第四章 核酸分离纯化
核酸分离纯化的原则
磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。
硅磁（Magnet ic Silic a Partic le）就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料，来吸附核酸，其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。
离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料（如DEAE，COO H）等，从而达到吸附核酸目的。
不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。
使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。
磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散，从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。
Omega拥有全面的磁珠法核酸分离试剂盒，基于这种技术的试剂盒，名称前都有’Mag-Bind’。
核酸分离与纯化的原则核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。
核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。
在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性;排除其他分子污染。
核酸分离与纯化的步骤大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。
每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。
1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。
细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。
(1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。
这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。
有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ～> 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。
(2) 化学作用:在一定的p H 环境和变性条件下,细胞破裂,蛋白质变性沉淀,核酸被释放到水相。
上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、NP-40 、CTAB、sar-cosyl 、Chelex-100 等) 或强离子剂(异硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而获得。
核酸的分离纯化技术
核酸的分离纯化技术从细胞中提取核酸后，仍混杂着蛋白质、多糖和各种大小分子核酸同类物。
除去这些“杂质”的过程，也就是核酸提纯过程。
在核酸的分离纯化时，为防止核酸大分子的变性降解，必须在0～4℃的低温条件下操作。
核酸酶的水解作用，是过去制备具有活性核酸大分子的严重障碍，现普遍采用加入去污剂或加入EDTA、8-羟基喹啉、柠檬酸钠以除去核酸酶的激活剂Mg2+，就可以抑制核酸酶的活性，保证在提纯过程中核酸大分子的完整。
关于核酸分离纯化阶段中除去多糖、蛋白质及不同类型核酸之间分离的一些方法，分别介绍如下：（1）肝糖元、淀粉及粘多糖，由于其物理化学性质与核酸有许多相似之处，常在提取液中残存下来。
除去的方法常有：①取材前尽量减少组织中多糖的含量，如先使动物饥饿数天然后杀死，可使细胞内肝糖元大大减少。
②加入淀粉酶，将大分子多糖分解为小分子，在以后纯化步骤中逐渐被除去。
③在浓磷酸盐存在下，以2-甲氧基乙醇抽提核酸提取液，使多糖溶于下层水相，核酸在上面有机层中。
④以钙盐沉淀DNA，再以草酸钾处理，使之形成DNA钾盐回收，然后用离子交换法吸附DNA，使之与多糖分离。
（2）蛋白质的除去：由于核酸在细胞内以核蛋白体形式存在，不论采用哪种方法提取核酸，蛋白质都不同程度地存在于体系中。
因此，除去蛋白质是核酸分离纯化不可避免的步骤。
常用方法有下列几种：①加入去污剂如硫酸十二脂钠，从提取到分离纯化各阶段均可反复使用此法。
去污剂与氯仿法或苯酚法结合使用，效果更加理想。
②氯仿-戊醇或辛醇对提取液摇荡抽提，蛋白质在氯仿-水界面形成凝胶，离心后除去，核酸留在水溶液中。
此法在分离纯化中也常反复使用。
③苯酚水溶液抽提，在对氨基水杨酸等阴离子化合物存在下，DNA或RNA都可以进入水相，蛋白质则沉淀于酚层，然后取水相加入乙醇或2-乙氧基乙醇沉淀RNA 或DNA，残余的酚可用葡聚糖凝胶G-10或G-25除去。
（3）不同类型核酸的分离：两种类型核酸的制备过程中，DNA制品中混杂着少量RNA或RNA制品中混杂着少量DNA是经常发生的。
医学课件-核酸的分离与纯化
课程背景
化学组成
核酸是由核苷酸构成的，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）两种。
结构特征
DNA的双螺旋结构以及RNA的单链结构是核酸的典型结构特征。
核酸简介
获得高纯度核酸
提高核酸检测灵敏度
研究和开发需求
分离与纯化的目的
02
核酸的分离
将生物样品处理成匀浆或细胞裂解液，以便释放其中的核酸。
要点一
要点二
自动化和智能化
未来的核酸分离和纯化技术将更加注重自动化和智能化，能够实现自动化操作、减少人为误差和增加批量化生产的能力。
应用领域的拓展
随着生命科学和医学的不断发展和进步，核酸分离和纯化技术的应用领域也将不断拓展，将会有更多的应用场景和用途被发现和应用。
要点三
谢谢您的观看
THANKS
xx年xx月xx日
医学课件-核酸的分离与纯化
CATALOGUE
目录
引言核酸的分离核酸的纯化核酸的鉴定实验方案设计总结与展望
01
引言
核酸是生物体内的重要遗传物质，对于研究基因组、基因表达、基因功能等生物学核心问题具有重要意义。
生物学研究需求
随着生物学和生物技术学的不断发展，不断有新的核酸分离与纯化方法和技术出现，推动了医学和生物医学领域的发展。
步骤
将细胞裂解后，加入酚氯仿混合液，充分混匀，离心，取上清液，再加入氯仿充分混匀，离心，取上清液，最后加入异戊醇沉淀核酸。
实验方案设计一：酚氯仿抽提法
原理
乙醇沉淀法是一种利用乙醇沉淀核酸的方法。
步骤
将细胞裂解后，加入乙醇，充分混匀，离心，弃去上清液，再加入乙醇洗涤沉淀，离心，弃去上清液，最后干燥沉淀得到核酸。
简述核酸分离纯化的主要步骤
简述核酸分离纯化的主要步骤核酸分离纯化的主要步骤其实就是一场与基因的“亲密接触”。
我们就像是在进行一场精密的科学“约会”，只不过对象是DNA或RNA，而不是人。
好啦，咱们来看看这个过程如何进行的吧。
1. 材料准备
1.1 样品收集
首先，你得找点样品，可能是植物、动物，甚至是细菌。
想象一下，就像挑选食材一样，你需要挑选新鲜的“原料”。
1.2 细胞裂解
接下来，咱们要“破壳”了！通过加入一些裂解缓冲液，把细胞膜弄开，释放出里面的核酸。
这个过程就像是打开一个“宝箱”，哇，里面可真丰富！
2. 去除杂质
2.1 去除蛋白质
这一步，你得用一些蛋白酶，把细胞里的蛋白质都搞定。
想象一下，就像是把不需要的东西清理出去，只留下最闪亮的宝物。
2.2 沉淀核酸
然后，咱们需要加入酒精，通常是乙醇。
核酸会跟酒精“亲密接触”，沉淀下来。
这个时候你会发现，核酸就像是被请出舞池的主角，闪闪发光！
3. 洗涤与重溶
3.1 洗涤
在沉淀后的核酸上，加点洗涤液，就像给它洗个澡，把残留的杂质都冲走。
你得小心翼翼，别让它“滑了”！。
3.2 重溶
最后一步，是把洗净的核酸重新溶解在缓冲液中。
这个过程就像是给核酸穿上新衣服，焕然一新，准备出门见客！
完成这些步骤后，你的核酸就“出炉”啦！感觉就像是一场成功的约会，满载而归。
希望这个过程能让你对核酸分离纯化有个更轻松的了解。
就这样，你成功地和基因建立了“深厚的友谊”，为后续的实验打下了良好的基础！。
15052 医学分子生物学4核酸分离纯化课件共59页
细菌裂解方法的选择
取决于３个因素 质粒的大小 菌株种类 裂解后纯化质粒DNA的技术
大于15kb的质粒易受损，应采用温和裂解法，如 SDS裂解法，将细菌悬浮于10％蔗糖溶液中可减轻裂 解时对DNA造成的机械剪切力。
碱裂解法:
利用质粒DNA和染色体DNA的变性与复性的差异达到分离 目的
强碱破坏碱基配对，使线状染色体DNA解链，但闭环
质粒DNA链由于处于拓扑缠绕状态而不能彼此分开。当条
件恢复正常时，质粒DNA链迅速得到准确配对，重新形成
完全天然的超螺旋分子。
碱裂解法:
在NaOH（pH12.0－12.6）下，用EDTA 和SDS破坏细胞壁 和裂解细胞，并使细胞的蛋白质与DNA发生变性，释放出质粒 DNA。
基因组DNA片段的纯化
DNA粗制品实际上是分子量大小不等 的DNA片段的混合物，难免还混有少 量的RNA、蛋白质和一些小分子杂质。
某些实验，如限制性内切求较高，这就要求对粗制品进一步纯 化。
基因组DNA片段的纯化
质粒载体（plБайду номын сангаасsmid vector）
细菌中提纯质粒DNA的方法
3个步骤：
细菌培养物的生长(质粒扩增） 细菌的收获（离心）和裂解 质粒DNA的纯化
细菌培养
细菌培养至对数生长期（OD600） 时提取质粒DNA。 减少细菌量，降低后续操作中裂解物 的复杂性和粘稠度。
细菌裂解
可采用离心的方法来收集细菌，由于细菌生长中产生了大 量的代谢产物，为提高质粒DNA的纯度，细菌沉淀最好 用STE或生理盐水漂洗1～2次。
纯化方法有透析、层析、电泳及选 择性沉淀等。
核酸的分离纯化优秀课件
前言
核酸（nucleic acid）是遗传信息的携带者， 是基因表达的物质基础。
无论是进行核酸结构还是功能研究，首先 需要对核酸进行分离和纯化。
核酸样品质量将直接关系到实验的成败。
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核酸的分离纯化优秀课件
一、核酸分离、纯化原则
（一）保持核酸分子一级结构的完整性
1 意义
遗传信息全部储存在一级结构之中，核酸 的—级结构还决定其高级结构的形式以及和其 他生物大分子结合的方式。
核酸的分离纯化优秀课件
General process of gene engineering
1. 从生物有机体基因组中， 分离出带有目的基因的DNA片 段。
2. 将带有目的基因的外源DNA片段连 接到能够自我复制的并具有选择记号 的载体分子上，形成重组DNA分子。
3. 将重组DNA分子转移到适当的受体 细胞（亦称寄主细胞）并与之一起增 殖。 4. 从大量的细胞繁殖群体中，筛选出 获得了重组DNA分子的受体细胞，并筛 核酸的分离纯选化出优秀已课件经得到扩增的目的基因。
1952年Hershey和Chase证实噬菌体DNA 侵染细菌实验
核酸的分离纯化优秀课件
2. 50年代揭示了DNA分子的双螺旋结构模型和半 保留复制机制,解决了基因的自我复制和世代交 替问题；
Rosalind Franklin拍出 了第一张 能反映DNA美丽双螺旋结构的X
射线照片
X-ray source
（3) 肝素 （4）复合硅酸盐（Macaloid) （5）RNase阻抑蛋白（RNasin） （6）氧钒核糖核苷复合物 (Vanadyl-
Ribonucleoside Complex, VRC)
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核酸分离纯化方法
核酸分离纯化方法
核酸分离纯化方法包括以下几种常用方法：
1. 酚酸法（Phenol-Chloroform Extraction）：通过酚酸混合液溶解蛋白质，然后进行醚抽提，可分离出核酸。
该方法通常用于大量样品的纯化。
2. 高盐法（Salt Precipitation）：通过加入高浓度盐溶液，如氯化钠，使核酸在低温下形成沉淀，然后离心分离。
3. 硅胶柱法（Silica Column）：将核酸样品通过硅胶柱，利用硅胶对核酸的亲合性，使核酸固定在柱中，通过洗脱剂洗脱纯化的核酸。
4. 钠离子交换柱法（Sodium Ion Exchange Column）：利用柱内载体对核酸的亲合性，在一定的钠离子浓度下，核酸与载体结合，通过洗脱缓冲液洗脱纯化的核酸。
5. 凝胶电泳法（Gel Electrophoresis）：利用电场作用，将核酸样品在凝胶上进行分离和纯化。
根据核酸的大小，可选择琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳。
核酸分离纯化
2.4.2 溴乙锭荧光法测定核酸的含量
原理：DNA.RNA在荧光染料溴乙锭(EB)嵌入碱基平面之间后，DNA.RNA样品在紫外光激发 下，可发出红色荧光，荧光强度与核酸含量成正比。使用一系列已知的不同浓度DNA 溶液作标准对照，可比较出被测DNA溶液浓度。
注意：此法的比较主要基于目测，是估计水平。
一般强调, 核酸沉淀在低温长时间下进行。 低温长时间沉淀, 易导致盐与DNA共沉淀, 影响以后的实验。一般使用0℃冰水, 1015min, DNA样品足可达到实验要求。
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2.4 核酸的浓度测定
2.4.1 紫外分光光度法测DNA和RNA的含量 前提: 核酸样品要较纯，无显著蛋白质、 酚、琼脂糖及其他核酸污染。测定浓度应 大于0.25 μg/ml 。 结论: 在波长260nm紫外光下，1 OD值的吸 光度相当于双链DNA浓度为50μg/ml；单链 DNA为37 μg/ml；RNA为40 ug/ml。
PEG沉淀一般需加0.5mol/L的NaCl或10 mmol/L 的MgCl2。
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（4）精胺
精胺不是有机溶剂，但可快速有效沉淀 DNA。 原理是:
精胺与DNA结合后，使DNA在溶液中结构凝 缩而发生沉淀，并可使单核苷酸和蛋白质 杂质与DNA分开，达到纯化DNA的目的。
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2.3.3 核酸沉淀的温度和时间
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2.3 核酸的沉淀
• 重新调整核酸的浓度, 起到浓缩核酸的作用； • 去除溶液中某些盐离子与杂质； • 改变核酸的溶解缓冲液。
DNA纯化柱
核酸提取（离心柱型） 利用硅胶膜特异吸附核酸
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2.3.1 核酸沉淀的盐类及浓度
当核酸溶液的pH值大于4时, 核酸分子呈多聚阴离子 状态, 它与1价或2价阳离子形成的盐在许多有机溶剂中 不溶解, 也不会被有机溶剂变性。
核酸分离纯化的技术原理
核酸分离纯化的技术原理核酸提取是核酸检测实验的第一步，也是最关键的一步。
核酸提取的纯度、产量和质量是影响下游实验的关键。
核酸提取主要有两个步骤，分别是裂解和纯化，其中，裂解的目的是通过各种方法裂解细胞，将核酸释放到溶液中，纯化的目的则是将核酸分子从裂解液中特异性地分离出，从而避免裂解液中原有的蛋白分子、脂类、糖类、多肽、其他有机或无机分子对后续核酸检测实验的干扰。
在核酸提取过程中还应遵循以下原则：保证核酸分子一级结构的完整性；去除其他污染分子。
一、液相核酸分离纯化技术（一）胍硫氰酸酚-氯仿提取法盐类通常是核酸样本中最常见的杂质成分，因此，在将核酸样本进行下游处理和分析前，通常需要去除盐类成分。
因此，通常需一或多个分离和（或）纯化步骤来使样本脱盐。
核酸纯化的常规步骤包括细胞裂解，该步骤通过破坏细胞结构而形成细胞裂解液，同时灭活包括DNA酶和RNA酶在内的细胞内源性核酶，并最终从细胞碎片中获得纯净的核酸样本。
有机溶剂-苯酚-氯仿提取法正是基于上述原理最常见的核酸经典提取方法之一。
苯酚-氯仿-异丙醇按照一定比例混合后（即：25∶24∶1）可抵制RNA酶活性，从而克服单用苯酚无法抑制RNA酶活性的不足。
蛋白、脂质、碳水化合物和细胞碎片可通过提取苯酚和氯仿有机试剂混合物的水相而去除。
含有DNA样本的水相可通过加入2∶1或1∶1比例的乙醇或异丙醇沉淀，最后，沉淀下来的DNA用70%乙醇洗涤并最后溶解于TE缓冲液或无菌去离子水中。
异硫氰酸胍（guanidinium isothiocyanate）用于RNA提取的方法最早见于1977年，但是，由于该方法比较繁琐，后来逐步被称之为胍硫氰酸酚-氯仿提取法（guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction）代替，该方法可一步完成RNA提取。
其基本原理是：硫氰酸胍是蛋白质强变性剂，能裂解组织细胞，释放RNA，抑制RNA酶的活性，同时与RNA形成可溶性复合物，经过酚-氯仿抽提，使RNA 与组织中的DNA和蛋白质分离开，达到分离提取总RNA的目的。
简述核酸分离纯化的主要步骤。
简述核酸分离纯化的主要步骤。
大家好，今天我们来聊聊核酸分离纯化这件事。
说到这个话题，很多人可能会觉得这就像是从泥巴里找金子，难得不得了，但其实只要掌握了步骤，简直就像是在玩一场化学版的捉迷藏。
核酸分离纯化是为了从各种样本中提取出我们的DNA或RNA，并且把它们从其他杂质中清理出来。
要做到这一点，我们得一步步来，每一步都不容马虎。
接下来，就让我带大家一起走进这个过程，看看如何让这些细小的分子从一堆混乱中脱颖而出。
2. 主要步骤详解2.1 样本准备首先，咱们得从头开始，准备好样本。
想象一下，我们要从一杯混合果汁中找出果肉，首先就得把这杯果汁倒进一个干净的容器里。
具体来说，我们通常会从细胞中提取核酸，所以需要将细胞破碎以释放出核酸。
这个过程就像是在打开一罐罐头，一切都要小心翼翼。
为了让细胞破裂，我们会用到一些化学试剂或者物理方法，比如用研磨机或者超声波处理。
就像是把一个充满秘密的小盒子打开，里面的核酸就这样被释放了出来。
2.2 核酸提取一旦细胞被破坏，释放出的核酸就是我们接下来要处理的对象。
这时候我们需要把这些核酸从其他杂质中分离出来。
这个步骤就像是在海滩上捡贝壳，我们需要把那些不起眼的沙子和海藻去掉，剩下的才是我们真正想要的。
核酸提取的方法有很多，比如利用试剂盒或者化学溶液。
常见的有酚氯仿提取法和柱纯化法。
酚氯仿法就像是用一招老派的武功，把核酸和蛋白质分开，而柱纯化法则像是用现代化的设备，让核酸在特定的柱子上游刃有余地被吸附下来。
2.3 核酸纯化好啦，提取出核酸之后，接下来就是纯化了。
纯化这一步，就像是用细网筛选掉杂质，只留下最珍贵的部分。
我们通常会使用一些化学试剂来清洗掉剩余的杂质，比如盐、酒精等。
这个过程有点像给你的衣服做干洗，把那些不干净的部分都清理干净。
纯化的目的是为了确保你得到的核酸足够干净，以便后续的实验能顺利进行。
3. 检测与保存3.1 检测最后一步，我们得检测一下核酸的质量，看看它是不是达到了要求。
核酸的分离与纯化ppt课件
——盐析法
产量较低，但方法简单，比较酚氯仿方法无化学危害；
同样不适合大规模自动化提取。
提取好的DNA用蛋白酶处理纯度会提高。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
核酸提取方法——分离与纯化
每一步骤又可由多种不同的方法单独或 联合实现。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
核酸提取方法——细胞裂解
细胞裂解可通过以下几种方法实现：
物理作用 化学作用 酶作用 （生物作用）
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
碱性pH环境：强碱(NaOH) 或碱性缓冲液 ( TE、
STE 等)
在一定的p H 环境下,表面活性剂或强离子剂可使细胞裂解、蛋 白质和多糖沉淀,核酸释放到水相；某些缓冲液中的一些金属离 子螯合剂( EDTA 等) 可螯合对核酸酶活性所必须的金属离子 Mg2+ 、Ca2+ ,从而抑制核酸酶的活性,保护核酸不被降解。
核酸提取方法——分离与纯化
——硅胶吸附法
产量较低，纯度很好； 也能造成大片段核酸的损伤； 对极小片段核酸提取不够好； 简单方便，可进行自动化处理。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
核酸提取方法——分离与纯化
——硅胶吸附法
1、细胞裂解和酶处理同前述；
核酸分离纯化的主要步骤
核酸分离纯化的主要步骤1. 什么是核酸分离纯化？嘿，大家好！今天我们来聊聊核酸分离纯化这回事。
说白了，它就是从细胞里提取出DNA或RNA的过程。
就像是把美味的汤从锅里倒到碗里，确保里面没有杂质。
咱们的细胞里有很多东西，像是蛋白质、脂类和水分，真是五花八门。
但我们只想要那个最重要的核酸，嘿，这可是一项技术活哦！2. 核酸分离纯化的主要步骤2.1 细胞裂解第一步，就是把细胞搞破。
这听起来有点狠，但其实这是必须的，像个忍者一样，咱们得悄悄潜入细胞的世界。
我们用一种叫做裂解缓冲液的东西，里面有各种化学物质，可以把细胞膜弄得稀巴烂。
想象一下，把一个坚硬的蛋壳敲开，里面的蛋黄蛋白就可以流出来啦！这时候，细胞里的东西就会全部跑出来，嘿嘿，包括咱们要找的核酸。
2.2 细胞碎片去除接下来，咱们要把那些不需要的“杂物”清理掉。
细胞里面可不是清汤挂面，咱们得把破碎的细胞膜和其它大块的东西滤掉。
这个过程可以用离心来搞定，像旋转木马一样，把重的东西甩到边上，让核酸跟着跑到上面。
然后小心翼翼地把上面的液体吸出来，这可得细心，别把宝贝也给弄丢了！2.3 核酸沉淀好啦，经过一番折腾，咱们终于把核酸从那些杂七杂八的东西里解救出来了。
可是，这时候核酸还没完美地展现出来，咱们还需要进一步把它沉淀下来。
这里就要用到乙醇或异丙醇，咱们把它们加入到提取液中，就像给核酸穿上一件漂亮的外衣。
等一会儿，核酸就会像小颗粒一样沉到瓶底，真是美得不要不要的！3. 清洗和重悬核酸3.1 清洗核酸在沉淀出核酸后，我们还得给它洗个澡，别让它沾上那些脏东西。
再加点冷的乙醇，把沉淀的核酸轻轻洗一遍，像给小狗洗澡一样，既要温柔又要彻底。
洗完后，再把它离心一遍，剩下的就会是干净的核酸，闪闪发光，简直美丽动人！3.2 重悬核酸最后一步，就是把干净的核酸放到一个适合它的环境中，让它重新“生活”起来。
咱们用合适的缓冲液把它溶解开，确保它能够活跃地工作。
就像小鸟飞回温暖的家，核酸终于回到了它该待的地方。
最新核酸分离纯化
主要内容
前言 1 核酸分离、纯化原则
1.1 保持核酸分子一级结构的完整性 1.2. 防止核酸的生物降解
2 分离提取核酸的主要步骤
2.1 细胞的破碎 2.2 核蛋白的解聚、变性蛋白的去除 2.3 核酸的沉淀 2.4 核酸的浓度测定 2.5 核酸的保存
（3) 肝素 （4）复合硅酸盐（Macaloid) （5）RNase阻抑蛋白（RNasin） （6）氧钒核糖核苷复合物 (Vanadyl-
DNA样品沉淀。一般不需低温长时间放置。 缺点：
易使盐类、蔗糖与DNA共沉淀．异丙醇难以挥 发除去。所以，最后用70％乙醇漂洗数次。
（3）聚乙二醇（PEG）
优点： 可用不同浓度的PEG选择沉淀不同相对分子质量
的DNA片段。应用6000相对分子质量的PEG进行 DNA沉淀时，使用浓度与DNA片段的大小成反比。 注意：
一般强调，核酸沉淀在低温长时间下进行。 低温长时间沉淀，易导致盐与DNA共沉淀， 影响以后的实验。一般使用0℃冰水，1015min， DNA样品足可达到实验要求。
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2.4 核酸的浓度测定
2.4.1 紫外分光光度法测DNA和RNA的含量
前提：核酸样品要较纯，无显著蛋白质、酚、 琼脂糖及其他核酸污染。测定浓度应大于0.25 μg/ml 。 结论：在波长260nm紫外光下，1 OD值的吸光度 相当于双链DNA浓度为50μg/ml；单链DNA为37 μg/ml；RNA为40 ug/ml。
2.4.2 溴乙锭荧光法测定核酸的含 量
原理：DNA、RNA在荧光染料溴乙锭(EB)嵌入碱基 平面之间后，DNA、RNA样品在紫外光激发下，可 发出红色荧光，荧光强度与核酸含量成正比。使 用一系列已知的不同浓度DNA溶液作标准对照， 可比较出被测DNA溶液浓度。 注意：此法的比较主要基于目测，是估计水平。
《核酸分离纯化》课件
《核酸分离纯化》课件一、课件概述核酸分离纯化是分子生物学和生物技术领域中的一项基本技术，其目的是从复杂的生物样品中提取和纯化出高质量的核酸，以便进行后续的分析和应用。
本课件将介绍核酸分离纯化的基本原理、方法和步骤，帮助学生掌握这一技术。
二、课件内容1. 核酸分离纯化的意义核酸是生物体内重要的遗传物质，其分离纯化对于研究基因表达、基因调控、基因突变等方面具有重要意义。
核酸分离纯化是进行基因克隆、基因测序、PCR等实验的基础步骤。
2. 核酸分离纯化的基本原理核酸的物理化学性质：核酸具有一定的溶解度、吸附性、变性温度等。
核酸与蛋白质、RNA、DNA等分子的差异：通过特定条件下对不同分子的相互作用进行分离。
利用核酸的特异性：通过特定酶的作用，实现对核酸的分离纯化。
3. 核酸分离纯化的方法盐析法：利用核酸在高盐浓度下的溶解度降低，将核酸与其他物质分离。
有机溶剂沉淀法：利用有机溶剂（如酚、氯仿等）与水相不相溶的性质，将核酸与其他物质分离。
吸附法：利用特定吸附剂（如硅胶、纤维素等）对核酸的选择性吸附，将核酸与其他物质分离。
透析法：利用透析袋的选择性透过性，将核酸与其他大分子物质分离。
酶法：利用特定酶（如DNA酶、RNA酶等）对核酸的降解作用，实现对核酸的分离纯化。
4. 核酸分离纯化的步骤样品处理：取适量生物样品，加入适量裂解液，进行充分搅拌，使细胞破碎并释放核酸。
核酸提取：将样品转移至离心管中，进行高速离心，将核酸沉淀与其他物质分离。
核酸纯化：根据核酸的物理化学性质，选择适当的分离方法（如盐析、有机溶剂沉淀等），将核酸与其他物质分离。
核酸洗涤：用适量的洗涤液对核酸沉淀进行洗涤，去除残留的杂质。
核酸重悬：加入适量的溶解液，将核酸沉淀重悬，以便进行后续分析或应用。
5. 实验操作注意事项实验操作应在生物安全柜中进行，避免交叉污染。
实验过程中应使用无RNA酶、无DNA酶的试剂和工具。
实验操作过程中应注意个人防护，避免接触核酸样品。
核酸分离纯化
❖ DNA核蛋白在0.14mol/L 氯化钠中溶解度低，但在1–2mol/L 氯化钠中溶解度高；RNA核蛋白在0.14 mol/L氯化钠中溶解度 仍有相当大旳溶解度。调整氯化钠浓度，可使RNA核蛋白和 DNA核蛋白分步提取开来。
旳—级构造还决定其高级构造旳形式以及和其他生 物大分子结合旳方式。
（一）保持核酸分子一级构造旳完整性
2. 试验过程中，应注意下列条件及要求：
1）降低化学原因对核酸旳降解:pH4-10 2）降低物理原因对核酸旳机械剪切力：0-4C
强烈振荡、搅拌，细胞突置于低渗液中，细胞裂解，反复 冻贮等造成旳机械剪切力等条件都能明显破坏大分子量旳线性 DNA分子，对于分子量小旳环状质粒DNA及RNA分子，威胁相对小 某些；另外如高温加热，除高温本身对核酸分子中旳化学键旳 破坏作用外，还可能因煮沸带来液体剪切力，所以核酸提取经 常在0～4℃旳条件下进行。
（二）细胞旳破碎——核酸旳释放
注意：
1.细胞破碎措施中机械剪切法不能用于基因组DNA旳 提取；
2.非机械法常用化学试剂或酶细胞溶解法。
（三）核酸旳分离纯化
➢细胞裂解物是含核酸分子旳复杂混合物，核酸分子 本身可能仍与蛋白质结合在一起。
➢核酸与蛋白质旳结合力主要是正负静电吸力(核酸 与碱性蛋白旳结合)、氢键和非极性旳范德华力。
(2）安全操作 酚腐蚀性很强，并可引起严重旳灼伤，操作时应戴手套。
（四）核酸旳浓缩、沉淀与洗涤
沉淀是浓缩核酸最常用旳措施。 优点： ①变化核酸旳溶解缓冲液； ②重新调整核酸旳浓度，提升样品浓度； ③清除溶液中某些盐离子与杂质。
（四）核酸旳浓缩、沉淀与洗涤
❖ 沉淀旳措施：
医学课件-核酸的分离与纯化
xx年xx月xx日
目 录
• 核酸的分离与纯化概述 • 核酸的分离与纯化技术 • 核酸的分离与纯化步骤 • 核酸的分离与纯化挑战及解决方案 • 核酸的分离与纯化展望
01
核酸的分离与纯化概述
核酸的分离与纯化的定义和重要性
定义
核酸的分离与纯化是生物学和医学研究中的一项基本技术， 主要是通过一系列的离心、过滤、萃取等步骤将样品中的核 酸与其他大分子物质、小分子物质、细胞结构等进行分离， 同时进一步纯化核酸的过程。
核酸的鉴定和检测
核酸鉴定
利用紫外吸收光谱、分子量测定、凝胶电泳等方法，对纯化的核酸进行鉴定 ，确认其是否为目标核酸。
核酸检测
利用特异性引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增，检测目标核酸的存在和含量 。
04
核酸的分离与纯化挑战及解决方案
样品中核酸的降解和损失问题
稳定性差
核酸在体内易被核酸酶降解，影响分离效果。
鉴定方法选择
采用多种鉴定方法，如琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等，以确保鉴 定结果的准确性。
标准化操作
通过使用标准化的操作流程和试剂盒，减少操作误差。
05
核酸的分离与纯化展望
核酸的分离与纯化技术的发展趋势
高效分离方法
在核酸分离方面，开发高效、快速、安全的分离方法将是未来的发展趋势，例如 ，改进离心技术、色谱技术等，提高分离效率和纯度。
生物技术应用
核酸的分离与纯化在生物技术领域也具有很大的应用潜力， 例如，用于基因工程、细胞工程和蛋白质工程等领域。通过 核酸分离，可以获得特定基因序列，用于基因克隆、基因敲 除和蛋白质表达等研究。
核酸的分离与纯化技术的未来研究方向
新技术的研发
《核酸的分离纯化》课件
《核酸的分离纯化》课件课程目标：1. 理解核酸分离纯化的意义和重要性。
2. 掌握核酸分离纯化的基本原理和步骤。
3. 学习核酸分离纯化的实验操作技巧。
4. 了解核酸分离纯化在科学研究和临床诊断中的应用。
第一部分：核酸分离纯化的意义和重要性1. 核酸的定义和功能核酸是生物体内携带遗传信息的分子，包括DNA和RNA。
核酸在遗传信息的传递、基因表达调控和疾病发生中起着重要作用。
2. 核酸分离纯化的意义核酸分离纯化是研究核酸结构和功能的基础。
核酸分离纯化有助于研究基因表达调控、基因突变和基因功能。
核酸分离纯化在临床诊断和疾病治疗中具有重要意义，如病原体检测、基因突变筛查和个体化治疗。
第二部分：核酸分离纯化的基本原理和步骤1. 核酸分离纯化的基本原理根据核酸的物理化学性质，如大小、电荷、亲和性和稳定性等，进行分离纯化。
常用的分离纯化方法包括离心、电泳、亲和色谱和质谱等。
2. 核酸分离纯化的基本步骤样品处理：收集含有核酸的样品，如细胞裂解、核提取等。
核酸释放：通过机械或化学方法将核酸从样品中释放出来。
核酸沉淀：通过盐析、酒精沉淀等方法将核酸从溶液中沉淀下来。
核酸洗涤：去除沉淀中的杂质，如蛋白、RNA等。
核酸纯化：通过柱层析、亲和色谱等方法进一步纯化核酸。
核酸鉴定：通过紫外线吸收、琼脂糖凝胶电泳等方法检测核酸的质量和数量。
第三部分：核酸分离纯化的实验操作技巧1. 样品处理技巧细胞裂解：使用酶或化学方法裂解细胞，释放核酸。
核提取：使用盐水或缓冲液提取核酸。
2. 核酸沉淀技巧盐析：加入高盐浓度使核酸沉淀。
酒精沉淀：加入酒精使核酸沉淀。
3. 核酸洗涤技巧离心：使用离心机去除沉淀中的杂质。
洗涤缓冲液：选择适当的洗涤缓冲液去除杂质。
4. 核酸纯化技巧柱层析：使用固定相和流动相进行核酸纯化。
亲和色谱：利用核酸与特定配体之间的亲和力进行纯化。
5. 核酸鉴定技巧紫外线吸收：测量核酸在紫外线波段的吸光度。
琼脂糖凝胶电泳：将核酸样品在琼脂糖凝胶上进行电泳，观察核酸的迁移率和条带形状。
《核酸的分离与纯化》课件
凝胶层析
柱体上填充的凝胶为物质提供 分子筛作用，不同大小的分子 在凝胶中被阻碍的程度不同。
结论与要点
1 核酸是由核苷酸组成的生物高分子。 2 常见的核酸类型有DNA和RNA。
3 分离技术包括盐析、凝胶电泳、超
速离心和柱层析等。
5 超速离心技术包括差速离心和密度
梯度离心。
4 凝胶电泳可分为琼脂糖凝胶、聚丙
差速离心
通过旋转离心管，根据密度差异使分子分层。
密度梯度离心
将不同密度的离子或分子加入离心管，创建密 度梯度，然后离心管使分子按照密度梯度分 层。
柱层析
吸附层析
利用柱体上填充的化学吸附剂 与物质的亲和性差异使其分离。
离子交换层析
利用电荷性质进行分离，负载 离子的功能团能够与物质中带 正电荷的离子相互作用。
《核酸的分离与纯化》 PPT课件
此课件旨在介绍核酸的分离与纯化方法，从而为纯核酸的获得提供帮助。
核酸是什么
1 分子组成
核酸是由核苷酸组成的生物高分子。每个核苷酸由糖、碱基和磷酸基团三部分组成。
2 功能与作用
核酸参与了生命活动的多个方面，包括传递遗传信息、调控基因表达等。
3 常见类型
常见的核酸有DNA、RNA等多种类型，它们在分子组成和生物功能上存在差异。
核酸的分离方法
1
盐析
通过调节溶液的离子强度，使核酸与溶
凝胶电泳
2
液中的其他物质分离。
利用电场作用使核酸在凝胶中移动，根
据大小和电荷差异分离不同的核酸。
3
超速离心
通过调节离心力和离心时间，使不同重
柱层析
4
量的分子沉淀到不同位置。
利用柱体中填充的吸附剂、离子交换剂、 凝胶等材料，按照不同的物性实现分离。
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第四章核酸分离纯化
一、学习目标
掌握 DNA和RNA分离纯化的步骤、原则和常用方法。
熟悉常见临床分子生物学检验标本的种类、标本处理的一般原则。
二、重点和难点内容
（一）临床分子生物学检验标本的主要种类：
血液标本（全血、血清、血浆、外周血单个核细胞）、分泌物标本（鼻咽分泌物、生殖道分泌物、唾液、痰液、胃液等）、组织标本等。
（二）临床分子生物学检验标本的主要处理原则：
（1）适时、适量采集标本。
（2）低温运送与保存。
（三）核酸分离纯化的步骤：
（1）制备细胞及破碎细胞。
（2）消化蛋白质，去除与核酸结合的蛋白质、多糖及脂类等生物大分子。
（3）去除其它不需要的核酸分子。
（4）沉淀核酸，去除盐类、有机溶剂等杂质。
（四）核酸分离纯化的原则：
（1）维持完整度（抑制DNA酶或RNA酶对DNA或RNA 的降解活性）。
（2）确保高纯度。
（五）分离纯化后的理想DNA样品应具备的条件：
（1）不含对后续检测所用酶（如后续PCR检测所用酶：DNA聚合酶）的活性有抑制作用的有机溶剂和高浓度的金属离子。
（2）最大程度上避免蛋白质、多糖和脂类的污染。
（3）排除RNA分子的污染与干扰。
（六）核酸分离纯化的方法：
（1）基因组DNA 的分离纯化
酚抽提法
吸附柱法（原理：基于高盐缓冲系统下，DNA与硅基质的可逆结合来分离纯化DNA）
磁珠法（原理：基于磁珠表面修饰的对DNA有吸附作用的官能基团，通过其与DNA的可逆结合、磁场对磁珠的作用来分离纯化DNA）
（2）总RNA的分离纯化
Trizol (异硫氰酸胍&苯酚混合液)法
总RNA提取试剂盒(吸附柱法&磁珠法)
（3）mRNA的分离纯化
寡聚(dT)-纤维素柱层析法
寡聚(dT)-微珠法
寡聚(U)-琼脂糖柱层析法
原理：基于mRNA3’末端poly(A)尾结构，依据A与T 或A与U的碱基互补配对原则，来分离纯化mRNA。