性进行判断;2影响质粒DNA转化效率的因素有哪些答：准备用来制备感受的细菌的生长状态与密度,制备感受态时细菌应处于对数期或者对数前期；质粒DNA的数量、大小与构型,质粒DNA数量不应太多,而分子量越大的质粒转化效率越低,超螺旋质粒DNA的转化效率高于重组DNA,环状DNA转化效率高于线性DNA；进行转化所用的试剂的纯度、质量和器材的洁净程度；数否杂菌及外源DNA污染;。
质粒DNA的提取与酶切鉴定 (2)
4、加入200L新配制的溶液II, 盖紧管口,快速颠倒离心管, 以混匀 内容物,冰上放置3－5min;
溶液II中的NaOH与SDS可裂解细胞，使DNA变性以及SDS使蛋白变 性并形成交联的网状结构
5、加入150l溶液III, 加盖后颠倒6-7次混匀，冰上放置2～3min； 溶液III为低pH的醋酸钾缓冲液，中和NaOH，以便使部分变性的闭环
质粒复性，而细菌染色体DNA不能正确复性
6、12000 g离心6 min，将上清移入另一干净的Ep管中； 7、加2倍上清体积(约1mL)的无水乙醇, 振荡混匀，室温放 置2min. 8、12000g离心10min，弃上清液，再用70％的乙醇洗涤 一次， 12000g离心1min，离心管倒置于吸水纸上扣干， 然后在中空浓缩系统上干燥质粒； 9、加入40L含50 g/mL RNase A的灭菌蒸馏水或TE 缓 冲液溶解提取物，室温放置直到质粒完全溶解(约8min)， 存于－20℃或直接用于酶切。
其基本特点如下：
(1)、专一性地识别并切割特定的核苷酸序列，如EcoR I识别与
切割序列为
5`····GAATTC····3`
3`····CTTAAG····5`
(2)、识别的核苷酸数目大多数为4～6个，少数识别8～13个；
(3)、识别序列大多数为二重对称（回文序列），大多数酶产生
的是具有凸出的粘性末端：
四、碱裂解法小量制备质粒DNA
1、挑取转化筛选的带有目的质粒的大肠杆菌接种到液体培养基 中，37℃震荡培养12～16小时；
2、将1.5mL菌液加入Ep离心管中，12000 g离心30 Sec，弃上清液， 在吸水纸上扣干； 离心时间不能太长，以免影响下一步的菌体悬浮
3、加入100L预冷的溶液I ，于涡旋振荡器上振荡悬浮细菌细胞， 尽量使细胞分散； 溶液I中的葡萄糖的作用是增大让一让的粘度，减少提取过程 中的机械剪切力，防止染色体DNA 的断裂；EDTA的作用是与 二价离子（Ca2＋）结合，降低DNase对DNA的降解
DNA提取实验报告
DNA提取实验报告生物学大实验（二）实验名称：质粒扩增、提取和鉴定实验实验目的通过对智力扩增、提取和鉴定试验的实验原理介绍和实际操作，加深对分子生物学基本技术的理解和掌握。
实验仪器设备：电子天平、高压蒸汽灭菌锅、摇床、离心机、不同型号移液枪若干支、磁力搅拌器、恒温水浴锅、电炉、制冰机、琼脂糖凝胶电泳仪、超净工作台等。
实验原理：质粒主要存在于细菌、放线菌和真菌细胞中，通过对细菌、放线菌和真菌的培养来实现对质粒的扩增。
经过处理的线状dna在外界环境恢复正常的时候不能够复性而质粒dna可以复性，从而可以实现质粒dna和染色体dna的分离。
限制性内切酶能特意地结合于一端被称为限制性酶识别系列的dna系列之内或其附近的特异位点上，并切割dna。
当对提取的质粒dna进行电泳时，同一质粒dna其超螺旋形式的泳动速度要比开环和线状分子的泳动速度快。
实验步骤：一质粒扩增（1）普通lb固体培养基制备：制备lb培养基，倒入灭菌瓶中高压灭菌，待完全冷却后，保存备用。
（2）将大肠杆菌接种于lb培养基中，37℃振荡培养过夜(200转/分)二质粒dna的提取(碱法)1将菌液倒入1.5ml的微量离心管中，12000rpm离心一分30秒，弃去上清液，以得到较多的细菌沉淀；2、将微量离心管开口倒置在卫生纸上，使离心管底部的液体流尽。
3、加入100μl用冰预冷的溶液i，剧烈振荡，将沉淀彻底悬浮，然后室温放置5分钟。
4、加入200μl现配的溶液ii，盖紧管口，轻轻快速颠倒离心管（不要振荡，以避免dna断裂），使混合物混匀，冰浴5～10分钟。
5、加入150μl预冷的溶液iii，盖紧管口，温和颠倒混匀，使粘稠地细菌裂解物均匀地分布于溶液iii中，冰浴5分钟。
6、取上部水相，移入新的离心管，加入2倍体积预冷的无水乙醇（也可同时加入1/10倍体积的醋酸钠），震荡混匀，室温放置10分钟沉淀双链dna，然后4℃，12000rpm离心10min。
7、弃去上清液，将离心管倒置于卫生纸上，使离心管底部的液体流尽后，加入预冷的1ml 70％乙醇。
质粒提取与酶切
1. Ampr 水解β-内酰胺环，解除氨苄的毒性。 2. tetr 可以阻止四环素进入细胞。 3. camr 生成氯霉素羟乙酰基衍生物，使之失去毒性。 4. neor(kanr) 氨基糖苷磷酸转移酶 使G418(卡那霉素衍生物)失活 5. hygr 使潮霉素β失活。
cut DNAs mix together fragments and anneal cohesive ends
seal 3’, 5’ ends by DNA ligase recombinant DNAs
（b）DNA连接酶： （c）DNA聚合酶： （d）逆转录酶： （e）末端转移酶： （f）多聚核苷酸激酶： （g）碱性磷酸酶：
❖配伍末端：有些限制性核酸内切酶虽然 识别序列不完全相同，但切割DNA后 产生相同类型的粘性末端，可进行相互 连接。
Restriction endonucleases
• Restriction enzymes cut DNA into specific fragments • Restriction enzymes recognize specific base sequences in double-stranded
❖质粒带有某些遗传信息，赋予宿主细胞一 些遗传性状，以利于筛选。
PLASMIDS ARE SMALL, double-stranded, circular DNA molecules containing extra-chromosomal genetic information. As they are capable of autonomous multiplication, one cell can contain several copies of one plasmid. The genetic information of the so called backbone sequences of a plasmid may not be necessary but is at least helpful for the cells to survive in their given environment.
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质粒的分类与构成
• 克隆载体；表达载体 • 原核质粒；真核质粒
• 质粒的构成 -复制起始位点
-多克隆位点（含多个内切酶位点，用于外源基因插入） -选择性标记（抗性基因）
T7启动子，比大 肠杆菌RNA聚合 酶启动子强5倍 2. 多克隆位点C端含有myc表位 标签和His6标签。Myc标签和 His6标签与外源蛋白融合表达 ，可以用以亲和层析分离和 western blot
如何将质粒与细菌基因组DNA分开
利用 NaOH/SDS 完全裂解细菌，让质粒和细菌基因组 DNA 都从细菌中出来，再利用质粒和基因组 DNA 在变性/复性过 程中的不同表现，将质粒与基因组 DNA 分开。
去除蛋白质及其它杂质
基本上是与去除细菌基因组同时实现的。但是，依据不 同的细菌，不同的培养条件，以及操作时的精细程度等，杂 质的残留量会不同。所以，通常需要使用苯酚做更进一步的 纯化。
The concentration and purity of Plasmid
Plasmid/dsDNA: 1 OD260 = 50ug/ml
100% DNA: OD260/OD280 = 1.8
100% RNA: OD260/OD280 = 2.0
Question:
OD260/OD280 < 1.8 ? OD260/OD280 > 1.8 ?
Plasmid conformation variation leads to different migration
DL5Kb Marker
A
B
C
5000bp 3000bp
2000bp
1500bp 1000bp
750bp
A: cleavage plasmid B: linear plasmid C: superhelix plasmid
0.8～10 0.5～7 0.4～6 0.2～4 0.1～3
0.3 0.6
0.7 0.9 1.2 1.5 2.0
本次电泳使用1.0%琼脂糖凝胶
Agarose gel electrophoresis identification
Marker A B C D
BamH I EcoR I
6000bp 5000bp 2000bp 1000bp
提取步骤
1.5ml 菌液 重复3次 10000g离 心1min 250ul P1 吹打 250ul P2
沉淀
500ul 平衡液BL 350ul P3
溶液清亮粘稠
12000g离 心10min
上清 白色沉淀
12000g 离心 1min 重复1 次PW
12000g 离心 1min
CP3 柱
600ul PW
质粒提取：碱裂解法
基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差 异而达到分离目的。 pH =12.6（碱性）
染色体DNA：氢键断裂变性。
pH=中性
质粒DNA：复性，溶于溶液中
质粒DNA：大部分氢键断裂， 染色体DNA：不能复性；形成缠连 但超螺旋共价闭合环状的两 的网状结构。 条互补链不会完全分离。 （不完全变性） NaAc溶液（pH4.8） 离心 染色体DNA与不稳定的大分子RNA、 蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来
CP3柱开 盖2-5min
50ul EB 静置 2min
12000g 离心 2min
pcDNA3.1/myc-His质粒的提取（预先过夜摇好菌液） 1、吸取1.5ml过夜培养的细菌于Ep管中，10,000rpm 离心1分钟，小心吸弃上清 重复两次操作，共获得 4.5ml过夜培养的细菌。 2、加入250ul溶液P1（含RNase A）于Ep管中，移液 枪吹打悬浮细菌。 3、加入250ul溶液P2，温和地上下翻转混合6次 （2-5分钟）。 4、加入350ul溶液P3，轻轻混合6次，室温静置2分钟 。 5、12,000rpm离心10分钟，小心吸取上清加入吸附 柱中。 (可选步骤：吸附柱实验前加500ulBL平衡液， 12,000rpm离心1分钟后倒弃收集管内液体)
质粒DNA的酶切分析操作 在一个洁净的0.2 ml离心管中混匀下列反应物：
反应物 体积（µl)
bufferMC
质粒DNA
2
15.8( µl)
BamH I
EcoR I BSA
1
1 0.2
混合后37 ℃水浴1h
三 、琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶浓度与DNA分子的有效分离范围
胶浓度（％）
线性DNA分子大小 （kb） 5～60 1～20
pCDNA3.1/myc-His-IFT57重组质粒: 6475bp pCDNA3.1/myc-His：5497bp (讲义上错误) IFT57基因（intraflagellar transport 57，鞭毛内运输蛋 白)：1270bp
酶切位点：BamHI:G^GATCC 920bp
EcoRI : G^AATTC 941bp
The extraction and
endonuclease cleavage of plasmid 质粒的提取和酶切鉴定 huang chunhong
掌握质粒DNA提取的原理与方法
了解DNA限制性核酸内切酶酶切 鉴定原理
质粒为环状双链DNA，它是染色体DNA之外 的单独复制单元。质粒一般存在于细菌细胞中，并 常用于DNA重组，用于外源基因的克隆和表达。
7.核糖体结合 位点：53005304bp
3.Pcmv 巨细胞疱疹病毒启动子
4.BGHpA,牛生长因子polyA 5.SV40 猴空泡病毒 SV40pA 猴空泡病毒polyA 6. pUC ori复制起始位点 f1 ori 噬菌体复制位点，能产 生单链DNA，可用于测序
1. 氨苄青霉素抗性， 新霉素抗性。
pcDNA3.1/myc-His质粒的提取（预先过夜摇好菌液） 6、12,000rpm离心1分钟，弃流出液。 7、加入600ul溶液PW，12,000rpm离心1分钟，弃 流出液。(重复1次) 8、12,000rpm离心2分钟，彻底去除残留的PW。 9、将吸附柱置于一干净的1.5ml Ep管中，在柱的 中央加入30-50ul EB（pH>7.0），室温静置1分钟。（EB在60-70℃ 水浴预热，使用效果更好 10、10,000rpm离心1分钟，洗脱质粒DNA待用。
• 溶菌酶可破坏菌体细胞壁，十二烷基硫酸钠（Sodium
dodecyl sulfate, SDS）可使细胞壁裂解。细菌经溶菌酶和阴 离子去污剂（SDS）处理后，细菌DNA缠绕附着在细胞壁碎 片上，离心时易被沉淀出来，而质粒DNA则留在上清液中。 再经酒精沉淀、洗涤处理，可得到质粒DNA。
• 溶液Ⅰ—溶菌液：50mM 葡萄糖，25mM Tris-Cl(pH8.0)， 10mM EDTA，2mg/ml 溶菌酶。 • 溶液Ⅱ— NaOH-SDS液：0.2N NaOH，1% SDS。 • 溶液Ⅲ— 3mol/L NaAc（pH4.8）溶液：5M KAC 10ml，冰 醋酸 11.5ml，水 28.5ml。
pcDNA3.1/ myc-His A 5.5kb
Insert fragment: 1270bp
750bp
琼脂糖凝胶电泳上样
-123源自4每组上2个样品1：DNA Marker（10 l） 2：提取的质粒DNA （10 l）
3：质粒DNA酶切产物 （20l）
+
Loading Buffer 上样缓冲液 组成 • • • • EDTA 甘油 ……………增大溶液密度 溴酚蓝…………指示剂 二甲苯胺蓝……指示剂
• 提取的质粒可有三种结构：线形、开环、闭环超螺旋。
The principles of plasmid extraction 质粒抽提： 即去除RNA，将质粒与细菌基因组DNA分 开，去除蛋白质及其它杂质，以得到相对纯 净的质粒。 如何去除 RNA 使用 RNase 消化 (抽提中或者抽提后)。 经过 RNase 消化后，RNA 变得比较小了， 其残留对酶切反应几乎没有影响。
0.5TBE, 0.5-1.4%浓度的胶中， 迁移率 溴酚蓝=300bp 二甲苯胺蓝=4kbp
结果分析
M 1 2 3 4 5 6
M：1kbDNA Mark 1: 酶切前质粒DNA 2-6：酶切后产物
NCBI
PUBMED