质粒DNA的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题

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质粒DNA的提取和纯化实验报告

质粒DNA的提取和纯化实验报告

质粒DNA的提取和纯化实验报告实验一、质粒DNA的提取和纯化一、实验目的:1、学习并掌握碱裂解法小量制备质粒DNA的方法。

2、初步了解DNA纯化的原理。

二、实验原理1、细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb至200kb以上不等。

各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。

2、质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA分子。

目前已有许多方法可用于质粒DNA的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。

3、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。

4、纯化质粒DNA的方法通常是利用了质粒DNA相对较小及共价闭环两个性质。

例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。

对于小量制备的质粒DNA,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,故在分子生物学实验室中常用。

三、实验步骤1、挑取单菌落接种到含Amp的LB液体培养基试管内(3.5ml/管)2、将试管放入恒温震荡培养箱中,37℃,200r/min培养12-16h。

3、将菌落转入1.5ml离心管中(尽量倒满)1200r/min,离心30s(沉淀菌体)4、重复一次第三步的过程5、弃掉上清液并扣干,加入预冷的Solution1 100微升,剧烈震荡打散菌体6、加入新配置的Solution2 200微升,温和颠倒试管6-7次混匀,室温放置5min,使液体由浑浊变为透明粘稠7、加入预冷的Solution3 150微升,温和颠倒离心管2-3次,震荡7-8次,之后在1200r/min离心7min8、小心将含有质粒DNA的上清液转移到另一离心管中(400-500微升)9、加等体积的氯仿,轻微震荡,1200r/min,离心2min,之后将上清液转移至另一离心管10、加入2倍体积冰冷无水乙醇,轻轻颠倒离心管混匀,室温放置2min,1200r/min 下离心10min11、弃上清,加入70%乙醇洗涤沉淀,12000r/min,离心2min,弃上清12、弃上清,液体尽量倒净,并在吸水纸上扣干,室温静置15min干燥13、加入1*TE 40微升溶解质粒,用于定量分析、电泳检测等实验二、DNA琼脂糖凝胶电泳一、实验目的1、学习DNA琼脂糖凝胶电泳的使用技术2、掌握有关的技术和识读电泳图谱的方法。

质粒dna提取及电泳检测实验报告

质粒dna提取及电泳检测实验报告

质粒dna提取及电泳检测实验报告质粒DNA提取及电泳检测实验报告引言质粒DNA提取及电泳检测是生物学实验中常用的技术手段,用于分离和检测质粒DNA样本中的目标序列。

本实验旨在通过提取质粒DNA并进行电泳检测,验证提取的质粒DNA的纯度和完整性。

材料与方法1. 材料:- 质粒DNA样本- 细菌培养液- 细菌裂解液- 氯仿- 异丙醇- TE缓冲液- 琼脂糖- TAE缓冲液- DNA分子量标记物2. 方法:1. 质粒DNA提取:a. 将细菌培养液中含有质粒DNA的细菌进行离心,收集细菌沉淀。

b. 加入适量的细菌裂解液,裂解细菌细胞,释放质粒DNA。

c. 加入氯仿,离心分离上清液和有机相。

d. 收集上清液,加入异丙醇,使DNA沉淀。

e. 用TE缓冲液溶解DNA,得到质粒DNA提取物。

2. 质粒DNA电泳检测:a. 准备琼脂糖凝胶,加入TAE缓冲液,制备电泳槽。

b. 加载质粒DNA提取物和DNA分子量标记物于琼脂糖凝胶孔中。

c. 连接电源,进行电泳分离。

d. 观察电泳结果,记录质粒DNA的迁移情况和分子量。

结果与讨论通过质粒DNA提取及电泳检测实验,我们成功地提取到质粒DNA,并进行了电泳分离和检测。

在电泳结果中,我们观察到质粒DNA 片段在凝胶中呈现出带状分布,且迁移距离与分子量呈正相关关系。

根据电泳结果,我们可以初步判断质粒DNA的纯度和完整性。

如果质粒DNA在电泳过程中呈现单一的清晰带状分布,且没有明显的附加杂带,说明质粒DNA的纯度较高,没有明显的污染物。

而如果质粒DNA呈现模糊或多条不清晰的带状分布,可能存在其他DNA片段或杂质的污染。

通过电泳结果中质粒DNA片段的迁移距离,我们可以估算出质粒DNA的大致分子量。

通过与DNA分子量标记物的比对,我们可以初步判断质粒DNA的大小和可能的构造。

这对于进一步的研究和应用具有重要意义。

结论通过质粒DNA提取及电泳检测实验,我们成功地提取到质粒DNA,并验证了其纯度和完整性。

质粒dna的提取与鉴定实验报告

质粒dna的提取与鉴定实验报告

质粒DNA的提取与鉴定实验报告引言质粒DNA的提取与鉴定是分子生物学实验中常用的技术之一。

质粒DNA是一种圆形的DNA分子,广泛存在于细菌和真核生物中。

提取和鉴定质粒DNA能够帮助研究人员进行基因克隆、基因表达调控等实验。

本实验旨在介绍质粒DNA的提取与鉴定步骤,以供初学者了解和学习。

实验材料•细菌培养物•质粒DNA提取试剂盒•去离子水• 1.5 mL离心管•微量离心管•离心机实验步骤步骤一:培养细菌并收获培养物1.取一支含有目标质粒的细菌培养物,将其接种至含有适当抗生素的培养基中。

2.在37℃恒温摇床上培养过夜,确保细菌得到充分生长。

步骤二:收获细菌培养物1.将培养基离心机中以12000转/分钟离心2分钟,以沉淀细菌细胞。

2.弃去上清液,将细菌细胞沉淀保留在离心管中。

步骤三:质粒DNA的提取1.选择一款质粒DNA提取试剂盒,按照说明书中的步骤操作。

不同试剂盒所用方法有所差异,详细操作请参照试剂盒说明书。

2.在质粒DNA提取试剂盒提供的试剂中加入细菌细胞,充分混合。

3.通过离心将细菌细胞裂解,释放出质粒DNA。

不同试剂盒所用离心条件有所不同,一般为高速离心1-3分钟。

4.弃去上清液,留下含有裂解细胞的混悬液。

步骤四:质粒DNA的纯化1.将质粒DNA混悬液转移到新的离心管中。

2.加入适量的洗涤缓冲液,充分混合。

3.通过离心将质粒DNA沉淀,弃去上清液。

4.加入适量的洗涤缓冲液,充分混合。

5.通过离心将质粒DNA沉淀,弃去上清液。

6.加入适量的洗涤缓冲液,充分混合。

7.通过离心将质粒DNA沉淀,弃去上清液。

8.加入适量的洗涤缓冲液,充分混合。

9.通过离心将质粒DNA沉淀,弃去上清液。

10.加入适量的洗涤缓冲液,充分混合。

11.通过离心将质粒DNA沉淀,弃去上清液。

12.使用去离子水溶解沉淀的质粒DNA,使其浓度适宜。

步骤五:质粒DNA的鉴定1.使用紫外可见光分光光度计测定溶解后的质粒DNA的浓度。

2.准备一份对照组,即只含有去离子水的样品。

质粒DNA的提取实验报告

质粒DNA的提取实验报告

质粒DNA的提取一、实验方法碱裂解法抽提质粒DNA二、实验原理基于质粒DNA与染色体DNA变性与复性的差异。

三、实验步骤1)质粒提取1. 10,000g,1min离心收集1.5-5ml菌液沉淀于1.5ml离心管中。

2. 加入100μl溶液1,振荡至彻底悬浮。

3. 加入200μl溶液2,立即轻柔颠倒离心管6次,使菌体充分裂解,随后将离心管冰上放置3分钟4. 加入150μl溶液3,立即温和颠倒离心管数次,冰上放置3分钟,10,000g离心10min。

5. 将步骤4的上清转移至新的离心管(尽量去除杂质),加入等体积的苯酚/氯仿/异戊醇混合均匀10,000g离心5min。

6. 将步骤5的上清转移至新的离心管,加入2倍体积的无水乙醇,室温放置5-10min,沉降DNA7. 10,000g离心10分钟,弃乙醇,保留沉淀,加入1ml 70%的乙醇洗涤沉淀,10,000g离心5分钟8. 倒掉乙醇溶液,用吸水纸吸净管壁上的水珠,室温蒸发痕量乙醇9. 加入适量含RNase的TE或灭菌双蒸水溶解质粒DNA2)质粒鉴定→琼脂糖凝胶电泳灌胶:胶中加入荧光染料(SYBR Green I)加样:质粒+上样缓冲液→混匀电泳结果观察:UV灯下四、实验结果五、实验分析裂解细胞中除含有质粒DNA外,还含有基因组DNA、各种RNA、蛋白质和脂类等物质,因此用碱裂解法除去杂质1、防止DNA裂解:Solution 11)、所含糖增加溶液黏度,维持渗透压,防止DNA受机械剪切作用降解2)、所含EDTA抑制酶活性2、溶解与变性:Solution21)强碱使质粒DNA和染色体DNA变性2)离子型表面活性剂SDS可溶解膜蛋白3、沉降与复性:Solution31)质粒DNA复性2)在钾盐中,染色体DNA形成缠连的不溶性网状结构,和不稳定的大分子RNA以及变性的蛋白质和细菌碎片等一起沉淀预期结果为剩余质粒DNA4、琼脂糖凝胶电泳1)荧光染色染料分子可嵌入双链DNA分子配对碱基之间2)琼脂糖可起到电泳和分子筛的作用,因所带电荷、分子量大小和构型不同,泳动速度不同六、误差分析实验失败,本组实验出现4条带,3明1暗,明亮处应为DNA分子数最多的,为质粒DNA,质粒DNA前有较暗的两条带,推测其中一条为未复性质粒DNA,可能Solution2处变性过长,不易复性,或Solution3处时间过短,复性不充分。

质粒DNA的提取与琼脂糖凝胶电泳鉴定

质粒DNA的提取与琼脂糖凝胶电泳鉴定

实验题目质粒DNA的提取与琼脂糖凝胶电泳鉴定实验目的掌握质粒提取的原理与各种试剂的作用和琼脂糖凝胶电泳原理和操作实验原理质粒存在于细菌,线粒体等,独立于染色体之外,能够稳定遗传并自我复制,是一个双链环装DNA。

对数期大肠埃希菌含有质粒。

溶液一可使细菌充分重悬,溶液二使细菌裂解,释放质粒和基因组DNA.溶液三起到中和作用,使得质粒DNA迅速复性,而基因组DNA因为分子巨大,复性时间长。

离心后,质粒DNA留在上清液,而基因组DNA和细胞碎片沉淀在离心管。

琼脂糖凝胶电泳蛋白质和核酸会根据pH不同带有不同电荷,在电场中受力大小不同,因此泳动的速度不同,根据这个原理可将其分开。

电泳缓冲液的pH在6~9之间,离子强度0.02~0.05为最适。

常用1%的琼脂糖作为电泳支持物。

用各种浓度的琼脂糖凝胶可以分离长度为200bp至近50bp的DNA。

此外,直接用低浓度的核酸染料进行染色,可以确定DNA 在凝胶中的位置。

实验主要步骤质粒DNA提取1.取4ml细菌平均分两份加入离心管,以12000r/min离心1min,去除上清液2.加100ul用冰预冷溶液I,移液枪打散细菌沉淀使其成为悬浮液3.加入200ul溶液II,盖紧盖口,翻转五次,充分混合,避免振荡,置于冰上4.加入150ul冰预冷溶液III,盖紧盖口,翻转离心管5次,温和摇匀直到粘稠的细菌裂解物出现,放于冰上5min5.离心管以12000r/min离心5min6.取上清液加入等量的酚:氯仿混合液,轻轻摇匀,以12000r/min离心7min7.取上清液加入2倍体积100%乙醇沉淀DNA,轻轻摇匀,12000r/min离心5min,去除上清液,倒置在滤纸上干燥8.用1ml70%乙醇洗涤DNA沉淀,按照步骤7去除上清液,空气干燥10min9.用50ul无菌水溶解质粒DNA琼脂糖凝胶电泳:1.制胶。

将电泳缓冲液和琼脂糖在微波炉中熔化,混匀,冷却至55°℃,加入EB染料,倒入已封好的凝胶灌制平台上,插上样品梳。

质粒DNA的提取及检测实验报告

质粒DNA的提取及检测实验报告

题目:质粒DNA的提取及检测一.实验目的:1.学习碱裂解法提取质粒的原理和方法;2.学习DNA琼脂糖凝胶电泳的原理和方法。

二.实验原理1. 质粒 (Plasmid):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。

主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中,常常编码一些对宿主有利的酶的基因,这些基因的表型包括抗生素抗性,产生抗生素、限制酶、修饰酶等。

2.载体(Vector):要把一个有用的外源基因通过基因工程手段,转化到细胞中去进行繁殖和表达,需要运载工具,携带外源基因进入受体细胞的这种工具就叫载体。

目前除了大肠杆菌中的质粒、λ噬菌体、M13噬菌体、噬菌粒外,还有酵母人工染色体载体以及动、植物病毒载体等。

3.分离质粒DNA:(1)培养细菌使质粒扩增;(2)收集和碱裂解细菌;(3)分离和纯化质粒DNA。

4.碱裂解法(1)溶液Ⅰ:50mmol/L葡萄糖,10mmol/EDTA-Na,25mmol/LTris-HCl (pH8.0)作用:分散细胞,螯合金属离子使酶失活,防止DNA的降解(2)溶液Ⅱ:0.4mol/L NaOH,2% SDS,临用前1:1配制作用:细胞在NaOH和SDS溶液中裂解时,蛋白质与染色体DNA发生变性(3)溶液Ⅲ:5mol/L 醋酸钾60ml,冰醋酸11.5ml,双蒸水28.5ml作用:酸性条件上质粒DNA复性,留在上清液。

大肠杆菌DNA和蛋白质-SDS复合物等发生沉淀。

5.电泳带电荷的物质,在电场中的趋向运动称为电泳。

DNA的琼脂糖凝胶电泳可以分离长度为200bp至近50kb的DNA分子。

DNA的迁移率(U)的对数与凝胶浓度(T)之间存在反平行线性关系。

因此,要有效地分离不同大小的DNA片段,选用适当的琼脂糖凝胶浓度是非常重要的。

6.提取质粒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 。

质粒的提取及凝胶糖凝胶电泳鉴定

质粒的提取及凝胶糖凝胶电泳鉴定

实 验 步 骤
50 mM 葡萄糖 25 mM Tris-HCl 10 mM EDTA-Na2
200 mM NaOH 1% (W/V) SDS
2
5 min
3 M NaAC
省去Leabharlann 30 min 以上四、DNA的琼脂糖凝胶电泳原理
不同的DNA片段由于其电荷、分子量大小及构型的不同,在电 泳时的泳动速率就不同,从而可以区分出不同的区带。
8.12000rpm,4℃,离心10min,弃上清,将管口倒置于纸巾上使所有液体尽 可能流出。
9.加入1ml70%乙醇洗沉淀一次。12000rpm,4℃,离心10min。 10.弃上清,将管口倒置于纸巾上使液体流尽,放置干燥或真空干燥,即得质粒 DNA制品。 11.将沉淀溶于20ulTE缓冲液,(临用前加入1u 或20ug/ml RNaseA)待用。
细菌质粒是基因工程中常用的基因载体,也是 分子生物学中研究基因结构、功能及其复制、表达 的好材料。
二、实验原理
碱变性抽提法法是常用的方法之一. 此法基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性差异而达
到分离的目的。
在pH高达12.6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 Kac 高 盐 缓 冲 液 调 节 pH 至 中 性 时 , 变 性 的 质 粒 DNA又恢复到原来的构型,以可溶性状态存在于液相中, 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。
2.凝胶板的制作: 用1cm宽的胶带纸沿平板电泳槽模板两 端边缘围成高4mm的墙,在其一端放置样品梳。将准备好的 模板置于水平台上,迅速将上面 胶液倒在模板的中央,让胶液自 由流向四周。待胶液充分冷却凝 固,将胶纸围墙慢慢取下,制备 好的凝胶板放入电泳槽中,加电 泳缓冲液直至没过胶面约1mm深, 取出样品梳。

质粒DNA的提取和琼脂糖凝胶电泳

质粒DNA的提取和琼脂糖凝胶电泳

化工专业实验实验名称质粒DNA的提取与琼脂糖凝胶电泳班级化21 姓名张腾学号成绩实验时间同组成员王乙汀、陈秉伦、梁有向1 实验目的(1)掌握碱裂解法提取质粒的原理和方法(2)掌握琼脂糖凝胶电泳分离鉴定DNA的原理和方法。

2 实验原理2.1质粒质粒(plasmid)是在细菌中以独立于染色体之外的方式存在,是细菌染色体外的小型双链环状DNA复制子。

理论上讲,所有的细菌株系都含有质粒,有些质粒携带有帮助其自身从一个细胞转入另一个细胞的信息,即F质粒,有些则表达对一种抗生素的抗性,即R 质粒,还有一些携带的是参与或控制一些不同寻常的代谢途径的基因即降解质粒。

质粒的大小不定,小的不到1kb,大的超过500kb,每个质粒都有一段DNA复制起始点的序列,它帮助质粒DNA在宿主细胞中复制。

对细菌的某些代谢活动和耐药性表型具有一定的作用。

目前,已发现有质粒的细菌有几百种,已知的绝大多数的细菌质粒都是闭合环状DNA分子(简称cccDNA)。

细菌质粒的相对分子质量一般较小,约为细菌染色体的0.5%~3%。

根据相对分子质量的大小,大致上可以把质粒分成大小两类:较大一类的相对分子质量是40×106以上,较小一类的相对分子质量是10×106以下(少数质粒的相对分子质量介于两者之间)。

每个细胞中的质粒数主要决定于质粒本身的复制特性。

按照复制性质,可以把质粒分为两类:一类是严紧型质粒,当细胞染色体复制一次时,质粒也复制一次,每个细胞内只有1~2个质粒;另一类是松弛型质粒,当染色体复制停止后仍然能继续复制,每一个细胞内一般有20个左右质粒。

一般分子量较大的质粒属严紧型。

分子量较小的质粒属松弛型。

质粒的复制有时和它们的宿主细胞有关,某些质粒在大肠杆菌内的复制属严紧型,而在变形杆菌内则属松弛型。

在基因工程中,常用人工构建的质粒作为载体。

人工构建的质粒可以集多种有用的特征于一体,如含多种单一酶切位点、抗生素耐药性等。

质粒dna提取实验报告

质粒dna提取实验报告

质粒dna提取实验报告质粒DNA提取实验报告引言:质粒DNA提取是分子生物学研究中常用的技术手段之一。

通过提取质粒DNA,我们可以获得特定的基因片段,进一步进行基因克隆、转染、PCR扩增等实验。

本实验旨在探究质粒DNA提取的方法和步骤,并验证提取的质粒DNA是否纯度高、浓度适宜。

材料与方法:1. 细菌培养:选择含有目标质粒的细菌菌株,如大肠杆菌。

2. 培养基制备:制备含有适当抗生素的LB培养基。

3. 菌液培养:在培养基中接种细菌菌液,培养至适当的生长期。

4. 细菌收获:离心细菌培养液,收集菌体沉淀。

5. 细胞裂解:使用裂解液将细菌细胞壁破裂,释放细胞内的DNA。

6. 蛋白质沉淀:通过加入盐溶液,将蛋白质沉淀下来。

7. DNA沉淀:加入酒精,使DNA沉淀出来。

8. 洗涤:使用乙醇洗涤沉淀的DNA,去除杂质。

9. 干燥:将洗涤后的DNA干燥至无水状。

结果与讨论:经过以上步骤,我们成功提取到了质粒DNA。

下面将对实验结果进行分析和讨论。

首先,我们需要评估提取的质粒DNA的纯度。

常用的方法是使用比色法或分光光度法测量DNA溶液的吸光度比值(A260/A280)。

纯度较高的DNA溶液其吸光度比值通常在1.8-2.0之间。

如果比值低于1.8,说明可能存在蛋白质、RNA 或其他杂质的污染,需要进一步纯化处理。

其次,我们需要评估提取的质粒DNA的浓度。

常用的方法是使用比色法或分光光度法测量DNA溶液的吸光度(A260)。

通过测量吸光度并使用标准曲线,我们可以计算出DNA的浓度。

在实验中,我们可以根据需要调整DNA的浓度,以适应后续实验的要求。

此外,我们还可以通过琼脂糖凝胶电泳来评估提取的质粒DNA的完整性。

将DNA样品与DNA标准品一同加载到琼脂糖凝胶上,经电泳分离后,通过比较DNA带的大小和形态,我们可以初步判断提取的质粒DNA是否完整。

在实验过程中,需要注意的是避免DNA的降解。

DNA在裂解液中容易受到核酸酶的降解,因此在裂解过程中应尽量避免长时间的暴露。

质粒dna的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题

质粒dna的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题

1.实验目的:(1)通过本次实验学习和掌握碱裂解法提取质粒;(2)通过本次实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术;2.实验材料及用品(1)实验仪器(apparatus):恒温培养箱(Constant temperature incubator)、恒温摇床(Constant temperature shaking table)、高速离心机(High speed centrifuge)、漩涡振荡器(V ortex mixer)、超净工作台(Bechtop)、高压灭菌锅(Autoclave)、微量加样器(Pipettes)、烧杯(beaker)、量筒(graduated cylinder)、玻璃棒(stir bar)、微波炉(microwave)、天平(Pan balance)、电泳梳子(comb)、电泳槽(electrophoresis tank)、电泳器(Electro-phoresis System)、紫外灯(Ultraviolet transilluminator )3)、材料与试剂(Reagents):①溶液I(Solution Ⅰ):50mmol/L 葡萄糖;25mmol/L 三羟基甲基氨基甲烷(Tris)Tris-HCl(pH8.0);10mmol/L 乙二胺四乙酸(EDTA)pH8.0溶液I可成批配制,每瓶约100ml,10磅高压蒸气灭菌15分钟,贮存于4℃。

②溶液Ⅱ(Solution Ⅱ):新鲜配制,等体积混合0.2mol/L NaOH(临用前用10mol/L贮存液现用现稀释);1% SDS (可用10%贮存液稀释配制)注意:SDS易产生气泡,不要剧烈搅拌。

③溶液III (Solution Ⅲ,100mL):加上后混匀会形成絮状沉淀60mL 5mol/L KAc,11.5mL 冰醋酸,28.5mL H2O (该溶液钾离子浓度为3mol/L,醋酸根离子浓度为5mol/L)④TE液缓冲液:10 mmol/L Tris-HCl(pH8.0);1 mmol/L EDTA(pH8.0)⑤70% 乙醇;⑥平衡酚:氯仿1:1:将量取25 ml Tris-HCl(pH8.0)平衡苯酚,加入24 ml 氯仿和1 ml 异戊醇,充分混合后,移入棕色玻璃瓶中,4℃保存。

质粒DNA的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题

质粒DNA的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题

1.实验目的:(1)通过本次实‎验学习和掌‎握碱裂解法‎提取质粒;(2)通过本次实‎验学习琼脂‎糖凝胶电泳‎检测DNA‎的方法和技‎术;2.实验材料及‎用品(1)实验仪器(appar‎a tus):恒温培养箱‎(C onst‎a nt tempe‎ratur‎e incub‎a tor)、恒温摇床(Const‎a nt tempe‎ratur‎e shaki‎n g table ‎)、高速离心机‎(H igh speed‎centr‎i fuge‎)、漩涡振荡器‎(V orte‎x mixer‎)、超净工作台‎(B echt ‎o p)、高压灭菌锅‎(A utoc‎l ave)、微量加样器‎(Pi pet‎t es)、烧杯(beake‎r)、量筒(gradu‎ated cylin‎d er)、玻璃棒(stir bar)、微波炉(micro‎wave)、天平(Pan balan‎ce)、电泳梳子(comb)、电泳槽(elect‎ropho‎resi s‎ tank)、电泳器(Elect‎ro-phore‎si s Syste‎m)、紫外灯(Ultra‎vi ole‎t trans‎i llum‎i nato‎r)3)、材料与试剂‎(Reage‎n ts):①溶液I(Solut‎i on Ⅰ):50mmo‎l/L葡萄糖;25mmo‎l/L三羟基甲基‎氨基甲烷(Tris)Tris-HCl(pH8.0);10mmo‎l/L乙二胺四乙‎酸(EDTA)pH8.0溶液I可成‎批配制,每瓶约10‎0ml,10磅高压‎蒸气灭菌1‎5分钟,贮存于4℃。

②溶液Ⅱ(Solut‎i on Ⅱ):新鲜配制,等体积混合‎0.2mol/L NaOH(临用前用1‎0mol/L贮存液现‎用现稀释);1% SDS (可用10%贮存液稀释‎配制)注意:SDS易产‎生气泡,不要剧烈搅‎拌。

③溶液III‎(Solut‎i on Ⅲ,100mL‎):加上后混匀‎会形成絮状‎沉淀60mL 5mol/L KAc,11.5mL 冰醋酸,28.5mL H2O (该溶液钾离‎子浓度为3‎m ol/L,醋酸根离子‎浓度为5m‎ol/L)④TE液缓冲‎液:10 mmol/L Tris-HCl(pH8.0);1 mmol/L EDTA(pH8.0)⑤70% 乙醇;⑥平衡酚:氯仿1:1:将量取25‎ml Tris-HCl(pH8.0)平衡苯酚,加入24 ml 氯仿和 1 ml 异戊醇,充分混合后‎,移入棕色玻‎璃瓶中,4℃保存。

质粒DNA提取及琼脂糖凝胶电泳检测

质粒DNA提取及琼脂糖凝胶电泳检测

实验一质粒DNA的提取纯化和检测一、实验目的1.掌握碱裂解法提取质粒。

2.学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法。

二、实验原理质粒是细胞内的一种环状的小分子DNA,是进行DNA重组的常用载体。

作为一个具有自身复制起点的复制单位独立于细胞的主染色体之外,质粒DNA上携带了部分的基因信息,经过基因表达后使其宿主细胞表现相应的性状。

在DNA重组中,质粒或经过改造后的质粒载体可通过连接外源基因构成重组体。

质粒DNA的提取纯化从宿主细胞中提取质粒DNA主要有三个步骤:1、培养细菌使质粒扩增。

2、收集和裂解细菌。

3、分离和纯化质粒DNA。

在不同pH值溶液中,质粒DNA与染色体DNA变性与复性的性质不同。

在pH值高达12.6的碱性溶液中,线性的DNA双螺旋结构解开而被变性,尽管在这样的条件下,共价闭合环状质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。

当加入pH4.6的醋酸钠高盐缓冲液恢复pH至中性时,共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确,而线性的染色体DNA的两条互补链彼此已完全分开,复性就不会那么迅速而准确,它们缠绕形成网状结构,通过离心,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而被除去。

溶于上清液中的质粒DNA,利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酶降解。

添加到DNA溶液中的RNase 酶以及一些可溶性蛋白,通过苯酚氯仿抽抽提而除去,最会获得纯度较高的质粒DNA。

琼脂糖凝胶电泳DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应。

DNA分子的高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。

由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的静电荷,因此它们能以同样的速度向正极方向移动。

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,即DNA分子本身的大小和构型。

[整理版]实验一质粒DNA的提取纯化与琼脂糖凝胶电泳

[整理版]实验一质粒DNA的提取纯化与琼脂糖凝胶电泳

实验一、质粒DNA的提取纯化与琼脂糖凝胶电泳一、实验目的掌握质粒DNA提取的基本原理与实验技能,同时熟悉DNA琼脂糖凝胶电泳的基本原理与实验技能,进而了解质粒和核酸的基本性质以及琼脂糖凝胶电泳的特性。

同时,掌握微量移液器、凝胶成像系统、紫外投射仪等实验仪器的使用方法。

二、实验原理利用SDS使细胞膜裂解,同时在碱作用下细菌的线形染色体DNA变性,而质粒DNA(共价闭合环状DNA,cccDNA)的二条链不会相互分开,当外界条件恢复正常时,线状染色体DNA片段难以复性,从而与变性的蛋白质和细胞碎片缠绕在一起,而质粒DNA双链又恢复原状,重新形成天然的超螺旋分子,并以溶解状态存在于液相中,通过离心将可以将质粒DNA提取出来。

DNA制备膜可选择性地吸附DNA,从而可快速地纯化质粒DNA。

琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段大小范围较广,不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近50kb的DNA片段。

实验室中常规实验,一般用琼脂糖水平凝胶电泳装置进行DNA电泳。

DNA在琼脂糖凝胶电泳中的快慢与DNA分子大小、琼脂糖浓度、DNA分子构象、电流电压和离子强度等多种因素有关。

DNA的显色原理为溴化乙啶(EB)或其它染料可嵌入堆积的碱基对之间,在紫外灯下发荧光。

但需注意EB是一种强诱变剂!三、实验材料、仪器与试剂(一)、实验材料含有质粒pBS的DH5α菌株(二)、实验仪器微量移液器,台式高速离心机,恒温振荡摇床,高压蒸汽消毒器(灭菌锅),冰箱,琼脂糖凝胶电泳系统、凝胶成像系统,紫外投射仪等。

(三)、实验试剂与配制1、小量质粒DNA提取试剂盒2、LB液体培养基: 蛋白胨(tryptone)10g, 酵母提取物(yeast extract)5g, NaCl10g, 用NaOH调至pH7.2-7.5。

高压下蒸汽灭菌20分钟。

3、LB固体培养基:每升液体培养基加12g 琼脂粉,高压下蒸汽灭菌20分钟。

4、氨苄青霉素(Amp)母液:配成50mg/ml水溶液,-20 ℃下保存备用。

质粒dna的提取实验报告

质粒dna的提取实验报告

质粒dna的提取实验报告引言:DNA是生命的基本遗传物质,研究DNA的结构和功能对于理解生命的本质具有重要意义。

在分子生物学实验中,质粒DNA的提取是一项关键步骤,它能够帮助我们获得足够纯度和数量的DNA样本,以便进行后续的实验分析。

本实验旨在提取质粒DNA,并验证提取效果和纯度。

材料和方法:1. 细菌培养:选择含有目标质粒的菌落进行预培养,接种至100ml含有适当抗生素的LB培养基中,37℃摇床培养过夜。

2. 提取质粒DNA:使用质粒DNA提取试剂盒,按照说明书进行操作。

主要步骤包括细菌离心、细菌裂解、质粒DNA与蛋白质分离、质粒DNA沉淀和洗涤等。

3. DNA质量和浓度检测:使用紫外分光光度计检测提取得到的DNA样品的260nm吸光度值,计算DNA浓度。

结果和讨论:量和浓度的检测。

质检测结果显示,提取得到的质粒DNA纯度较高,吸光度比值(A260/A280)在1.8-2.0之间,说明DNA中没有明显的蛋白污染。

这对于后续实验如聚合酶链式反应(PCR)等有着重要的影响。

同时,我们还测定了DNA的浓度,得到了大致的目标值,为1μg/μl左右。

在实验过程中,我们需要注意一些关键点,例如细菌的培养条件、细菌离心和裂解的时间和速度、蛋白质分离的温度等。

这些因素都会对质粒DNA的提取效果产生影响,需要精确控制,保证实验结果的准确性。

质粒DNA的提取是分子生物学实验的常见步骤之一,其应用广泛。

例如,可以将提取得到的DNA用于质粒转染、DNA测序、基因克隆等研究中。

同时,提取得到的质粒DNA也可以用于分子诊断、疾病基因检测等临床应用。

结论:提取效果和纯度。

提取得到的DNA可以广泛应用于分子生物学及医学研究领域,为后续的实验工作提供了坚实的基础。

总结:质粒DNA的提取是分子生物学实验中不可或缺的一环。

本实验通过严谨的操作步骤和质量检测,成功地提取了高纯度、适量的质粒DNA。

在今后的实验工作中,我们将继续基于这些DNA 样本,进一步开展相关研究,推动科学的发展和创新。

质粒DNA的小量提取及DNA琼脂糖凝胶电泳实验报告

质粒DNA的小量提取及DNA琼脂糖凝胶电泳实验报告

质粒DNA的小量提取及DNA琼脂糖凝胶电泳一、前言质粒质粒是附加到细胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的较小的DNA分子(即细胞附殖粒、又胞附殖粒)。

大部分的质粒虽然都是环状构型,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物(多为原核生物)中,乃至于植物的线粒体等胞器中。

然而,1984年,在Streptomyces coelicoler(天蓝色链霉菌)等放线菌以及在Borrelia hermsii(赫氏蜱疏螺旋体)等原核生物中,又相继发现线形质粒。

天然质粒的DNA长度从数千碱基对至数十万碱基对都有。

质粒天然存在于这些生物里面,有时候一个细胞里面可以同时有一种乃至于数种的质粒同时存在。

质粒的套数在细胞里从单一到数千都有可能。

有时有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗四环素基因的质粒)。

有一些质粒携带的基因则可以赋予细胞额外的生理代谢能力,乃至于在一些细菌中提高它的致病力。

一般来说,质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。

它是基因工程最常见的运载体。

质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型和松弛控制型。

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一个或几个质粒分子,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,而松弛型质粒继续复制,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%。

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。

细菌质粒是重组DNA 技术中常用的载体。

质粒分子本身是含有复制功能的遗传结构。

质粒还带有某些遗传信息,所以会赋予宿主细胞一些遗传性状。

质粒dna的提取实验报告

质粒dna的提取实验报告

质粒dna的提取实验报告实验目的:通过质粒DNA的提取实验,掌握质粒DNA的提取方法,了解质粒DNA提取的原理和步骤,并评估提取质量和纯度。

实验材料:- 大肠杆菌菌落- 磷酸盐缓冲液- 10% SDS溶液- 去离子水- 超纯酒精(乙醇或异丙醇)- 氯仿- 石英研钵- 离心管和离心机- 显微镜和比色皿- 分子生物实验器材- DNA评估工具(如凝胶电泳仪)实验步骤:1. 随机挑选一颗大肠杆菌菌落,接种至含有磷酸盐缓冲液的离心管中,用显微镜观察菌落的情况,确保菌落无杂质。

2. 加入500 μL含有磷酸盐缓冲液的离心管中,用微量移液管捞取菌落,将其完全悬浮在磷酸盐缓冲液中。

3. 加入10 μL 10% SDS溶液,翻转离心管轻轻摇匀。

4. 加入200 μL NaOH和150 μL氯仿,离心1分钟。

此时,质粒DNA会被氯仿等重物分离到有机相中,而大部分细胞膜和核酸会留在水相中。

5. 转移上清液至新的离心管中,避光加入等量的超纯酒精,轻轻摇匀。

DNA会在酒精中沉淀。

6. 离心10分钟,取出上清液。

7. 加入70%乙醇或异丙醇定居洗涤一次,离心2分钟,取出上清液。

8. 反复使用去离子水洗涤,使残留的乙醇或异丙醇彻底除去。

9. 用去离子水稀释DNA,摇匀。

10. 用凝胶电泳仪评估提取的质粒DNA的质量和纯度。

实验结果:通过凝胶电泳仪评估质粒DNA的质量和纯度,得到如下结果:- DNA带有明显的质粒带,且带的位置与预期一致。

- DNA带的强度较均匀,并且没有明显的附带杂带。

- 带的强度与浓度成正比,说明提取的质粒DNA具有较高的质量。

讨论和结论:通过本实验,成功提取到了质粒DNA,并评估了其质量和纯度。

本实验中所使用的提取方法简单快速,并且获得了满意的结果。

然而,有时由于实验步骤的疏忽或操作技巧不当,可能会导致质粒DNA提取的效果不佳,如DNA带弱、杂带多等。

因此,未来可以进一步优化实验步骤和控制实验条件,提高质粒DNA提取的效率和质量。

质粒dna的提取与鉴定实验报告

质粒dna的提取与鉴定实验报告

质粒dna的提取与鉴定实验报告一、实验目的本实验旨在了解质粒DNA的提取方法、鉴定方法及其应用,并掌握相应的实验操作技能。

二、实验原理质粒DNA是细胞内存在于细胞质中的一种环状双链DNA,通常具有自主复制和自主转录等特性。

提取质粒DNA主要采用碱裂解法,即通过加入碱性物质使细胞膜溶解,从而释放出细胞内的质粒DNA。

鉴定质粒DNA则需要使用凝胶电泳法,即将提取出的质粒DNA样品经过电泳分离,从而观察到不同大小和形态的质粒DNA带。

三、实验材料和设备1. 大肠杆菌菌株;2. 质粒抽提试剂盒;3. 1%琼脂糖凝胶;4. TAE缓冲液;5. DNA分子量标记物;6. UV透射仪;7. 手套、口罩等个人防护用品。

四、实验步骤1. 大肠杆菌培养:将大肠杆菌菌株接种于LB培养基中,在37℃下静置培养至菌液浑浊;2. 质粒DNA提取:按照试剂盒说明书进行操作,将培养好的大肠杆菌菌株经过离心分离出细胞沉淀,加入裂解缓冲液后进行碱裂解,最后使用洗涤缓冲液洗涤并提取质粒DNA;3. 凝胶电泳:将凝胶放置于电泳槽中,加入TAE缓冲液,将提取好的质粒DNA样品和分子量标记物混合后均匀加入凝胶孔中,进行电泳分离;4. 质粒DNA鉴定:在UV透射仪下观察凝胶板上的DNA带,并根据分子量标记物判断质粒DNA的大小。

五、实验结果通过实验我们成功地提取出了大肠杆菌中的质粒DNA,并通过凝胶电泳观察到了不同大小和形态的质粒DNA带。

根据分子量标记物我们可以初步估计出这些质粒DNA的大小范围。

六、实验总结本次实验掌握了质粒DNA的提取和鉴定方法,并成功地进行了实验操作。

同时也发现了实验中可能存在的问题和改进的空间,例如在质粒DNA提取过程中需要注意细胞沉淀的清洗和干燥等细节问题。

通过本次实验,我们对质粒DNA的应用和相关技术有了更深入的了解。

实验一、质粒DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳

实验一、质粒DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳

因此电泳后呈3条带,超螺旋质粒DNA泳动最快,其 次为线状DNA,最慢的为开环质粒DNA。
三、仪器、材料与试剂
(一)仪器 1.微波炉 2.琼脂糖凝胶电泳系统 3.移液器 4.凝胶成像系统
(二)试剂
1.(1)5×TBE (50倍体积的TBE贮存液)配1000 mL 5×TBE Tris 54 g 硼酸 27.5 g 0.5mol/L EDTA 20 mL pH 8.0 或(2) 50×TAE(50倍体积的TAE贮存液) Tris 242 g 乙酸 57 mL 0.5mol/L EDTA 100 mL pH 8.0 2.凝胶加样缓冲液(6x) 3.琼脂糖 4.溴化乙锭溶液(EB) 0.5ug/mL
二、实验原理
DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子
筛效应,DNA分子在高于等电点的pH 溶液中带负电 荷,在电场中向正极移动。由于糖—磷酸骨架在结 构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等 量的净电荷,因此它们能以同样的速度向正极方向 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,即DNA分子本身的大小和构型。 具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速度不一 样,可进行分离。DNA分子的迁移速度与相对分子 质量的对数值成反比关系。
高酸中和至中性高酸中和至中性变性的染色体dna与变性的蛋白质以及细胞碎片凝聚成网络状大分子不溶性沉淀物变性的染色体dna与变性的蛋白质以及细胞碎片凝聚成网络状大分子不溶性沉淀物质粒dna又恢复天然构型溶解在上清液中纯化rna酶消化除去rna并用酚抽提法除去残留的蛋白质?sds是一种阴离子表面活性剂它既能使细菌细胞裂解又能使一些蛋白质变性所以是一种阴离子表面活性剂它既能使细菌细胞裂解又能使一些蛋白质变性所以sds处理细菌细胞后会导致细菌细胞壁的破裂从而使质粒处理细菌细胞后会导致细菌细胞壁的破裂从而使质粒dna以及基因组dna从细胞中同时释放出来

质粒DNA的小量提取DNA琼脂糖凝胶电泳实验报告

质粒DNA的小量提取DNA琼脂糖凝胶电泳实验报告

质粒DNA的小量提取及DNA琼脂糖凝胶电泳一、前言质粒质粒是附加到细胞中的非细胞的或核区原有的能够自主复制的较小的DNA分子(即细胞附殖粒、又胞附殖粒)。

大部分的质粒虽然都是环状构型,它存在于许多细菌以及酵母菌等生物(多为)中,乃至于植物的等胞器中。

然而,1984年,在Streptomyces coelicoler()等以及在Borrelia hermsii(赫氏蜱疏螺旋体)等原核生物中,又相继发现线形质粒。

天然质粒的DNA长度从数千碱基对至数十万碱基对都有。

质粒天然存在于这些生物里面,有时候一个细胞里面可以同时有一种乃至于数种的质粒同时存在。

质粒的套数在细胞里从单一到数千都有可能。

有时有些质粒含有某种抗药基因(如大肠杆菌中就有含有抗基因的质粒)。

有一些质粒携带的基因则可以赋予细胞额外的生理代谢能力,乃至于在一些细菌中提高它的致病力。

一般来说,质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用。

它是基因工程最常见的运载体。

质粒在细胞内的复制一般有两种类型:紧密控制型和松弛控制型。

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一个或几个质粒分子,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,而继续复制,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%。

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。

细菌质粒是重组DNA 技术中常用的载体。

质粒分子本身是含有复制功能的遗传结构。

质粒还带有某些遗传信息,所以会赋予宿主细胞一些遗传性状。

其自我复制能力及所携带的遗传信息在重组DNA操作,如扩增、筛选过程中都是极为有用的。

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1.实验目的:(1)通过本次实验学习和掌握碱裂解法提取质粒;(2)通过本次实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术;2.实验材料及用品(1)实验仪器(apparatus):恒温培养箱(Constant temperature incubator)、恒温摇床(Constant temperature shaking table)、高速离心机(High speed centrifuge)、漩涡振荡器(V ortex mixer)、超净工作台(Bechtop)、高压灭菌锅(Autoclave)、微量加样器(Pipettes)、烧杯(beaker)、量筒(graduated cylinder)、玻璃棒(stir bar)、微波炉(microwave)、天平(Pan balance)、电泳梳子(comb)、电泳槽(electrophoresis tank)、电泳器(Electro-phoresis System)、紫外灯(Ultraviolet transilluminator )3)、材料与试剂(Reagents):①溶液I(Solution Ⅰ):50mmol/L 葡萄糖;25mmol/L 三羟基甲基氨基甲烷(Tris)Tris-HCl(pH8.0);10mmol/L 乙二胺四乙酸(EDTA)pH8.0溶液I可成批配制,每瓶约100ml,10磅高压蒸气灭菌15分钟,贮存于4℃。

②溶液Ⅱ(Solution Ⅱ):新鲜配制,等体积混合0.2mol/L NaOH(临用前用10mol/L贮存液现用现稀释);1% SDS (可用10%贮存液稀释配制)注意:SDS易产生气泡,不要剧烈搅拌。

③溶液III (Solution Ⅲ,100mL):加上后混匀会形成絮状沉淀60mL 5mol/L KAc,11.5mL 冰醋酸,28.5mL H2O (该溶液钾离子浓度为3mol/L,醋酸根离子浓度为5mol/L)④TE液缓冲液:10 mmol/L Tris-HCl(pH8.0);1 mmol/L EDTA(pH8.0)⑤70% 乙醇;⑥平衡酚:氯仿1:1:将量取25 ml Tris-HCl(pH8.0)平衡苯酚,加入24 ml 氯仿和1 ml 异戊醇,充分混合后,移入棕色玻璃瓶中,4℃保存。

⑦LB培养基:胰化蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl 15gpH 7.0⑧琼脂糖(Agarose);⑨1 liter(升)5×TBE备用溶液(stock solution):54g tris base,27.5g 硼酸(boric acid),20ml 0.5 mol/L EDTA , pH 8.0;⑩6×凝胶加样缓冲液:0.25% 溴酚蓝(bromophenol blue),40% 蔗糖(sucrose in water);另外还有的试剂是:胰RNA酶、DNA Marker、硼酸、Gelview试剂(2)实验材料:含有pUC19质粒的大肠杆菌等。

3.实验原理:1)质粒DNA的提取:(1)关于质粒:质粒是一类存在于几乎所有细菌中染色体之外(细胞质中)呈游离状态的双链、闭环的DNA 分子。

质粒通常携带有染色体上所不存在的能够表达产生抗生素、耐受重金属等重要性状的基因。

细菌质粒的大小范围从1kb至200kb以上不等,且拥有自己的复制起始位点,可不依赖于染色体而进行独立自主复制。

一些小的质粒利用宿主细胞的酶进行复制,而较大的质粒则自身携有复制与编码的有关酶。

(2)一般分离质粒DNA的方法都包括3个步骤:①培养细菌,使质粒DNA大量扩增;②收集和裂解细菌;③分离和纯化质粒DNA。

分离制备质粒DNA的方法很多,其中常用的方法有碱裂解法、煮沸法、SDS法、羟基磷灰石层析法等。

在实际操作中可以根据宿主菌株类型、质粒分子大小、碱基组成和结构等特点以及质粒DNA的用途进行选择。

(3)碱裂解法提取大肠杆菌质粒DNA的原理:碱裂解法提取质粒DNA是根据共价闭合环状质粒DNA和线性染色体DNA在拓扑学上的差异来分离质粒DNA。

在pH值介于12.0~12.5这个狭窄的范围内,线性的DNA双螺旋结构解开而变性,尽管在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。

当加入pH4.8乙酸钾高盐缓冲液恢复pH至中性时,共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确;而线性的染色体DNA的两条互补链彼此已完全分开,因复性较缓慢且不准确而相互缠绕形成不溶性网状结构。

而复性的质粒DNA恢复原来构型,保持可溶性状态。

通过离心,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而被除去,最后用酚氯仿可以抽提纯化上清液中的质粒DNA。

2)质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳:(1)关于电泳技术:电泳常用于分离和纯化那些分子大小、电荷性状或分个构象有所不同的生物大分子——尤其是蛋白质和核酸。

正因为如此,电泳已成为生物化学和分子生物学中应用最为广泛的技术之一,其中在分子生物学实验中最为常用的是琼脂糖凝胶电泳。

琼脂糖是一种海藻多糖,琼脂糖胶分离范围很大,但其分辨率却相对较低。

通过改变琼脂糖凝胶的浓度,应用标准的电泳技术可以分离200到50,000 bp 大小的DNA 片断。

一般琼脂糖胶浓度在0.5%到4%之间,且琼脂糖凝胶浓度越大,凝胶就越硬。

较高浓度的琼脂糖胶有利于较小的DNA片断分离,而较低浓度的琼脂糖胶则可以分离较大的DNA片断。

(2)琼脂糖凝胶电泳条带的观察:通过观察示踪染料的迁移距离可以判断DNA的迁移距离。

溴酚蓝染料在琼脂糖凝胶的迁移速率大小与300和4000bp大小的双链DNA片断相同。

当迁移足够距离后,就可以通过Gelview染色来观察DNA片断。

Gelview是一种荧光染料。

它可以在做胶时混入其中在电泳时进行染色,也可以待电泳完成后将凝胶浸泡在稀释的Gelview 溶液中进行染色。

但必须将凝胶置于紫外透射仪中才可以对凝胶中的DNA或RNA进行观察。

(3)质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳分离:DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应,DNA分子在高于等电点的pH 溶液环境中带负电荷,在电场中向正极移动,由于磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此它们能以相同的速度向正极移动。

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,即DNA分子本身的构型和大小。

具有不同分子质量或者不同构型的DNA分子泳动速率不一样,可以进行分离。

未切割的质粒DNA在其泳道上也许会出现几个条带,之所以这样是由于质粒DNA在琼脂糖凝胶中的迁移距离是由其分子构象及其碱基对大小所决定的。

质粒DNA以下列三种主要构象中的任何一种形式存在:①超螺旋DNA:尽管质粒通常以开环的形式进行描述,然而在细菌细胞内DNA链即是盘绕在组蛋白周围形成一种致密的结构。

这就是所谓超螺旋结构,由于其结构致密,它在凝胶中的泳动速度最快。

②线性DNA:当DNA损伤在DNA双链相对应的两条链上同时产生切口时,就会出现线性质粒DNA,这种DNA的泳动速率介于超螺旋与切口质粒DNA之间。

③开环DNA:在质粒DNA复制过程中,拓扑异构酶I会在DNA双螺旋中的一条链中引入一个切口,解开质粒的超螺旋。

在质粒分离过程中由于物理剪切和酶的切割作用同样也会在超螺旋质粒中引入切口从而产生松散的开环结构。

这种形式的质粒迁移速率最慢,其“松散”的分子形式阻碍了它在琼脂糖凝胶中的运动。

4.实验方法步骤及注意事项1)实验方法步骤第一部分:质粒DNA的提取及酶切(1)取1.4 ml含pUC19这里的大肠杆菌培养物于1.5 ml微量离心管中,4 000 r/min 离心2分钟,吸去上清液,并使细胞沉淀尽可能干燥;(2)加100 ml 溶液Ⅰ悬浮细菌沉淀,充分混和均匀,室温放置10 min;(3)加200 ml溶液Ⅱ(新鲜配制),盖紧管口,轻缓上下4-6次颠倒离心管以混合内容物。

将离心管静置冰上5 min(使溶液变透明,粘稠);(4)加200 ml溶液Ⅲ(事先冰上预冷),盖紧离心管口后上下轻缓颠倒4-6次,置冰上15 min (溶液出现白色沉淀);(5)12 000 rpm离心15 min,转移上清液至另一离心管(弃沉淀);(6)向上清液中加入等体积的酚:氯仿(1:1),反复混匀,12 000 rpm离心5min,取上清液移至另一离心管中;(7)加2倍体积无水乙醇,振荡混匀,静置10 min,12000 rpm离心5-10 min。

弃上清液,将离心管倒置于吸水纸,将附于管壁的残余液滴除净。

(8)加200 ml 70%乙醇洗涤沉淀物,12000 rpm离心2 min,弃上清液,将沉淀在室温下晾干(或在50℃-60℃的烘箱中也可)。

(9)沉淀加20μl TE, 反复吹打使质粒DNA充分溶解,-20℃保存。

第二部分:质粒DNA的琼脂糖凝胶电泳Ⅰ. 凝胶的制备(Preparation of the gel)(1)制备1%琼脂糖凝胶:称取0.5g琼脂糖,放人锥形瓶中,加入50mL的0.5×TBE 缓冲液,放入微波炉加热至完全溶化,则为0.5%琼脂糖凝胶液(由于蒸发作用,溶解前在容量瓶上作一个记号,溶解后用三蒸水补足);(2)制胶器的安装:①取多功能制胶器,洗净,晾干;②将多功能制胶器放置于一水平位置,选择12×6cm制胶架,然后选择1.5mm 18teeth的梳子(最大加样量25μl);③将所选择规格的梳子插入制胶架的定位槽中;(3)将熔化的琼脂糖凝胶液转入Gelview专用的三角瓶中,然后加入Gelview 5μl;(4)将冷到60℃左右的琼脂糖凝胶液,缓缓倒入所选择的制胶槽内,直至有机玻璃板上形成一层均匀的胶面(注意不要形成气泡);(5)待胶凝固后(30-60min),轻轻拔掉梳子,将凝胶盘从制胶槽中取出,放入电泳槽内;(6)加入电泳缓冲液(0.5×)至电泳槽中;Ⅱ. 加样(Loading DNA samples):用移液枪缓慢将DNA样品及其经过酶切的质粒DNA样品垂直加入加样孔直至开口下方(记录点样顺序,以便作为对照和分析),各加样量如下:DNA samples :15μl 酶切的DNA样品:3μlLoading buffer:2μl DNA markers :6μl(DNA samples与Loading buffer总共加入20μl)Ⅲ. 电泳(Gel):(1)接通电泳槽与电泳仪的电源(注意正负极,DNA片段从负极向正极移动)。

保持电压120V;(2)当溴酚蓝染料移动到凝胶总长度一半处时,停止电泳;Ⅳ. Gel Interpretation (凝胶图像解释):将电泳后的凝胶放在紫外灯的照射下进行DNA电泳条带的观察,并用凝胶电泳成像系统进行拍照、分析。

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