质粒DNA的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题
实验八质粒DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳检测
当加入pH4.8的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,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。
2.简要叙述酚氯仿抽提DNA体系后出现的现象及其成 因?
3.沉淀DNA时为什么要用无水乙醇及在高盐、低温条 件下进行?
质粒3种构型
1.超螺旋的共价闭合环状质粒DNA(covalelltly closed circular DNA,简称cccDNA); 2.开环质粒DNA,即共价闭合环状质粒DNA的一条链 断裂,(open circular DNA,简称ocDNA); 3.线形质粒DNA,即共价闭合环状质粒DNA 两条链发 生断裂(linear DNA,简称LDNA)。
2. 琼脂糖凝胶电泳检测DNA
一、实验目的
通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测 DNA的方法和技术。
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。
2.取1.4 ml培养液至Eppendorf管中,12000rpm离心30 秒,弃上清,取沉淀。
3.将细菌沉淀悬浮于100µl预冷溶液Ⅰ中,振荡混匀。 4.加入200µl溶液Ⅱ,缓慢颠倒离心管,混匀(勿剧烈
质粒dna提取及电泳检测实验报告(一)
质粒dna提取及电泳检测实验报告(一)质粒DNA提取及电泳检测实验报告实验目的•提取质粒DNA并检测其纯度和浓度•进行电泳检测,分析质粒DNA的大小和完整性实验材料•培养基含有质粒DNA的细菌培养物•高纯度DNA提取试剂盒•离心管、移液器、显微镜等常规实验仪器设备实验步骤1.收取 mL培养基含有细菌的培养物样品,放入离心管中。
2.将离心管置于高速离心机中,以12000 rpm离心5分钟,使细菌沉淀于离心管底部。
3.弃掉上清液,轻轻地加入合适的缓冲溶液悬浮沉淀的细菌细胞。
4.加入适量的裂解液使细菌细胞裂解,使质粒DNA释放到溶液中。
5.加入蛋白酶K进行蛋白质降解,使DNA更易提取。
6.加入冷乙醇混合液,沉淀DNA。
7.使用离心机离心,将沉淀的DNA分离出来。
8.用缓冲液洗涤提取的DNA,去除杂质。
9.使用专门的仪器或试剂盒检测提取的质粒DNA的浓度和纯度。
10.备取质粒DNA样品,进行电泳检测。
结果与分析•通过电泳检测,可以观察到质粒DNA的带状图案。
•根据带状图案的迁移距离,可以初步判断质粒DNA的大小。
•如果带状图案清晰且没有模糊的杂带,说明质粒DNA的完整性良好。
•通过测量提取的质粒DNA的浓度和纯度,可以进一步评估实验结果的可靠性。
结论•本实验成功提取并检测了质粒DNA,并通过电泳检测初步分析了其大小和完整性。
•经测量,质粒DNA的浓度和纯度符合实验要求。
•本实验结果可应用于后续实验或研究中,为进一步分析质粒DNA 的功能提供了基础。
实验注意事项•操作过程需严格遵守实验室安全规范,避免接触有毒或有害物质。
•仪器设备使用前需检查并确保正常工作。
•实验室内要保持清洁,避免污染样品。
•测量和记录数据时,要仔细操作,确保准确性和可重复性。
参考文献(如果有的话,请列出相关参考资料)。
质粒dna的提取实验报告思考题doc
质粒dna的提取实验报告思考题篇一: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(Vortex 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60mL5mol/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的分离提取与琼脂糖凝胶电泳
分子生物学实验报告实验名称:质粒DNA的分离提取与琼脂糖凝胶电泳班级:生工xx姓名:xxx学号:xxxxxxxxx质粒DNA的分离提取与琼脂糖凝胶电泳1引言质粒(plasmid)是存在于细菌染色体外的一个或多个能独立复制并稳定遗传的小型环状双链DNA分子,分子量一般在0.2~10kb范围内[1]。
质粒由于其特殊的性质,已广泛地用作基因工程中的DNA分子无性繁殖的运载体,同时它也是研究DNA结构与功能的较好模型。
我们将通过本次实验了解质粒的特性及其在分子生物学研究中的作用,并掌握质粒DNA分离纯化的原理,学习碱裂解法分离质粒DNA和琼脂糖凝胶电泳分离的方法,同时熟练掌握移液器及离心机的使用。
2材料和方法2.1 实验原理2.1.1质粒DNA分离纯化原理质粒具有复制和控制机构,能够在细胞质中独立自主地进行自身复制,并使子代细胞保持它们恒定的拷贝数。
从细胞生存来看,没有质粒存在,基本上不妨碍细胞的存活,因此质粒是寄生性的复制子。
根据质粒的这种特性,通常采用DNA体外重组技术和微生物转化等基因工程的技术和方法,使重组到质粒的某种基因(如干扰素基因)带进受体细胞(如具有一定特性的大肠杆菌细胞等)表达它的遗传性质,改变或修饰寄主细胞原有的代谢产物,或产生新的物质(如干扰素)。
pMD18-T Vector是一种高效克隆PCR产物 (TA Cloning) 的专用载体。
这种载体是由pUC18载体改建而成,在pUC18载体的多克隆位点处的Xba I和Sal I识别位点之间插入了EcoR V识别位点,用EcoR V进行酶切反应后,再在两侧的3’端添加“T”而成。
因大部分耐热性DNA聚合酶进行PCR反应时都有在PCR产物的3’末端添加一个“A”的特性,所以使用这两种制品可以大大提高PCR产物的连接、克隆效率[2]。
所有分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离和纯化质粒DNA。
目前应用于质体DNA的纯化或抽取的方法众多,例如碱溶裂法(alkaline lysis)、热裂解法(boiling method)、氯化铯(CsCl)纯化法,及市售柱层析套管法等。
实验一、质粒DNA的提取及检测实验报告
实验一、质粒DNA的提取及检测【实验目的】1、掌握碱裂解法提取质粒的原理和步骤2、掌握琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术3、学会PCR操作的基本技术第一部分质粒DNA的提取一、实验原理:碱裂解法提取质粒是根据共价闭合环状质粒DNA与线性染色体DNA在拓扑学上的差异来分离它们。
在pH值介于~这个狭窄的范围内,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。
当加入的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,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。
二、仪器与试剂1、仪器恒温摇床、台式离心机2、试剂溶液I、溶液Ⅱ、溶液Ⅲ、无水乙醇、TE缓冲液、胰RNA酶、酚、氯仿三、实验步骤1、将2mL含相应抗生素(Amp:50μg/mL)的LB液体培养基加入到试管中,接入含pUC19质粒的大肠杆菌,37℃振荡培养过夜。
2、取培养物倒入微量离心管中,4000r/min离心2min。
3、吸去培养液,使细胞沉淀尽可能干燥。
4、将细菌沉淀悬浮于100μL溶液I中,充分混匀,室温放置10 min。
5、加200μL溶液Ⅱ(新鲜配制),盖紧管皿,混匀内容物,将离心管放冰上5min。
6、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。
7、12000r/min,离心15min,将上清转至另一离心管中。
8、向上清中加入等体积酚:氯仿(1:1)(去蛋白),反复混匀,12000r/min,离心5min,将上清转移到另一离心管中。
9、向上清加入2倍体积无水乙醇,混匀后,室温放置5~10min。
12000r/min,离心5min。
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(Vortex 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提取实验报告
质粒dna提取实验报告引言DNA的提取是生物学实验中非常重要的一步,它可以用于后续的分子生物学研究,比如克隆、PCR、基因测序等。
而本次实验的目的是从细菌中提取质粒DNA,并对提取的结果进行分析,评估提取效果。
材料与方法1. 实验材料- 大肠杆菌菌液- 细胞裂解液- RNase A- 莱文斯坦缓冲液- 高盐裂解液- 乙酰盐- 氯仿- 异丙醇- TE液- 离心管等实验仪器和耗材。
2. 实验步骤- 调制莱文斯坦缓冲液,用于细胞裂解和质粒DNA的稳定。
- 预处理大肠杆菌菌液,用高盐裂解液处理使其细胞壁破裂,释放出质粒DNA。
- 添加异丙醇与氯仿,用于分离DNA和其他细胞组分。
- 加入乙酸盐处理DNA上的蛋白质,使其沉淀。
- 用异丙醇洗涤DNA沉淀,去除杂质。
- 用TE液溶解提取得到的DNA。
结果与讨论经实验,我们成功地从大肠杆菌中提取到了质粒DNA。
通过紫外光照射,我们观察到了明亮的DNA带,证明提取得到的DNA具有较高的纯度。
另外,我们还使用琼脂糖凝胶电泳对提取的DNA进行了分析。
从琼脂糖凝胶电泳的结果中,我们观察到细长而连续的DNA 条带,说明提取得到的质粒DNA具有较好的完整性。
此外,我们还注意到,在琼脂糖凝胶中,质粒DNA的迁移速率要快于细菌染色体DNA,这是因为质粒DNA的分子量较小。
在实验的过程中,我们注意到了一些实验技巧和注意事项。
首先,在进行细胞裂解和DNA提取过程中,必须保持材料的无菌状态,以免外源性DNA的污染。
其次,避免在提取过程中显著提高DNA样本的温度,以防止DNA的降解。
最后,注意避免DNA溶液与金属物质接触,因为金属离子可能对DNA具有毒性。
结论通过本次实验,我们成功地从大肠杆菌中提取到了高质量的质粒DNA,并在琼脂糖凝胶上观察到清晰的DNA带。
实验过程中,我们掌握了DNA提取的基本操作技巧和注意事项,这对我们今后的分子生物学研究将产生积极的影响。
然而,本次实验还有一些改进的空间。
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
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。
质粒酶切实验报告讨论
一、实验背景质粒是细菌染色体外的DNA分子,广泛存在于细菌、真菌、植物和动物细胞中。
质粒DNA在分子生物学研究中具有重要意义,如基因克隆、基因表达、基因编辑等。
质粒酶切实验是分子生物学实验中的一项基础技术,通过限制性核酸内切酶(限制酶)切割质粒DNA,得到特定的DNA片段,从而实现基因克隆、基因表达等目的。
本实验旨在通过质粒酶切实验,对提取的质粒DNA进行酶切,并利用琼脂糖凝胶电泳技术检测酶切结果,以验证实验的准确性。
二、实验方法1. 质粒DNA提取(1)采用碱裂解法提取质粒DNA,具体操作如下:① 将含有质粒的细菌培养至对数生长期,收集菌液。
② 向菌液中加入溶菌酶,37℃水浴30分钟,使细胞壁破裂。
③ 加入等体积的碱液(NaOH),混匀,室温放置5分钟。
④ 加入等体积的冰乙酸,混匀,室温放置5分钟。
⑤ 12,000 r/min离心5分钟,取上清液。
⑥ 加入2倍体积的无水乙醇,混匀,室温放置15分钟。
⑦ 12,000 r/min离心10分钟,弃上清液。
⑧ 加入1ml 70%乙醇洗涤沉淀,12,000 r/min离心5分钟。
⑨ 弃上清液,将沉淀溶于50μl TE缓冲液中。
(2)检测质粒DNA浓度和纯度,具体操作如下:① 使用紫外分光光度计测定质粒DNA在260nm和280nm处的吸光度值。
② 根据公式计算质粒DNA浓度和纯度。
2. 质粒DNA酶切(1)选择合适的限制酶,根据质粒DNA序列设计酶切位点。
(2)配制酶切反应体系,包括质粒DNA、限制酶、缓冲液等。
(3)将反应体系置于37℃水浴中酶切反应4小时。
3. 琼脂糖凝胶电泳检测(1)配制琼脂糖凝胶,加入适量的溴化乙锭(EB)。
(2)将酶切后的质粒DNA样品和DNA分子量标准样品加入琼脂糖凝胶孔中。
(3)100V电压电泳1小时。
(4)紫外灯下观察并拍照记录电泳结果。
三、实验结果与分析1. 质粒DNA提取结果通过紫外分光光度计检测,质粒DNA浓度为100ng/μl,纯度为1.8(A260/A280),符合实验要求。
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
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的提取及检测实验报告
四川大学实验报告题目: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、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。
噬菌体、M133.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1 / 9四川大学实验报告(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。
综合性实验报告 质粒的提取及酶切
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。
To visualize DNA or RNA, the gel is placed on a ultraviolet transilluminator.
质粒是存在于几乎所有细菌中染色体之外的外状DNA分子。质粒通常携带有染色体上所不存在的基因,并表现出一些有用的性状,如抗生素抗性,耐受重金属等。质粒拥有自己的复制原点,因此可以不依赖于染色体而进行独立复制。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编码与复制有关的酶。
Agarose is typically used at concentrations of 0.5% to 2%.
The distance DNA has migrated in the gel can be judged by visually monitoring migration of the tracking dyes.
质粒分为:严紧型(低拷贝数)和松弛型(高拷贝数)。
质粒通常用作克隆载体,而碱裂解法是制备质粒DNA最为常用的方法之一。
本方法是依据共价闭合环状质粒DNA与染色体DNA在变性和复性之间存在差异进行的。
当细胞悬浮于NaOH和十二烷基酸钠(SDS)溶液中时,在高pH(碱)的作用下细胞发生裂解,此外,蛋白质和染色体DNA发生变性与细胞碎片一起沉淀下来。
The higher the agarose concentration, the "stiffer" the gel. Higher concentrations of agarose help in the separation of small DNAs, while low agarose concentrations allow resolution of larger DNAs.
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。
质粒DNA的小量提取与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。
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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。