Southern 印迹杂交实验报告

Southern 印迹杂交实验报告

姓名：陆叶学号：14211020062 专业：公共卫生

实验时间：12.18；12.25 带教老师：潘銮凤

【实验目的】

学习核酸杂交的基本过程和操作

【实验原理】

将待检测的DNA分子用或不用限制性内切酶消化后，通过琼脂糖凝胶电泳进行分离，继而将其变性并按其在凝胶中的位置转移到硝酸纤维素薄膜或尼龙膜上，固定后再与同位素或其它标记物标记的DNA或RNA探针进行反应，检测靶DNA片段中是否存在与探针同源的序列。如果待检物中含有与探针互补的序列，则二者通过碱基互补的原理进行结合，游离探针洗涤后用自显影或其它合适的技术进行检测，从而显示出待检的片段及其相对大小。

用途：检测样品中的DNA及其含量，了解基因的状态, 如是否有点突变、扩增重排等。【实验步骤】

1、基因组DNA的限制性内切酶酶切

取1个1.5ml离心管按下列量依次加入基因组DNA、10X酶缓冲液，酶，做好标记。老师给的HL60基因组DNA 10μg（7.6μL）；10×Buffer E（10.4μL）；EcoR I（10 u/μL）（2μL）。总体积20μL。37℃保温1.5小时。

2、1％琼脂糖电泳

先制备凝胶，称取1.2 g Agarose放入三角烧瓶中，加入60 mL TAE溶液，微波炉中加热令其完全溶解，稍作冷却后加入GelRed核酸染液6μL（稀释10,000倍）。浇板，水平放置，待凝。胶凝后按照以下顺序加样。两组共用一块凝胶，共7个样。

①基因组DNA10 20μl （自己的）

②基因组DNA10 μg（老师的）

③酶切样品

④阳性对照（c-myc 4.7 kb线性片段，30pg/μl, 10μl)

⑤酶切样品

⑥基因组DNA10 μg （老师的）

⑦基因组DNA10 20μl （自己的）

插上电源，负极在样品槽一边，DNA将向阳极跑，80V电泳2小时左右，直到溴酚蓝染料跑到接近凝胶尾部，在电泳期间做好胶变性和转移准备。

3、变性

切胶，2—6孔，宽4.5cm,长7cm(从顶部开始，可用尼龙膜保护纸作为标尺）

①将凝胶浸在5倍体积的胶变性液中, 慢慢摇动20分钟。

②ddH2O洗2次。

③在胶中和液中慢慢摇动15分钟。

4、转移

①在搪瓷盘中加入300 ml 10×SSC，放上培养皿和小玻璃板。

②将3张长滤纸浸湿，逐张放在玻璃板上，用移液管的滚动，赶走气泡。

③切除多余凝胶，小心地将凝胶放在滤纸上（加样孔面向下），赶走滤纸与胶之间的气泡。

④再将与胶大小相同的尼龙膜（浸湿）放在胶上，同样不能有气泡，然后放上三张浸湿的

滤纸，赶走气泡。

⑤紧贴凝胶四周各放一张X光片。

⑥小心蒙上一张比搪瓷盘大的保鲜膜。保鲜膜要紧贴滤纸，但不能让滤纸移动。

⑦用刀片在离滤纸周围约1-2 mm处，轻轻割断保鲜膜，但不能割破滤纸。取走滤纸上的

保鲜膜。

⑧整齐地放上草纸，数张草纸一折为二，草纸堆要高出搪瓷盘边约10 cm。

⑨在草纸上放上玻璃板, 压上约500 g重的重物, 转移过夜。

5、固定

①将胶和尼龙膜一起翻过来,用铅笔深入加样槽在尼龙膜上画上槽的位置。

②正面朝上放在紫外交联仪中，交联固定。

6、杂交和洗膜

①将尼龙膜放入杂交管内, 加预杂交液, 68℃封闭6小时。②倒出预杂交液, 加杂交液，68℃杂交过夜。③回收杂交液（可重复使用），将膜放在洗膜溶液I（2xSSC,0.1%SDS）中, 室温洗2次, 每次摇动5分钟。④再在洗膜溶液II（0.5xSSC, 0.1%SDS）中, 68℃洗2次, 每次摇动15分钟。

7、检测

①将膜在缓冲液1(马来酸缓冲液)中漂洗3分钟。

②在缓冲液2（封闭液）中室温摇动封闭30分钟。

③在含anti-DIG-AP的抗体溶液中室温摇动，孵育30分钟。

④用洗膜溶液III（马来酸缓冲液，0.3%吐温）洗2次, 每次15分钟。

⑤在缓冲液3（检测缓冲液）中平衡3分钟。

⑥将膜与新鲜配制的显色溶液一起在黑暗中温育0.5-16小时。

⑦当条带显色到合适的深度后, 或在膜背景变深前, 用TE或ddH2O洗去底物液，拍照并干

燥保存。

【实验结果】

上面两张图分别为琼脂糖凝胶电泳结果和Southern blot结果，琼脂糖凝胶电泳结果显示1-3条带（基因组DNA自己的；基因组DNA老师的；酶切样品）均有DNA片段显示，4阳性对照对应条带无DNA片段显示，1、2条带因为基因组很大，在电场作用下基本不会动，故在靠近加样孔的地方；而酶切后的基因组由于断裂成一系列的片段，电泳时会形成均匀的涂抹状，见条带3；尾巴高亮怀疑是RNA量过多；Southern blot 只显示了阳性对照结果。【注意事项】

1、DNA限制性酶的用量1-5U/ugDNA，时间为1-20小时。中途可取少量（小于十分之一）电泳检测是否酶切完全。

2、EDTA会抑制酶活性，在酶解反应液中的浓度小于0.25mmol/l为佳。

3、内切酶一般保存在甘油中，甘油会抑制酶活性，因此，所加入酶的体积应小于反应总体积的十分之一，否则应将反应体积加大。

4、若基因组DNA浓度低，可在酶切后用一冲成点浓缩DNA后跑胶。

5、标记探针在加入杂交液之前，一定要加热变性处理，并且要先在杂交液中混匀后加入，不要直接加在膜上。

6、杂交也可以在杂交袋中进行。

7、含有DIG标记探针的杂交液可以放在-20°C保存，反复多次使用，每次用前在68°C热变性。

8、为了获得最佳效果，第一次使用的探针，可做系列模拟杂交，即将小块尼龙膜在不同探针浓度的杂交液中杂交过夜，然后经显色检测，采用背景可以接受的最高的探针浓度进行真实杂交。

9、第一次杂交的DNA可用碱去除探针（限于尼龙膜），用第二个探针做预杂交和杂交。

10、杂交的灵敏度取决于杂交液中探针的弄得和显色时间。

11、对于尼龙膜可采用碱溶液转移，更有利于DNA的结合。

12、若目的片段大于10kb可用0.25mol/lHCl先部分脱嘌呤，使片段变短，便于有效转移。【讨论】

●结果分析

本实验凝胶电泳后，紫外灯下观察1-3条带均有DNA片段显示，4阳性对照对应条带无DNA片段显示。

转膜结果中只有阳性对照组有杂交后显色，可能原因有：①本实验采用毛细管法向上转移，可能是由于转膜速度慢、效率低导致的转膜不完全，使DNA含量非常少，以至于无法抗-DIG-碱性磷酸酶及其酶底物显色；②DNA含量过少，非放射性标记探针法灵敏度不高，可以试用放射性探针标记法提高灵敏度；③预杂交液封闭非特异性结合位点时也结合了含量很低的待测DNA位点，可以尝试用不同浓度的预杂交液来封闭非特异性位点；④洗膜条件有：低严格度（低温、高盐）、高严格度（高温、低盐），随着盐浓度增加，杂交率增加（Na+的作用），高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定，所以洗膜时一定要按照低严格度→高严格度，可以减少DNA的流失。

●影响杂交的因素：

1、待检核酸分子的浓度和长度，浓度越大，复性速度越快，敏感性越高；分子越大，转膜越困难，敏感性下降。

2、探针的性质（标记效率、浓度，核酸性质）：对于单链探针，浓度越高，杂交率增加；探针标记方法和检测方法的选择。

进行探针标记的标记物分两大类：放射性和非放射性。放射性标记物的灵敏度极高，可检测到10-14—10-18g的物质，在最适条件下，可检测出样品中少于1000个分子的核酸含量，但是存在着放射性污染及放射核素发生衰变所产生的不稳定性两大缺点。非放射性标记物（生物素、地高辛、荧光物质、酶类、金属Hg等）优点是无放射性污染，稳定性好，可以较长时间存放等。

本实验采用地高辛连接于dUTP上进行标记，地高辛标记的探针与靶核酸杂交后，用带有碱性磷酸酶的抗地高辛抗体进行免疫结合反应，通过酶底物的化学显色来显示。与放射性标记相比，地高辛标记探针具有非放射性探针的优点，对人体无害，不受半衰期限制，探针可以长期保存。与生物素标记探针相比，地高辛探针不受组织、细胞中内源性生物素的干扰，敏感性高。

3、杂交液体积、温度和杂交时间：体积越小，杂交动力学越高；DNA/DNA杂交适宜的复性温度为比Tm低20～25℃；温度↓非特异性↑；温度↑敏感性↓。

4、杂交液的离子强度：低盐浓度时杂交率较低，随着盐浓度增加，杂交率增加（Na+的作用），高浓度的盐使碱基错配的杂交体更稳定，当进行序列不完全同源的杂交时，必须维持