琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳-完整整理
基因组分析
分子诊断
用于分离和鉴定基因组DNA片段，如限制 性片段长度多态性分析、基因突变检测等 。
用于检测和鉴定基因突变、病原微生物DNA 等，如聚合酶链式反应（PCR）产物电泳、 单链构象多态性分析等。
基因克隆
测序
用于分离和纯化目的基模板，如末端测 序、全基因组测序等。
达差异。
04 琼脂糖凝胶电泳实验问题 与解决
常见问题
条带弥散
由于点样量过多或电压过高，导致条带弥散。
条带过宽
由于凝胶浓度不合适或样品浓度过高，导致 条带过宽。
条带拖尾
样品中蛋白质降解或核酸酶污染，导致条带 拖尾。
条带不亮
由于染料浓度过低或曝光时间过短，导致条 带不亮。
问题分析
条带弥散
可能是由于点样量过多或电压过高， 导致DNA在凝胶中扩散。
琼脂糖凝胶电泳-完 整整理
目录
CONTENTS
• 琼脂糖凝胶电泳介绍 • 琼脂糖凝胶电泳实验操作 • 琼脂糖凝胶电泳结果分析 • 琼脂糖凝胶电泳实验问题与解决 •凝胶电泳的定义
01
琼脂糖凝胶电泳是指在琼脂糖凝 胶中进行的电泳技术，主要用于 分离、鉴定和纯化DNA片段。
浓度比较
通过条带亮度，比较不同 样品中目标DNA片段的浓 度。
纯度评估
根据条带的亮度与背景噪 音的比例，评估DNA片段 的纯度。
结果应用
基因克隆
01
通过琼脂糖凝胶电泳检测目的基因是否被正确克隆到载体中。
突变分析
02
利用电泳结果判断是否存在基因突变或点突变。
基因表达分析
03
通过比较不同组织或细胞系中目的基因的表达水平，分析其表
01
条带分析
琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶的特点
（一）优点 1.因不含硫酸根和羧基，几乎消除了琼脂的电渗 2.对蛋白质吸附极微，故无拖尾现象。 3.凝胶结构均匀，孔径较大，可用来分离酶的复合 物、核酸、病毒 等大分子物质。 4.透明度较好，可直接或干燥成薄膜后进行染色。 5.不吸收紫外光，可直接利用紫外光吸收法作定量 测定 6.有热可逆性
（三）结 构 特 征
CM 甘油三脂 胆固醇 蛋白质 带电量（Q） pH8.6为例 颗粒大小（mm） 密度 电泳速度 形态 多 多 少 少 大 低 慢 规则 不规则 VLDL LDL HDL 少 少 多 多 小 高 快
pH 8.6 > pI ，各种脂蛋白均带负电，电 泳时由负极到正极；VLDL为圆形，受阻力 小，LDL形态不规则，受阻力大，所以VLDL 跑在前。
2. 按超速离心法分 乳糜微粒(chylomicron,CM) ( < 0.96 ) 极低密度脂蛋白 (0.961.006) (very low density lipoprotein, VLDL) 中间密度脂蛋白 (1.0061.019) (intermediate density lipoprotein, IDL) 低密度脂蛋白LDL(1.0191.063) (low density lipoprotein, LDL) 高密度脂蛋白HDL(1.0631.21) (high density lipoprotein, HDL)
脂 蛋 白
血清脂蛋白(lipoprotein)的组成 ApoA ApoB 蛋白质：即载脂蛋白 ApoC ApoD ApoE
甘油三酯 （TG） 磷脂 （PL） 游离胆固醇 （FC） 胆固醇酯 1. 按电泳法分 乳糜微粒（chylomicron,CM） -脂蛋白 （-位） 前-脂蛋白（2-位）） -脂蛋白 （1-位）
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（％） 0.3 0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 2.0 线性DNA分子大小（kb） 5～60 1～20 0.8～10 0.5～7 0.4～6 0.2～4 0.1～3
二、仪器设备及材料
1、电泳装置：包括电泳槽（多采用水平方式）、 胶床和梳子三部分组成。 2、稳压电泳仪：电压可变范围0～300～600V， 电流可变范围0～250～500mA。 3、紫外线检测仪：可产生254、302、366nm 3个 波段紫外线，并配备防护眼镜和5mm厚的黑色 有机玻璃防护板。 4、照相机： 5、微波炉： 6、其它：三角烧瓶、量筒、胶带纸、一次性手套等。
3、铺胶：将冷却致60℃的凝胶倒入准备好的胶
床内，凝胶厚度3～5mm。 4、室温下静置1小时左右，凝胶固化。撕去胶床 两端的胶带纸，将带凝胶的胶床置于电泳槽中， 并使样品孔位于电场负极。 5、向电泳槽中加入0.5×TBE电泳缓冲液，以越 过凝胶表面1～2mm为宜。 6、轻轻拔出固定在凝胶中的梳子。 原梳齿处 (样品孔) 即被缓冲液充满，如发现 有气泡，应设法去除。 7、样品准备：向核酸样品中加入约为样品体积 1/6的上样缓冲液，用加样器轻轻混匀。
8、上样：用加样器吸取样品，轻轻的加入到凝 胶的样品孔中。加样量一般10～30μl。
9、盖上电泳槽，接通电源，开始电泳。 开始电泳前，再次确认凝胶样品孔处于电场的负极。 电泳条件：电压1～5v/cm；时间1小时左右。 10、电泳结束后，切断电源，取出凝胶。
11、电泳结果分析： ①紫外检测仪直接观察电源条带； ②摄影记录； ③凝胶成像分析系统处理。
溴化乙锭缺点：
EB是一种强诱变剂，并有中度毒性。 注意：①操作中务必带上防护用手套。 ②如不慎皮肤与溶液接触，应立即用清水彻底冲洗。 ③含溴化乙锭的溶液使用后应进行净化处理，使其 致诱变活性下降为原来的1/200左右，方可丢弃。
琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳1.原理琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。
其分析原理与其他支持物电泳最主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。
琼脂糖凝胶具备网络结构，物质分子通过时会受阻力，大分子物质在汹涌时受的阻力小，因此在凝胶电泳中，磁铁颗粒的拆分不仅依赖于天量电荷的性质和数量，而且还依赖于分子大小，这就大大提高了辨别能力。
但由于其孔径相当大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广为应用于核酸的研究中。
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，因此跑的速度不同，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。
琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的dna片段，其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低，但它制备容易，分离范围广。
普通琼脂糖凝胶分离dna的范围为0.2-20kb，利用脉冲电泳，可分离高达10^7bp的dna片段。
dna分子在琼脂糖凝胶中泳动时存有电荷效应和分子筛效应。
dna分子在低于等电点的ph溶液中带负电荷，在电场中向负极移动。
由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质，相同数量的双链dna几乎具备等量的净电荷，因此它们能够以同样的速率向负极方向移动。
2操作方式流程准备干净的配胶板和电泳槽琼脂糖凝胶电泳：水平电泳注意dna酶污染的仪器可能会降解dna，造成条带信号弱、模糊甚至缺失的现象。
(1)电泳方法1一般的核酸检测只需要琼脂糖凝胶电泳就可以；如果需要分辨率高的电泳，特别是只有几个bp的差别应该选择聚丙烯酰胺凝胶电泳；用普通电泳不合适的巨大dna链应该使用脉冲凝胶电泳。
注意巨大的dna链用普通电泳可能跑不出胶孔导致缺带。
(2)凝胶浓度对于琼脂糖凝胶电泳，浓度通常在0.5～2%之间，低浓度的用以展开大片段核酸的电泳，高浓度的用以展开大片段分析。
低浓度胶坚硬，小心操作方式和采用质量不好的琼脂糖就是解决办法。
琼脂糖凝胶电泳
二、实验方法
• 1．50×TAE的稀释：如 制备50mL 1×TAE，取 1mL 50×TAE加入 49mL水定容至50mL。
• 2．制备1%的琼脂糖胶 液：取0.2g琼脂糖溶于 20mL TAE中，在短时间 里加热琼脂糖全部熔化， 使溶液冷却至60℃.(加入 浓度为10mg/mL的EB 2μL，使EB的终浓度为 1μg/mL)。
• 3．用于RNA电泳的电泳槽用去污剂洗干净，再用水冲洗，用 乙醇干燥后灌满3% 的H2O2溶液，于室温放置10分钟，然后 用DEPC—SDW冲洗电泳槽，梳子同样处理。
• 4．用胶带封住胶床，放好梳子。
Hale Waihona Puke • 5．将温热琼脂糖倒入胶床中，凝胶的厚度在3—5mm之间， 凝固20—60min。
• 6．在凝胶完全凝固之后，小心移去梳子，将胶床放在电泳槽 内，加样孔一侧靠近阴极（黑极）。
Thanks
农药学
贮存温度 4℃
室温
4℃
4℃ 4℃
• 加样缓冲液可以增大样品密度，以确保DNA均匀进入 样品孔内，还可以使样品呈现颜色，从而使加样操作 更为便利。
• 溴酚蓝在琼脂糖凝胶中移动的速率约为二甲苯青FF的 2.2倍, 溴酚蓝在琼脂糖凝胶中移动的速率约与长 300bp的双链线性DNA相同,而二甲苯青FF在琼脂糖 凝胶中移动的速率则与4kb双链线性DNA相同。
• 7．向电泳槽中注入适量的TAE缓冲液，通常缓冲液高于胶面 1cm。
• 8．分别将DNA/RNA样品与加样缓冲液混合,用移液枪将样品 加入加样孔。
• 9．正确连接电泳槽和电源，设定稳压为75V，电流一般为 50mA。
• 10．电泳结束后，在紫外观测仪上进行观察。
三、注意事项与实验技巧
琼脂糖凝胶电泳
DNA琼脂糖凝胶电泳跑胶即走电泳，是DNA 和protein 最基本的定性定量方法。
一般是琼脂糖胶或page 胶，琼脂糖胶一般是检测DNA的，可以检验一下你到底提到dna没过确定你提dna分子量的大小：page胶一般是检测蛋白特性的，通过page胶里marker的分子量大小来确定你需要的目的蛋白分子量大小，如果有杂带那就可以判断那条带是你需要的目的条带，如果想知道蛋白浓度，还可以在page胶里带上一条定量marker，通过条带粗细，来判断你需要蛋白的浓度。
二者原理一致，小分子量用大浓度的胶，大分子量用小浓度的胶，特别小的DNA 用丙烯酰胺凝胶。
一、基本原理当把一个带净电荷(q)的颗粒放入电场，便有一个电场力(F)作用于其上。
F的大小取决于颗粒静电荷量及其所处的电场强度(E)，它们之间的关系可以表示成：F=E×q。
由于F的作用，使带电颗粒在电场中向一定方向泳动。
此颗粒在泳动的过程中还受到一个相反方向的摩擦力(f*v)阻挡。
当这两种力相等时，颗粒则以速度(v)向前泳动：v=F/f,其中f为摩擦系数。
根据Stoke公式，阻力大小取决于带电颗粒的大小、形状以及所处介质的粘度，即f=6πγη, γ为颗粒半径，η为介质粘度。
该公式指球形颗粒所受的阻力。
代入F＝E×q得到: v=E×q/6πγη.从这个公式可以看出，带电颗粒在电场中泳动的速度与电场强度和带电颗粒的净电荷量成正比，与颗粒半径和介质粘度成反比。
带电颗粒在电场中泳动的速度常用泳动度(m)或者迁移率以下列公式表示：m＝μ/E=d*l/V*td为带电颗粒泳动的距离(cm)，l为支持物的有效长度(cm)，t为通电时间(s)，V为加在支持物两端的电压。
在一定条件下，任何带电颗粒都具有自己特定的泳动度。
它是胶体颗粒的一个物理常数，可用其鉴定蛋白质、核酸等物质的纯度，还可以用其来研究蛋白质、核酸等物质的一些理化性质。
影响泳动度的因子有颗粒的性质、电场强度、溶液的性质等。
deae琼脂糖凝胶 电泳
deae琼脂糖凝胶电泳
DEAE琼脂糖凝胶电泳是一种常用的离子交换层析技术，用于分离和纯化带有不同电荷的生物大分子（如蛋白质和核酸）。
下面是该技术的基本原理和步骤：
1. DEAE琼脂糖：DEAE（二乙氨乙基）琼脂糖是一种具有阳离子交换性质的树脂。
它可以与带有负电荷的生物大分子发生静电相互作用。
2. 样品加载：首先将待分离的样品加载到经过预处理的DEAE琼脂糖凝胶柱中。
样品中带有负电荷的生物大分子会被DEAE树脂吸附。
3. 洗脱：通过以逐渐增加浓度或pH值的缓冲溶液，洗脱在DEAE琼脂糖上吸附的目标生物大分子。
这样，不同带电性质的生物大分子就可以被分离开来。
4. 收集分馏：根据样品中目标生物大分子的特点和需求，收集分离出的纯化目标物。
DEAE琼脂糖凝胶电泳是一种常见且有效的离子交换技术，广泛应用于生物化学、分子生物学和生物医学研究中。
它可以实
现对生物大分子的分离和纯化，有助于深入了解生物分子的结构和功能。
琼脂凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳
琼脂凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳1. 什么是琼脂凝胶电泳？大家好，今天我们来聊聊一个科学小话题——琼脂凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳。
听起来有点复杂，其实它就像是科学界的“选美比赛”，不过选的不是小姐姐，而是分子哦！这两个小家伙都是用于分离和分析生物分子的方法，主要在基因和蛋白质的研究中大显身手。
琼脂凝胶电泳是用琼脂凝胶来分离生物大分子，比如DNA、RNA和蛋白质；而琼脂糖凝胶电泳则是用琼脂糖，专门用于DNA的分析。
听起来是不是有点像“同门兄弟”的感觉呢？1.1 琼脂凝胶电泳的工作原理琼脂凝胶电泳的原理其实很简单。
想象一下，一条河流，河水流动，河里的石头和沙子各自沉浮。
琼脂凝胶就像这条河，而DNA分子就像在河里漂浮的小石头。
电流流过时，带电的分子在电场的作用下开始移动，移动的速度和距离就取决于它们的大小和形状。
小分子跑得快，大分子跑得慢，最终在凝胶里形成不同的位置，像极了学校运动会上那场激烈的接力赛。
1.2 琼脂糖凝胶电泳的应用而琼脂糖凝胶电泳主要是针对DNA的。
因为DNA分子比较大，所以我们需要用琼脂糖来制造凝胶。
这个过程可不简单，首先得把琼脂糖溶解，然后倒入模具里，等它凝固。
接着，咱们就可以把样品放进去，通电后就能观察到DNA分子的分离了。
这就像在举行一场大聚会，大家按身高、体重分组，最后排成一条长龙，看看谁的身形最抢眼！2. 准备工作与步骤当然，做电泳可不是随便搞搞就完事的。
咱们得先做好准备工作。
首先要准备好琼脂和琼脂糖，根据实验需求调配浓度，这就像做饭调味一样，浓度太高，分子跑不动；浓度太低，又不够清晰，真是个“难兄难弟”。
然后，得把样品和缓冲液混合，搅拌均匀，这一步就像调色板，颜色调和得越好，最后的效果才越惊艳！2.1 凝胶的制备接下来，咱们需要制作凝胶。
把琼脂和琼脂糖加热至完全溶解，然后迅速倒入模具，待其凝固。
这个过程就像等待美食出炉一样，既期待又有点小紧张。
凝固后，再在凝胶上打个小洞，放入样品，别忘了在样品的旁边加上分子量标准，这样最后才能评比，看看谁最出色。
琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是一种凝胶电泳方法，用于生物化学、分子生物学、遗传学和临床化学，以分离琼脂糖基质中的大分子混合群，例如DNA、RNA 或蛋白质。
琼脂糖是从海藻中提取的天然线性聚合物，当在缓冲液中加热并冷却时，通过氢键形成凝胶基质。
它们是分离中、大型核酸最常用的介质，分离范围广。
琼脂糖凝胶电泳实验常用以DNA 切胶回收，DNA 分离和用于佐证DNA 是否重组、质粒等是否切开。
今天我们就来聊聊琼脂糖凝胶电泳实验的一些小技巧小细节。
第一步：胶液的制备称取0.4g 琼脂糖，置于200ml 锥形瓶中，加入50ml 0.5×TBE 稀释缓冲液，放入微波炉里加热，直到琼脂糖全部熔化，取出摇匀，此为0.8%琼脂糖凝胶液。
总液体量不宜超过锥瓶的50%容量。
否则会溢出来的。
毛博就吃过这个亏。
还要擦洗微波炉。
加热过程中要不时摇动，使附于瓶壁上的琼脂糖颗粒进入溶液。
加热时应盖上封口膜，以减少水份蒸发。
第二步：胶板的制备倒胶时的温度不可太低，否则凝固不均匀。
东一块西一块的。
果冻做出来就不好看啦。
速度也不可太快，否则容易出现气泡。
果冻做出来里面都是气泡。
怎么吃呀？待胶完全凝固后拨出梳子，注意不要损伤梳底部的凝胶。
第三步：加样注意上样时要小心操作，避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。
果冻下面被戳个窟窿，还怎么吃呀？第四步：电泳加完样后，合上电泳槽盖，立即接通电源。
控制电压保持在60-80V，电流在40mA 以上。
当溴酚蓝条带移动到距凝胶前沿约2cm 时，停止电泳。
第五步：染色未加EB 的胶板在电泳完毕后移入0.5μg/ml 的EB 溶液中，室温下染色20-25 分钟。
第六步：观察和拍照在波长为254nm 的长波长紫外灯下观察染色后的或已加有EB的电泳胶板。
DNA 存在处显示出肉眼可辨的桔红色荧光条带。
紫光灯下观察时应戴上防护眼镜或有机玻璃面罩，以免损伤眼睛。
除这些细节之外，还有一些注意事项：1. 酶切时所加的DNA 溶液体积不能太大，否则DNA 溶液中其他成分会干扰酶反应。
琼脂糖凝胶电泳详解
一、简介琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖凝胶作为支持介质、利用核酸分子在电场中时的电荷效应和琼脂凝胶的分子筛效应，达到分离核酸混合物的一种电泳技术。
1、琼脂糖的分子筛效应1）琼脂糖（Agarose）来源于海洋红藻细胞壁，是一种大分子线性聚合物，基本结构是由D-半乳糖和3,6-anhydro-α-L-半乳糖通过β-1,4糖苷键结合而成的双糖单位在α-1,3糖苷键的连接下形成的一个长链。
琼脂糖具有亲水性，并几乎完全不存在带电基团，对敏感的大分子极少引起变性和吸附，是理想的惰性载体。
常用作电泳、层析等技术中的半固体支持物，用于生物大分子或小分子物质的分离和分析。
琼脂糖在水中一般加热到90℃以上溶解，温度下降到40℃左右形成良好的半固体状凝胶。
琼脂糖加热溶解后分子呈随机线团状分布，当温度降低时链间糖分子上的羟基通过氢键作用相连接，形成直径从50nm-200nm不等的孔径结构，孔径的大小由凝胶浓度控制。
琼脂糖凝胶中孔径的大小，影响了通过的核酸分子的大小以及通过的速度。
通常来说，琼脂糖凝胶的浓度越高，孔径越小，能够通过的核酸分子越小，迁移速度也越慢。
DNA片段越小，所需的胶浓度越大；而DNA 片段越长，所需的胶浓度则越小。
选择合适的胶浓度才能更好的分离片段。
2）琼脂的质量评价琼脂糖通常通过其凝胶强度和电内渗情况判断质量好坏。
强度越高，凝胶性能越好。
质量较好的琼脂糖强度通常在1200g/cm2以上，硫酸根含量在0.2%以下，电内渗在0.13以下。
琼脂糖是从琼脂中分离而来的。
琼脂由琼脂糖和琼脂果胶组成的，琼脂果胶是由许多更小的分子组成的异质混合物，和琼脂糖结构相似，但带硫酸根和羧基组分，凝胶能力差。
在琼脂糖制备过程中需要把琼脂果胶尽量去除，否则琼脂糖有可能存在极微量硫酸根和丙酮酸取代电离基团，附着到琼脂糖的多糖基质上，造成电内渗（EEO）。
电内渗会导致缓冲液中产生正电荷反向离子，它们向负极移动，从而造成与DNA反方向迁移的液流，使DNA的分离效果变差。
琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳一、琼脂糖凝胶的特点天然琼脂是一种多糖，主要由琼脂糖（约80%）和琼脂凝集素组成。
琼脂糖是一种中性物质，由半乳糖及其衍生物组成，不带电荷，而琼脂凝胶是一种含有硫酸盐和羧基的强酸性多糖。
因为这些基团是带电的，所以它们在电场的作用下能产生强烈的电渗作用。
此外，硫酸盐能与一些蛋清物质相互作用，影响电泳速度和分离效果。
因此，目前平板电泳常用琼脂糖作为电泳载体，其优点如下。
1.琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品无需预先处理即可电泳。
2.琼脂糖凝胶结构均匀，含水量大（约占98％~99％），近似自由电泳，样品扩散较自由电流，对样品吸附极微，因此电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好。
3.琼脂糖透明，无紫外线吸收。
电泳过程和结果可直接用紫外灯检测和定量测定。
4.电泳后区带易染色，样品极易洗脱，便于定量测定。
制成干膜可长期保存。
目前，琼脂糖常用作分离蛋白质和同工酶的电泳载体。
琼脂糖电泳和免疫化学的结合已经发展成为免疫电泳技术，它可以识别其他方法无法识别的复杂系统。
由于超微技术的建立，可以检测到0.1ug蛋白质。
琼脂糖凝胶电泳也常用于分离、鉴定核酸，如dna鉴定，dna限制性内切核酸酶图谱制作等。
由于这种方法操作方便，设备简单，需样品量少，分辨能力高，已成为基因工程研究中常用实验方法之一。
二、dna的琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳分离核酸主要基于它们的相对分子质量和分子构型，并且与凝胶浓度密切相关。
1.核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系①dna分子的大小在凝胶中，dna片段迁移距离（迁移率）与碱基对的对数成反比，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行比较，便可测出未知片段的大小。
但是当dna分子大小超过20kb时，普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。
此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小，因此，就用琼脂糖凝胶电泳分离dna时，分子大小不宜超过此值。
2.琼脂糖浓度如下表所示。
不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶分离。
琼脂糖凝胶电泳法
在低电压时,线状DNA片段的迁移速率与所加电压成正比。但是随着电场强度的增加，不同分子量的DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长,片段越大,因场强升高引起的迁移率升高幅度也越大,因此电压增加，琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。要使大于2kb的DNA片段的分辨率达到最大,所加电压不得超过5v/cm。
琼脂糖凝胶电泳法
1.琼脂糖凝胶电泳的原理
琼脂糖凝胶电泳是分离鉴定和纯化DNA片段的标准方法。该技术操作简便快速，可以分辨用其它方法（如密度梯度离心法）所无法分离的DNA片段。当用低浓度的荧光嵌入染料溴化乙啶(Ethidium bromide, EB)染色,在紫外光下至少可以检出1-10ng的DNA条带,从而可以确定DNA片段在凝胶中的位置。此外,还可以从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带,用于以后的克隆操作。
2.胶液的制备：称取0.4g琼脂糖,置于200ml锥形瓶中,加入50ml 0.5×TBE稀释缓冲液,放入微波炉里(或电炉上)加热至琼脂糖全部熔化,取出摇匀,此为0.8％琼脂糖凝胶液。加热过程中要不时摇动,使附于瓶壁上的琼脂糖颗粒进入溶液。加热时应盖上封口膜,以减少水份蒸发。
3.胶板的制备：将有机玻璃胶槽两端分别用橡皮膏(宽约1cm)紧密封住。将封好的胶槽置于水平支持物上,插上样品梳子,注意观察梳子齿下缘应与胶槽底面保持1mm左右的间隙。向冷却至45-60℃的琼脂糖胶液中加入溴化乙锭(EB)溶液使其终浓度为0.5μg /ml(也可不把EB加入凝胶中,而是电泳后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色)。用移液器吸取少量融化的琼脂糖凝胶封橡皮膏内侧,待琼脂糖溶液凝固后将剩余的琼脂糖小心地倒入胶槽内,使胶液形成均匀的胶层。倒胶时的温度不可太低,否则凝固不均匀,速度也不可太快,否则容易出现气泡。待胶完全凝固后拨出梳子,注意不要损伤梳底部的凝胶,然后向槽内加入0.5×TBE稀释缓冲液至液面恰好没过胶板上表面。因边缘效应样品槽附近会有一些隆起,阻碍缓冲液进入样品槽中,所以要注意保证样品槽中应注满缓冲液。
琼脂糖凝胶电泳实验报告
琼脂糖凝胶电泳实验报告一、实验目的琼脂糖凝胶电泳是分子生物学实验中常用的技术之一，其目的主要包括以下几个方面：1、分离和鉴定 DNA 片段：通过电泳可以将不同大小的 DNA 片段在琼脂糖凝胶中按照分子量大小进行分离，从而能够直观地观察到DNA 样品的组成和纯度。
2、检测 DNA 的质量：通过观察电泳图谱中 DNA 条带的亮度、清晰度和完整性，可以评估 DNA 样品的质量，判断是否存在降解、杂质污染等情况。
3、定量分析 DNA 浓度：结合已知浓度的 DNA 标准品，通过比较样品条带与标准品条带的亮度，可以对 DNA 样品的浓度进行大致的估算。
二、实验原理琼脂糖是一种从海藻中提取的线性多糖聚合物。
当琼脂糖溶液加热到沸点后冷却凝固，会形成网状的凝胶结构。
由于琼脂糖凝胶具有分子筛效应，DNA 分子在电场中会向正极移动，其迁移速度取决于 DNA 分子的大小和构象。
较小的 DNA 分子在凝胶中受到的阻力较小，迁移速度较快；较大的 DNA 分子受到的阻力较大，迁移速度较慢。
因此，不同大小的 DNA 分子在琼脂糖凝胶中会被分离成不同的条带。
在电泳过程中，通常使用溴化乙锭（EB）等荧光染料对 DNA 进行染色。
EB 能嵌入DNA 分子的碱基对之间，在紫外线照射下发出荧光，从而使 DNA 条带得以显现。
三、实验材料与设备1、实验材料DNA 样品：本次实验使用的是经过提取和纯化的λDNA 样品。
琼脂糖：选用高纯度的琼脂糖粉末。
电泳缓冲液：5×TBE 缓冲液（Tris硼酸EDTA），使用时稀释至1×TBE 工作液。
上样缓冲液（Loading Buffer）：含有甘油、溴酚蓝等成分，用于增加样品密度，便于样品沉入加样孔，并指示电泳进程。
核酸染料：溴化乙锭（EB）溶液。
2、实验设备电泳仪：提供稳定的直流电源，用于产生电场。
水平电泳槽：放置琼脂糖凝胶，容纳电泳缓冲液。
凝胶成像系统：用于观察和拍摄电泳结果。
琼脂糖凝胶电泳和SDSPAGE凝胶电泳
02
琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳的原理
琼脂糖凝胶电泳基于DNA分子在电场中的迁移率不同进行分离。DNA分 子在琼脂糖凝胶中通过电泳分离，其迁移率取决于其大小、构象和所带 电荷。
琼脂糖凝胶具有网络结构，DNA分子在电场作用下通过时受到阻力，迁 移速度与DNA分子的大小和构象有关。
DNA分子在琼脂糖凝胶中迁移时，会受到凝胶孔径和电场强度的影响， 孔径越小，对小分子DNA的阻滞越强，电场强度越高，DNA分子的迁移 速度越快。
适用范围比较
琼脂糖凝胶电泳
适用于DNA的分离和纯化，常用于基因克隆、测序和分子生物学研究。
SDS-PAGE凝胶电泳
适用于蛋白质的分离和纯化，常用于蛋白质的鉴定、纯化和分子生物学研究。
实验操作比较
琼脂糖凝胶电泳
操作相对简单，通常将DNA样品与染料混合后加入凝胶孔中，然后进行电泳。
SDS-PAGE凝胶电泳
操作相对复杂，需要制备不同浓度的蛋白质样品，加入SDS和染料，然后进行电泳。此外，还需要注 意缓冲液的pH值和离子强度，以确保蛋白质的稳定性和分离效果。
05
结论
对两种电泳技术的总结
琼脂糖凝胶电泳
主要用于分离大分子DNA片段，操作简单，分辨率高，但不适合分离蛋白质。
SDS-PAGE凝胶电泳
主要用于分离蛋白质，通过电荷和分子量的差异分离蛋白质，分辨率高，但操作复杂。
缺点Байду номын сангаас
可能会引起蛋白质的变性，不能用于研究蛋白质的空间结构和功能。
04
琼脂糖凝胶电泳与SDSPAGE凝胶电泳的比较
分离效果比较
琼脂糖凝胶电泳
主要用于分离大分子DNA片段，如基因组DNA和质粒DNA 。其分离效果主要取决于DNA片段的大小和电荷量。
核酸质量检测——琼脂糖凝胶电泳
核酸质量检测——琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作为介质的一种电泳方法，其兼具“分子筛”和“电泳的双重作用。
琼脂糖(Agarose)是一种线性多糖聚合物，是从红色海藻产物琼脂中提取而来的，当琼脂糖溶液加热到沸点后冷却凝固便会形成良好的电泳介质，其密度是由琼脂糖的浓度决定的。
经过化学修饰的低熔点的琼脂糖，在结构上比较脆弱，因此在较低的温度下便会熔化，可用于核酸片段的电泳检测。
琼脂糖凝胶电泳检测的主要是核酸的完整性和大小，只要核酸不是太小或者太大(超出电泳分离范围)，该方法的可信度非常高。
琼脂糖凝胶电泳的原理荧光染料检测核酸的存在观察琼脂凝胶中核酸的最简单方法是利用荧光染料溴化乙锭(EB) 进行染色，所用的荧光染料含有一个可以嵌入核酸的堆积碱基之间的荧光基团，当染料与核酸结合后呈现荧光。
核酸吸收254nm处的紫外辐射并传递给染料，被结合的染料本身在302nm和366nm有光吸收，这两种情况下，被吸收的能量可在可见光谱红橙区的590nm处重新发射出来，因此，当凝胶中含有游离的EB时即可以检测到DNA和RNA的存在。
注1：由于EB具有很强的毒性，因此在操作时一定要戴手套，并且最好有专门的区域进行电泳检测实验。
注2：可以使用GoldView染料代替EB，其具有相同的检测效果，同时毒性要低很多。
电泳区分核酸大小核酸会根据pH不同带有不同电荷，在电场中受力大小不同，因此跑的速度不同，琼脂糖凝胶电泳即根据这个原理对核酸进行区分。
核酸分子在pH高于其等电点的溶液中带负电荷，在电场中向正极移动。
由于核酸的戊糖-磷酸骨架在结构上具有重复性，长度相同的核酸链几乎具有等量的净电荷，因此它们能以同样的速率向正极方向移动。
此外，含有琼脂糖的凝胶具有网状结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在琼脂糖凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。
琼脂糖凝胶电泳解析
D23-TA克隆酶切鉴定 1~3 阳性克隆 6~8 阳性克隆/EcoRI 4 假阳性克隆（载体环化） 9 假阳性克隆/EcoRI 5 DL2000
图4 S基因克隆到T载体中
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5.1kb 2000bp
1 PCDNA3/EcoR 1 酶切 2，3，7，8，9，10 PCD12/ EcoR 1 酶切 4,5 PCD12/ EcoR 1 酶切(酶切不全） 6 DL2000
1 Marker 2 S2（1875bp） 3 S1（2172bp）
2nd扩增S1，S2 1 S1 2 S2 3 DL2000
S1，S2产物纯化 1，4 DL2000 2 S1
3 S2
PCR扩增某病毒S基因
二、琼脂糖凝胶电泳的原理是什么
▪ 1 带电颗粒在电场中将受到电场力的作用而发生泳 动。
▪ 2 电泳缓冲液中充满了离子，因而导电，DNA分子 在PH 7~8时带负电，因此在电场作用下向正极泳动。
3 上样，电泳，染色
加样：取10μL DNA样品与2μL 6×上样液混匀，用微量移液 枪小心加入样品槽中。若DNA含量偏低，则可依上述比例 增加上样量，但总体积不可超过样品槽容量。每加完一个 样品要更换tip头，以防止互相污染，注意上样时要小心操 作，避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。
电泳：加完样后,合上电泳槽盖，立即接通电源。控制电压保持 在60-80V（1～5v/cm），电流在40mA以上。当溴酚蓝 条带移动到距凝胶前沿约2cm时，停止电泳。
①-2 ①-7 ①-8 ①-9 ①-10 ③-2 ③-5 ③-13 ⑥-13 ⑥-14 ⑥-16 ⑥-20 M
⑥-24 ⑦-1 ⑦-2 ⑦-4 ⑦-5 ⑦-6 ⑦-13 ⑦-14 ⑧-3 ⑧-4 ⑧-7 ⑧-8 M
实验三 琼脂糖凝胶电泳
三、实验材料
上次实验提取的质粒 pSK（3 kb） 和MP3 （6 kb）
关于质粒大小在电泳中的鉴定：酶切后线性化条带电泳时 所处的位置指示质粒的大小。
该质粒载体用的是pUC的复制子，拷 贝数能达到500-700个。
（三）电泳
打开电源开关，调节电压至3-5 V/cm，可见到溴酚蓝条带由负极向正极移动， 约一小时后即可观察。
（四）观察
将电泳好的凝胶置于紫外透射检测仪上，戴上防护观察罩，打开紫外灯， 可见到绿色核酸条带，根据条带粗细和荧光强度，可粗略估计该样品DNA
的浓度。同时根据已知分子量的标准DNA，通过线性DNA条带的相对位置初
TAE是Tris-乙酸，缓冲容量小，但是溶解度大，易于储存； TBE是Tris-硼酸，缓冲容量大，但是溶解度小，不易长期储
存，易产生沉淀；
分离大片段最好用TAE，小片段用TBE； TBE存在硼离子，会对一些酶的活性稍有影响。
常用6×凝胶加样缓冲液配方
有的10 × loading buffer中多了一样SDS（1%），它会使酶类（如Taq酶和限 制性内切酶）变性，有终止酶促反应的作用。但在电泳时（以PCR产物为 例），在电泳泳道上会产生一片弥散，如果电泳跑的距离短，和多出来一 条带没有什么区别（大概1000 bp左右）。不加SDS的凝胶加样缓冲液只有 电泳指示剂和沉淀样品的作用。
注意：同样的marker点在不同的胶孔中，电泳迁移率有差异。因为电泳 时有边缘效应，边上的跑得快；跑胶时间长了会发热，整快胶受热不均 时也会出现这种现象。
碱裂解法抽提质粒电泳会出现几条带？
但因为抽提质粒时各人的操作差异,造成CCC/OC/L等多种构型， 条带多少不一，亮暗也不一。但最典型的有三条：超螺旋、 开环和复制中间体。 如果RNaseA添加过少或者质量不高，会导致RNA降解不完全， 会有一条远离点样孔跑的最快的残余RNA条带；根据RNA降解 程度不同，条带亮度会有很大差异。 提取过程中加溶液震荡剧烈会导致基因组片段断裂成很小的 片段，因此质粒中含有基因组的短片段会导致一些电泳条带 的出现。 还有电泳时间的长短造成各条带的移动距离也不一，一般较 难判断是对是错。电泳跑的时间较短，尽管能分出大小，但 习惯上跑开点对分辨差别不大的条带有好处，短胶容易出现 误判。
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琼脂糖凝胶电泳1.原理琼脂糖凝胶电泳是用琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。
其分析原理与其他支持物电泳最主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。
琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。
但由于其孔径相当大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广泛应用于核酸的研究中。
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，因此跑的速度不同，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。
琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的DNA片段，其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低，但它制备容易，分离范围广。
普通琼脂糖凝胶分离DNA的范围为0.2-20kb，利用脉冲电泳，可分离高达10^7bp的DNA片段。
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率向正极方向移动。
2操作流程准备干净的配胶板和电泳槽琼脂糖凝胶电泳：水平电泳注意DNA酶污染的仪器可能会降解DNA，造成条带信号弱、模糊甚至缺失的现象。
(1)电泳方法一般的核酸检测只需要琼脂糖凝胶电泳就可以；如果需要分辨率高的电泳，特别是只有几个bp的差别应该选择聚丙烯酰胺凝胶电泳；用普通电泳不合适的巨大DNA链应该使用脉冲凝胶电泳。
注意巨大的DNA链用普通电泳可能跑不出胶孔导致缺带。
(2)凝胶浓度对于琼脂糖凝胶电泳，浓度通常在0.5～2%之间，低浓度的用来进行大片段核酸的电泳，高浓度的用来进行小片段分析。
低浓度胶易碎，小心操作和使用质量好的琼脂糖是解决办法。
注意高浓度的胶可能使分子大小相近的DNA带不易分辨，造成条带缺失现象。
(3)缓冲液常用的缓冲液有TAE和TBE，而TBE比TAE有着更好的缓冲能力。
电泳时使用新制的缓冲液可以明显提高电泳效果。
注意电泳缓冲液多次使用后，离子强度降低，pH值上升，缓冲性能下降，可能使DNA电泳产生条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。
三羟甲基氨基甲烷（Tris(hydroxymethyl)aminomethane，一般简称为Tris）是一种有机化合物，其分子式为(HOCH2)3CNH2。
Tris被广泛应用于生物化学和分子生物学实验中的缓冲液的制备。
例如，在生物化学实验中常用的TAE和TBE 缓冲液（用于核酸的溶解）都需要用到Tris。
(4)电压和温度电泳时电压不应该超过20V/cm，电泳温度应该低于30℃，对于巨大的DNA 电泳，温度应该低于15℃。
注意如果电泳时电压和温度过高，可能导致出现条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。
特别是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象(5)DNA样品的纯度和状态注意样品中含盐量太高和含杂质蛋白均可以产生条带模糊和条带缺失的现象。
乙醇沉淀可以去除多余的盐，用酚可以去除蛋白。
注意变性的DNA样品可能导致条带模糊和缺失，也可能出现不规则的DNA条带迁移。
在上样前不要对DNA样品加热，用20mM NaCl缓冲液稀释可以防止DNA变性。
(6)DNA的上样正确的DNA上样量是条带清晰的保证。
注意太多的DNA上样量可能导致DNA带型模糊，而太小的DNA上样量则导致带信号弱甚至缺失。
(7)Marker的选择DNA电泳一定要使用DNA Marker或已知大小的正对照DNA来估计DNA 片段大小。
Marker应该选择在目标片段大小附近ladder较密的，这样对目标片段大小的估计才比较准确。
需要注意的是Marker的电泳同样也要符合DNA电泳的操作标准。
如果选择λDNA/HindIII或者λDNA/EcoRI的酶切Marker，需要预先65℃加热5min，冰上冷却后使用。
从而避免HindIII或EcoRI酶切造成的粘性接头导致的片段连接不规则或条带信号弱等现象。
(8)凝胶的染色和观察实验室常用的核酸染色剂是溴化乙锭（EB），染色效果好，操作方便，但是稳定性差，具有毒性。
注意观察凝胶时应根据染料不同使用合适的光源和激发波长，如果激发波长不对，条带则不易观察，出现条带模糊的现象。
3回收编辑(1)DNA片段的胶回收方法电泳洗脱法低熔点琼脂糖凝胶电泳挖块法冻融回收法玻璃奶回收法柱回收法(2)胶回收注意事项a.将电泳槽用ddH2O反复清洗干净，倒入新鲜配制的灭菌电泳缓冲液；b.根据点样量制备合适厚度的琼脂糖凝胶板；c.切胶时尽可能切掉不含DNA片段的凝胶；d.要尽量减少DNA在紫外下的照射时间以减少对DNA的损伤；e.熔胶要完全。
loading bufferloading buffer 的中文名字叫上样缓冲液，6*的缓冲液中可以显示两条带，前面的紫兰色的条带是溴酚蓝，在0.6%、1%、1.4%和2%琼脂糖凝胶电泳中，溴酚兰的迁移率分别与1Kb、0.6Kb、0.2Kb和0.15Kb的双链线性DNA片段大致相同；后面的兰色条带是二甲苯青，它在1%和1.4%琼脂糖中电泳时，其迁移速率分别与2Kb和1.6Kb的双链线性DNA大致相似。
而对于PAGE胶他们的迁移速率也分别不同。
1.主要用途loading buffer的功能主要有两个：第一，里边的指示剂溴酚蓝和二甲苯青FF起到指示的作用，显示电泳的进程，以便我们适时终止电泳；第二，里边的成分甘油可以加大样品密度，使样品密度大于TAE，从而沉降到点样孔中，防止样品飘出点样孔。
另外，有的Buffer是加有SDS的，一般都会写明。
SDS主要是促使聚合酶变性，因为没有除尽的聚合酶会结合在DNA双链上影响它的迁移速率。
细胞裂解后的裂解液，加loading 100℃加热，也是为了中止酶促反应，防止提取的蛋白质降解。
2.制备方法loading buffer 一般配置：(1) 6×Loading buffer:30mM EDTA36%(v/v) Glycerol0.05%(w/v) Xylene Cyanol FF0.05%(w/v) Bromophenol Blue主要用于DNA电泳(2) 10×Loading buffer:30mM EDTA50%(v/v) Glycerol0.25%(w/v) Xylene Cyanol FF0.25%(w/v) Bromophenol Blue主要用于RNA电泳注：（1）10×loading buffer中仅有色素溴酚蓝（Bromophenol Blue)一种染料（浓度0.05%）；（2）6×loading buffer中含色素溴酚蓝（Bromophenol Blue)、二甲苯青蓝FF （Xylene Cyanol FF)两种染料（浓度都是0.05%）在琼脂糖凝胶（0.5% ~ 1.4%）中溴酚蓝（Bromophenol Blue）约与300 bp 的双链线状DNA的迁移速度相同，二甲苯腈蓝FF则与4 kbp的双链线状DNA 的迁移速度相等。
6×loading buffer是用来上样的；10×loading buffer是stop buffer，是停止酶促反应的，如果一定要用10×loading buffer的上样当然也可以，唯一要注意的是：10×loading buffer中多了一样SDS，它会使酶类如taq酶变性，以PCR产物为例，在电泳泳道上会产生一片弥散，如果电泳跑的距离短，和多出来一条带没有什么区别（大概1000bp左右）。
(3) 5×SDS-PAGE Loading Buffer配制方法组份浓度：250mM Tris-HCl（pH6.8）10%（W/V）SDS0.5%（W/V）BPB50%（V/V）甘油5%（W/V）β-巯基乙醇配制量：5mL配制方法：1.量取下列试剂，置于10mL塑料离心管中。
1M Tris-HCl 1.25mLSDS（十二烷基硫酸钠）0.5gBPB（溴酚蓝）25mg甘油 2.5mL2.加入去离子水溶解后定容至5mL。
3.小份（500μl/份）分装后，于室温保存。
4.使用前将25μl的2-ME加到每小份中。
5.加入2-ME的Loading Buffer可在室温下保存一个月左右16S 核糖体RNA1.简介16S 核糖体RNA（16S ribosomal RNA，或简称为 16S rRNA）是[1] 分。
16S rRNA的长度约为1,542 nt。
一个细菌的细胞中可包含多种具有不同序列的16S rRNA已知16S rRNA具有如下几项功能：16S rRNA具有与原核生物核糖体大亚基中的23S rRNA相似的结构决定功能，可作为核糖体蛋白质结合的架构。
在足量Mg2+存在下分离到的16S rRNA 处于紧密状态，其空间结构与30S 亚基的大小和形状十分相似。
16S rRNA的3'端含有能与mRNA上游AUG起始密码子通过氢键结合的反夏因-达尔加诺序列。
另有发现表明，16S rRNA中1,505－1,539的CCUCC序列与mRNA的相应序列有互补关系。
16S rRNA能通过氢键与23S rRNA结合，增强原核生物70S 核糖体一大一小两个亚基（50S 亚基与30S 亚基）结合时的稳定性。
16S rRNA能通过其1,492及1,493的腺嘌呤残基（参见嘌呤分子结构图解）的N1原子与mRNA骨架上的2'OH基团之间产生氢键，使核糖体A位密码子－反密码子的碱基互补配对稳定化。
2.通用前体由于不同种的真细菌与古细菌间的16S rRNA基因（16S rDNA）是高度保守的，16S rDNA常被用于对各种生物进行的系统发育学方面的研究这种运用16S rRNA对生物进行系统发育学研究的方法由卡尔·沃斯（Carl Woese）开创。
另外，线粒体和叶绿体中的rRNA也都被扩增了。
在获得能提供系统发育学信息的16S rRNA分子时需要利用通用PCR引物对16S rRNA分子进行扩增。
16S rRNA序列的对比分析需要在这类“通用引物”的脱氧核糖核酸分子的辅助下完成，这类分子具有如下序列：8UA正向：5'-AGA GTT TGA TCM TGG CTC AG-3'519B反向：5’-GTA TTA CCG CGG CKG CTG-3'反向：ACG GCT ACC TTG TTA CGA CTT这类引物因并未在近期发现的几种属于纳古菌门（Nanoarchaeota）的热液古菌中分离识别出来，也被称为准通用引物。