质粒DNA酶切及琼脂糖凝胶电泳分离鉴定
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的酶切鉴定原理
质粒DNA的酶切鉴定原理质粒DNA的酶切鉴定是一种常用的实验方法，用于确定质粒DNA的大小和纯度。
酶切鉴定是通过用特定的限制性内切酶切割质粒DNA，然后利用琼脂糖凝胶电泳分离DNA片段，并通过染色或脱染观察分离结果。
限制性内切酶是一类特殊的酶，它们能够识别DNA的特定序列，并在该序列上切割DNA分子，产生特定的DNA片段。
酶切鉴定的原理主要包括限制性内切酶的选择、质粒DNA酶切、琼脂糖凝胶电泳和染色观察。
首先，选择适当的限制性内切酶。
限制性内切酶是依据其能够识别的特定DNA 序列而命名的。
在酶切鉴定中，通常使用两个不同的限制性内切酶，因为单个限制性内切酶的选择性有限。
选择限制性内切酶时需考虑酶切位点的位置和数量，以及酶切位点的特异性和完整性。
其次，进行质粒酶切。
通常将质粒DNA与适当的缓冲液和限制性内切酶混合，反应一段时间。
反应结束后，通过热灭活限制性内切酶，停止酶切反应。
酶切反应完成后，会得到经限制性内切酶切割的DNA片段。
然后，进行琼脂糖凝胶电泳分离。
琼脂糖凝胶电泳是一种常用的DNA分子量测定方法。
它通过将DNA样品加入琼脂糖凝胶槽中，在电场作用下，DNA片段按照大小被分离。
较小的DNA片段在电场中移动更快，较大的DNA片段移动较慢。
通过检测琼脂糖凝胶上的DNA迁移距离，可以获得质粒DNA的分子量信息。
最后，通过染色观察和图像分析来确定质粒DNA的大小和纯度。
琼脂糖凝胶电泳结束后，通常需要染色来显示DNA片段。
常见的染色剂有溴化乙锭和SYBR Green等。
经过染色的琼脂糖凝胶可以进行观察和记录，并通过分析软件对分离的DNA片段进行测量和分析，得到质粒DNA的大小和纯度信息。
总之，质粒DNA酶切鉴定是通过限制性内切酶切割质粒DNA，然后通过琼脂糖凝胶电泳分离和染色观察来确定质粒DNA的大小和纯度。
这种方法简便易行，可用于快速鉴定质粒DNA的酶切效果和测定其分子量。
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的提取及琼脂糖凝胶电泳
三、仪器、材料与试剂
(一)仪器 1．恒温培养箱 2．恒温摇床 3．台式离心机 4．高压灭菌锅 (二)材料 1．含连接外源基因质 粒的E. coli 2．1.5mL Eppendorf管 3．吸头、微量移液器
(三)主要试剂
溶液Ⅰ：由葡萄糖、EDTA、Tris-HCl度,减少抽提过程中的 机械剪切作
四、实验步骤
• (一)、称取0.5g琼脂糖，放入锥形瓶中，加入50 mL 0.5xTAE 缓冲液，置微波炉或水浴加热至完全溶化，温度降至60 ℃左 右时加入少许EB溶液，摇匀，则为1％琼脂糖凝胶液。 • (二)胶板的制备
1．将有机玻璃内槽放置于一水平位置，并放好样品梳子。 2．将冷到60℃左右的琼脂糖凝胶液，加入EB后，缓缓倒入有 机玻璃内槽，直至有机玻璃板上形成一层均匀的胶面(不要形成 气泡)。注意：溴化乙锭为致癌物，须戴一次性塑料薄膜手套操 作，并小心污染环境。
Solution III
5mol／L 乙酸钾 冰乙酸 水 60 mL 11．5mL 28．5mL
TE缓冲液 10mmo1／L Tris· HCl 1mmo1／L EDTA(pH8.0) 胰RNA酶溶液
将RNA酶溶于10mmo1/L Tris· HCl(pH7．5)和 15mmo1/L NaCl中，配成10mg/mL的浓度，于100℃加热 15min，缓慢冷却至室温，保存于-20℃。
3．待胶凝固后，取出梳子，放在电泳槽内。
4．加入电泳缓冲液至电泳槽中。
• (三)加样 • 用移液枪将已加入上样缓冲液的DNA样品 加入加样孔(记录点样顺序及点样量)。 • (四)电泳
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)。DNA的迁移速 度与电压成正比，最高电压不超过5V/cm。
DNA的酶切和琼脂糖凝胶电泳实验原理及步骤
实验6 DNA的酶切和琼脂糖凝胶电泳目的要求（1）掌握琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理和方法。
（2）学习利用琼脂糖凝胶电泳方法测定DNA片段大小。
（3）学习有关建立DNA限制性内切酶图谱的基本技术。
原理DNA分子在碱性环境中（pH8.3缓冲液）带负电荷，外加电场作用下，向正极泳动。
不同的DNA片段由于其电荷、分子量大小及构型的不同，在电脉时的泳动速率就不同，从而可以区分出不同的区带，电泳后经溴乙锭（菲啶溴红）染色，在波长254nm紫外光照射下，DNA显橙红色荧光。
琼脂糖凝胶电泳所需DNA样品量仅为0.5—1μg，超薄型平板琼脂糖凝胶电泳所需DNA 可低于0.5μg。
溴乙锭检测DNA，灵敏度很高，10ng（10-9g）或更少的DNA即可检出。
DNA在凝胶中的迁移距离（迁移率）与它的大小（分子量）的对数成反比。
将未知DNA 的迁移距离与已知分子大小的DNA标准物的电泳迁移距离进行比较，即可计算出未知DNA 片段的大小。
质粒DNA分子量一般在106—107范围内，如质粒pBR322的分子量为2.8×106。
质粒DNA在细胞内存在可以有3种形式；共价闭环(ccc DNA)、线形DNA和开环的双链环状（opDNA）。
电泳时，同一质粒超螺旋DNA的泳动速度比开环和线形DNA的泳动速度为快。
提取制备的质粒DNA中，常存在超螺旋和开环DNA，在凝胶板上即可显示出2条迁移位置不同的荧光条带（见图34.1）。
本实验采用限制性内切酶Hind Ⅲ或EcoR Ⅰ酶解λDNA的片段为标准物，建立其酶切图谱，同时以酶解各片段的分子量为纵坐标，它们的迁移距离为横坐标，在半对数坐标纸上，连接各点绘帛出测定DNA分子量的标准曲线。
共价闭环质粒pBR322 DNA只有一个EcoR Ⅰ酶切位点，酶解后成为一条完整线状DNA，通过琼脂糖凝胶电泳，测量酶解后线型DNA的迁移距离，可以直接在分子量标准曲线上得出其分子大小。
同时通过与标准pBR322 EcoR Ⅰ酶切图谱的比较分析，可以对提取质粒DNA进行鉴定。
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。
《基因工程与细胞工程》质粒DNA的限制性酶切及琼脂糖凝胶电泳鉴定酶切图谱实验
《基因工程与细胞工程》质粒DNA的限制性酶切及琼脂糖凝胶电泳鉴定酶切图谱实验【实验目的】1、掌握实用的分子生物学基本操作技术；2、提高处理DNA样品的操作技能；3、学会使用限制性内切酶对DNA样品进行酶切；4、学会配制琼脂糖凝胶；5、学会使用电泳技术分析和鉴定DNA分子。
【实验原理】1、质粒DNA的限制性酶切DNA的酶法操作是DNA重组技术中一项最常用的工具。
特别是一系列限制性内切核酸酶的使用，能够在特异性位点切割DNA，对从分子水平上认识基因的结构与功能和进行重组DNA技术研究是非常有用的。
限制性内切酶来源于细菌，能够在特异性的目标序列中（即限制性酶切位点）切割双链DNA，从而产生特定的DNA片段（即限制性酶切片段）。
内切酶是细菌限制与修饰体系中的一员，能够使细菌细胞免受外源性DNA的侵害，即通过切割噬菌体DNA中的特异性位点来限制细菌噬菌体的繁殖，从而抑制噬菌体对细菌细胞内的入侵。
细菌通过修饰限制酶的识别位点来防止限制酶破坏其自身的DNA，通常是利用对识别位点中1个碱基的甲基化修饰来实现的。
历年来，从细菌细胞内分离纯化的限制性内切酶的种类在不断增加，并越来越多的被分子生物学家应用到DNA的体外操作中。
每种限制酶都能识别1段特异的DNA序列，其中最常见的是长度为4-6 bp的回文序列（反向重复序列）。
同时，不同种类的限制酶在识别的切割位点是不同的，有些可能是在识别位点的中间切开，产生平末端（钝末端）；而另一些限制酶可能是将识别位点错位切开，生成5’或3’突出末端（黏性末端）。
表2列举了本实验中所使用的2种限制酶的识别位点和切割位点。
表2 2种限制酶的识别位点和切割位点注：↓或↑：表示酶切位点。
2、DNA限制性内切酶酶切图谱（1）图谱简介DNA限制性内切酶酶切图谱，又称DNA的物理图谱，它由一系列位置确定的多种限制性内切酶酶切位点组成，以直线或环状图式表示。
在DNA序列分析、基因组的功能图谱绘制、DNA的无性繁殖、基因文库的构建等工作中，建立限制性内切酶图谱都是不可缺少的环节，近年来发展起来的RFLP（限制性片段长度多态性）技术更是建立在它的基础上。
质粒DNA的限制性内切酶酶切及琼脂糖凝胶电泳分析
质粒DNA的限制性内切酶酶切及琼脂糖凝胶电泳分析摘要限制性内切酶发现于某些大肠杆菌体内，能够“限制”噬菌体对其感染并帮助将已殖入的噬菌体序列移除，可以识别双链DNA上特异序列（限制性位点）并酶切。
限制酶极大地促进了分子生物学、基因工程与遗传工程领域的进展。
[1]本实验通过对大肠杆菌质粒DNA的酶切处理，经琼脂糖凝胶电泳分离酶切片段，与未酶切的质粒DNA比较，分析酶切结果。
同时，本次电泳还鉴定了提取纯化的大肠杆菌基因组DNA的纯度，以及大肠杆菌HSP70基因的PCR产物。
关键词限制性内切酶；琼脂糖凝胶电泳引言自从从嗜血杆菌(Haemophilus influenza)中分离到第一种限制性内切酶---HindⅢ,[2]人们开始意识到限制性内切酶的巨大应用前景。
Daniel Nathans,Werner Arber和Hamilton O. Smith在1978年即因限制性内切酶的发现和在分子遗传学的应用被授予诺贝尔生理与医学奖。
人们将限制性内切酶应用到DNA重组技术中，在用基因重组型大肠杆菌大规模生产人胰岛素获得巨大的成功。
现在限制性酶切与PCR一样成为分子生物学中最常用的实验手段之一。
限制性内切酶被分成四种：Types I,II,III和IV。
Types I酶切位点距离识别位点较远，是具有限制性内切和甲基化修饰的多功能酶，作用时需要ATP和硫代腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine），如EcoB,EcoK。
Types II酶切位点位于识别位点之中会较近距离，只具有限制性内切的单功能酶，作用时需要Mg2+，如EcoRI,HindIII。
Types III酶切位点距离识别位点较近，具有限制性内切活性，也被发现是修饰性甲基化酶复合物的一部分。
作用时需要ATP（但不水解ATP）和硫代腺苷甲硫氨酸（S-adenosyl-L-methionine）刺激反应，如EcoPI, HinfIII。
质粒DNA提取、定量、酶切与PCR鉴定
限制性内切酶
影响酶切反应的因素
➢ 底物DNA的纯度：主要污染DNA 的某些物质，如酚、氯仿、乙醇等 均能抑制酶反应; ➢ 反应系统：主要是反应缓冲液中的离子强度,如NaCl和Mg2+, 合适 离子强度可以激发酶切反应; ➢ 反应体积：一般应尽量小，且酶切反应中甘油浓度应低于5%; ➢ 保温时间与温度：温度改变会使酶识别错误;
DNA样品较纯,符合实验要求 RNA污染 有蛋白质或其它杂质的污染
实验仪器
核酸蛋白检测仪(Eppendorf BioPhotometer plus)
比色杯
数据处理
测量次数 1 2 3
平均值
质粒DNA浓度
(μg/ml)
Ratio值
(A260/A280)
定量检测
第三部分 酶切鉴定
DNA Restriction Enzyme Digestion
溶液反应温度 升至中温72℃ ，在 Taq酶作 用下，以dNTP 为原料，引物 为复制起点， 模板DNA的一 条单链在解链 和退火之后延 伸为一条双链
延伸
72˚C
实验原理
变性
95˚C
加热使模板DNA 在高温下90℃-95 变性，双链解链
退火
Tm-5˚C
降低溶液温 度，使合成 引物在低温 （35－70℃, 一般低于模 板Tm值的5℃ 左右），与 模板DNA互补 退火形成部 分双链
✓ 注意:我们接下来要用的eppendorf公司生产的紫外分光光 度计,会根据样品的稀释倍数自动算出质粒DNA的最终浓度 和Ratio值.
实验方法
2.根据在260nm以及在280nm的读数比值估计核酸的 纯度（Ratio=A260/A280）
• Ratio= 1.8 • Ratio＞1.9 • Ratio＜1.6
质粒DNA的提取、定量、酶切及PCR鉴定实验报告
质粒DNA的提取、定量、酶切与PCR鉴定一、实验目的1.学习并掌握用碱裂解法提取质粒DNA的方法；2.学习并掌握了解质粒酶切鉴定的方法；3.学习并掌握紫外吸收检测DNA浓度和纯度的原理和方法；4.学习并掌握PCR基因扩增的实验原理和操作方法；5.学习并掌握水平式琼脂糖凝胶电泳的原理和使用方法。
二、实验原理1.PCR(多聚酶链式反应)在DNA聚合酶催化下，可以DNA为模板，以特定引物为延伸起点，以dNTP为原料，通过变性、退火、延伸等步骤，在体外（缓冲液中）复制DNA，使目的DNA按2n方式呈指数形式扩增。
PCR一次循环的具体反应步骤为：A.变性：加热反应系统至95℃，使模板DNA在高温下完全变性，双链解链。
B.退火：逐渐降低溶液温度，使合成引物在低温（35－70℃,一般低于模板Tm值的5℃左右），与模板DNA互补退火形成部分双链。
C.延伸：溶液反应温度升至中温72℃，在Taq酶作用下，以dNTP为原料，引物为复制起点，模板DNA的一条单链在解链和退火之后延伸为一条双链。
2.质粒DNA的提取与制备(1).碱裂解法：染色体DNA与质粒DNA的变性与复性存在差异：A.高碱性条件下，染色体DNA和质粒DNA均变性；B.当以高盐缓冲液调节其pH值至中性时，变性的质粒DNA复性并保存在溶液中，染色体DNA不能复性而形成缠连的网状结构，可通过离心形成沉沉淀去除。
(2).离心层析柱：A.硅基质膜在高盐、低pH值状态下可选择性地结合溶液中的质粒DNA，而不吸附溶液中的蛋白质和多糖等物质；B.通过去蛋白液和漂洗液将杂质和其它细菌成分去除；C.低盐，高pH值的洗脱缓冲液将纯净质粒DNA从硅基质膜上洗脱。
3.质粒DNA的定量分析（紫外分光光度法）：A.物质在光的照射下会产生对光的吸收效应，且其对光的吸收是具有选择性；B.各种不同的物质都具有其各自的吸收光谱:DNA分对波长260nm的紫外光有特异的吸收峰蛋白质对波长280nm的紫外光有特异的吸收峰碳水化合物对230nm的紫外光有特异的吸收峰C.A260/A280及A260/A230的比值可以反应DNA的纯度；A260/A280=1.8 DNA纯净A260/A280<1.8 表示样品中含蛋白质（芳香族）或酚类物质A260/A280>1.8 含RNA杂质，用RNA酶去除。
质粒DNA的酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定
质粒DNA的酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定[实验原理]限制性内切酶识别短的DNA序列并在识别序列内或旁侧特异性切割双链DNA。
对环状DNA有多少切口，就能产生多少个酶解片段，因此鉴定酶切后的片段在电泳凝胶中的区带数，就可以推断酶切口的数目，从片段的迁移率可以大致判断酶切片段大小的差别。
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。
凝胶电泳不仅可分离不同相对分子质量的DNA，也可以分离相对分子质量相同，但构型不同的DNA分子。
如上次实验提取的质粒，有3种构型：超螺旋的共价闭合环状质粒DNA(covalently closed circular DNA，简称CCCDNA)，开环质粒DNA，即共价闭合环状质粒DNA 1条链断裂，(open circular DNA，简称OCDNA)，线状质粒DNA，即共价闭合环状质粒DNA 2条链发生断裂(linear DNA，简称L DNA)。
这3种构型的质粒DNA分子在凝胶电泳中的迁移率不同。
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。
[仪器、材料与试剂]（一）仪器与材料恒温水浴槽、电泳仪、电泳槽、紫外线透射仪、移液枪、质粒、HindI II酶、EcoRI酶(二) 试剂1 000 mL 5xTBE：Tris 54 g硼酸27.5 g 0.5 mol／L EDTA 20 mL（pH 8.0）凝胶加样缓冲液(6x)：溴酚蓝0.25％蔗糖40％琼脂糖溴化乙锭溶液(EB) 0.5ug／mL[实验步骤](一) 酶切取5uLDNA溶液，加1uL酶切缓冲液，EcoRI酶1uL(2U)，无菌水补至总体积10uL，37保温3h，加凝胶上样缓冲液(6X)2uL，准备下个实验进行电泳，分析质粒DNA的限制性酶切图谱。
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琼脂糖凝胶电泳鉴定
琼脂糖是从海藻中提取出来的一种线状高聚物，应选用电泳纯的，琼脂糖此级产品筛除了抑制物和核酸酶，而且用溴化乙锭染色后荧光背景最小。
（1）琼脂糖凝胶电泳装置
由于琼脂糖凝胶电泳既要求不高，而适应性又强，在过去15 年里已成功地设计了形形色色及大大小小的电泳槽。
对这些装置的选择主要是依据个人的喜恶。
使用最普遍的装置是Walter Schaffner 发明的水平板凝胶。
水平板凝胶通常在一块可安放于电泳槽平台的玻璃板或塑料盘上灌制。
在有些装置中，则可将凝胶直接铺在平台上。
凝胶恰好浸在缓冲液液面下进行电泳。
凝胶的电阻几乎与缓冲液的电阻相同，所以有相当一部分的电流将通过凝胶的全长。
（2）琼脂糖凝胶的制备
琼脂糖凝胶的制备是将琼脂糖在所需缓冲液中熔化成清澈、透明的溶液。
然后将熔化液倒入胶模中，令其固化。
凝固后，琼脂糖形成一种固体基质，其密度取决于琼脂糖的浓度。
通贯凝胶的电场接通后，在中性pH 值下带负电荷的DNA 向阳极迁移。
（3）琼脂糖凝胶的染色
电泳完毕，将琼脂糖凝胶转移入含EB 的染液中，染色10 分钟，取出紫外灯下观察。
原文地址:/biotech/exp/molbio/DNA/2010/k820116114.html。
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。
实验二质粒的酶切和琼脂糖凝胶电泳检测
评估酶切效率，判断酶切是否完全，以及酶切片段的产量是否符 合预期。
酶切产物纯度检测
通过电泳图谱分析，判断酶切产物是否纯净，是否存在其他杂质 或非特异性产物。
琼脂糖凝胶电泳检测结果分析
跑胶效果评估
评估凝胶的均匀性和完整性，判断电泳是否正常进行。
染色效果分析
判断染料的染色效果，以及是否能够清晰地显示出各条带的位置和 大小。
掌握琼脂糖凝胶电泳 的工作原理和分离机 制。
了解琼脂糖凝胶电泳 的荧光染料和检测方 法。
了解电泳过程中 DNA分子的迁移速 率与分子量的关系。
掌握琼脂糖凝胶电泳检测操作
学会配制琼脂糖凝胶和电泳缓冲液。
学会分析电泳结果，判断酶切效果。
掌握点样、电泳和染ຫໍສະໝຸດ 等操作步骤。02实验原理
质粒酶切原理
01
02
实验安全须知
实验过程中应佩戴一次性手套 、口罩和实验服，避免直接接
触试剂和样品。
酶切反应中使用的限制性内切 酶具有生物活性，应避免吸入
和直接接触皮肤。
琼脂糖凝胶电泳检测时，应注 意紫外线对人体的伤害，避免 长时间直接照射。
实验结束后，应按照实验室规 定正确处理废物，确保环境安 全。
实验拓展与思考
实验二质粒的酶切和琼脂糖凝胶电 泳检测
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 结果分析 • 注意事项与实验拓展
01
实验目的
掌握质粒的酶切技术
01
了解限制性内切酶的种类和作用机制。
02
掌握质粒的酶切反应条件和操作步骤。
学会使用琼脂糖凝胶电泳检测酶切产物。
03
了解琼脂糖凝胶电泳检测原理
条带识别与对比
质粒DNA的酶切鉴定及琼脂糖凝胶电泳
4) 限制性核酸内切酶的命名法
❖ 用属名的头一个字母和种名的头两个字母 表示寄主菌的物种名称，如E. coli 用Eco表 示，所以用斜体字。
❖ 用一个字母代表菌株或型，如流感嗜血菌 Rd菌株用d，即Hind。
❖ 如果一种特殊的寄主菌株，具有几个不同 的限制与修饰体，则以罗马数字表示，如 HindⅠ, HindⅡ，HindⅢ等。
质粒量 缓冲液 EcoR1 Xho1
H2O 总体积
（ng） (μl)* （μl） （μl） (μl) （μl）
I 200
2
0
0 17-19 20
II 200
2
0.5
0 15-17 20
III 200
2
0.5 0.5 14-16 20
* 缓冲液随不同的酶而不同,本实验用 H buffer。
置于37℃水浴酶解0.5-1小时。酶解完成后，分 别加入10l 3倍的上样缓冲液, 然后各取15l进 行电泳分析。
2) 琼脂糖凝胶的制备
琼脂糖凝胶液的制备：称取0.8g琼脂糖， 置于三角瓶中，加入100ml TBE或TAE 工作液，瓶口倒扣一个小烧杯等，将该 三角瓶置于微波炉加直至琼脂溶解。
3）胶板的制备
取有机玻璃内槽，洗净、晾干；取纸胶 条(宽约1cm)，将有机玻璃内槽置于一 水平位置模具上，放好梳子。
将冷却至65℃左右的琼脂糖凝胶液，小 心地倒在有机玻璃内槽上，控制灌胶速 度和量，使胶液缓慢地展开，直到在整 个有机玻璃板表面形成均匀的胶层。
片段 1 2 3 4 5 6 7 8 9
10a 10b
碱基对 10,002
8,001 6,001 5,001 4,001 3,001 2,000 1,500 1,000
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质粒DNA酶切及琼脂糖凝胶电泳分离鉴定
组员：孙慜、孙苏、谢拓燕、郑倩倩、王佳玲【实验目的】
1、了解DNA的限制性内切酶酶切的基本原理
2、学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术
【实验原理】
①DNA的限制性内切酶酶切原理（1）
限制性内切酶能特异地结合于一段被称为限制性酶识别序列的DNA序列之内或其附近的特异位点上,并切割双链DNA，但不能切单链DNA。
它可分为三类:I类和III类酶在同一蛋白质分子中兼有切割和修饰(甲基化)作用且依赖于ATP的存在。
III类酶结合于识别位点并随机的切割识别位点不远处的DNA，而Ⅲ类酶在识别位点上切割DNA分子,然后从底物上解离。
Ⅱ类由两种酶组成: 一种为限制性内切核酸酶(限制酶),它切割某一特异的核苷酸序列; 另一种为独立的甲基化酶,它修饰同一识别序列。
Ⅱ类中的限制性内切酶在分子克隆中得到了广泛应用，它们是重组DNA的基础。
绝大多数Ⅱ类限制酶识别长度为4至6个核苷酸的回文对称特异核苷酸序列(如EcoRⅠ识别六个核苷酸序列:5‘- G↓AATTC-3‘), 有少数酶识别更长的序列或简并序列。
Ⅱ类酶切割位点在识别序列中, 有的在对称轴处切割, 产生平末端的DNA片段(如SmaⅠ:5‘-CCC↓GGG-3‘); 有的切割位点在对称轴一侧, 产生带有单链突出末端的DNA片段称粘性未端, 如EcoRⅠ切割识别序列后产生两个互补的粘性末端。
5‘…G↓AATTC…3‘→5‘… G AATTC…3‘
3‘…CTTAA↑G …5‘→3‘… CTTAA G…5‘
DNA限制性内切酶酶切图谱又称DNA的物理图谱，它由一系列位置确定的多种限制性内切酶酶切位点组成，以直线或环状图式表示。
在DNA序列分析、基因组的功能图谱绘制、DNA的无性繁殖、基因文库的构建等工作中，建立限制性内切酶图谱都是不可缺少的环节，近年来发展起来的RFLP(限制性片段长度多态性)技术更是建立在它的基础上。
②琼脂糖凝胶电泳条带的观察：（2）
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：（2）
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。
【实验仪器和试剂】（3）
一、试剂
1、EcoRⅠ酶解缓冲液（10×）：1mol/L,pH=7.5 Tris-HCl;0.5mol/L NaCl;0.1mol/L MgCl2。
2、TEB缓冲溶液（5×）：称取Tris 10.88g,硼酸5.52g和EDTA-Na20.72g，用蒸馏水溶解后，定容至200mL,即配成89mmol/L Tris,89mmol/L硼酸，2mmol/L EDTA pH=8.3(5×)的TEB缓冲溶液。
使用时，用蒸馏水稀释10倍，称为TEB稀释缓冲溶液（0.5×TBE）
3、样品缓冲溶液（10×）：0.25%溴酚蓝，0.25%FF，40%蔗糖水溶液（W/V）（或用30%甘油水溶液）
4菲啶溴红染色液
5、EcoRⅠ酶
6、琼脂糖
7、λDNA
8、pBR322质粒DNA
二、器材
1电泳仪2电泳槽模板3紫外灯4水平仪5玻璃板（10cm×16cm）6玻璃纸7锥形瓶（100mL）
【操作步骤】（3）
一、质粒DNA的酶解
将上一实验纯化的并经真空干燥的自制的pBR322质粒加20µL TE缓冲溶液，使DNA完全溶解。
二、琼脂糖凝胶电泳
（1）琼脂糖凝胶的制备
（2）胶板的制备
（以上两步操作已由老师事先制备完成）
（3）加样：取10μL酶解液与约15μL 的溴酚蓝染色液混匀, 用微量移液枪小心加入样品槽中。
注意上样时要小心操作, 在用微量移液枪吸取混合样品时不要含有气泡，可以放慢速度，在移液至样品槽中时，避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。
（4）电泳分离：接通电源，电压为60~80V,电流为40~50mA，当溴酚蓝移到距离胶板下约1~2cm处时，停止电泳。
（5）观察：在波长为254nm的紫外灯下，观察染色后的电泳胶板。
【注意事项】
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。
(2) 在紫外灯下观察凝胶电泳所得结果应注意防护。
(3) 在用微量移液枪吸取混合样品时不要含有气泡，可以放慢速度。
(4)在移液至样品槽中时，避免损坏凝胶或将样品槽底部凝胶刺穿。
【实验结果】
其中，第一、第七组结果可以。
第5尚可。
第3组失败，没有提取出DNA。
第2、第8组。
提取效率很低。
第4、6DNA有部分断裂。
另，因marker的大小是100,200,300,400,500,600bp。
我们跑电泳时间偏长，marker 条带已经跑出泳道看不见了。
我们组为第四组，DNA有部分断裂。
【实验分析及讨论】
实验误差分析
我们组DNA有部分断裂的原因可能是：存在核酸酶污染或实验操作有问题。
可能在实验过程中混有少量的蛋白质，或者在实验的提取过程中加入溶液混合所经历的时间过长，因为在碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂，从而使提取的质粒DNA样品混入了基因组 DNA。
在实验中我们也发现纯化的并经真空干燥的自制
的pBR322质粒呈现白色块状（应为无色透明状）如
下图所示，所以有可能已混入杂质。
讨论
1、什么是质粒？
答：质粒是细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA分子，能稳定地独立存在于染色体外，并传递到子代，一般不整合到宿主染色体上。
现在常用的质粒大多数是经过改造或人工构建的，常含抗生素抗性基因，是重组DNA技术中重要的工具。
2、什么是DNA的变性和复性？（4）
DNA的变性是指：DNA分子内部的双螺旋结构被破坏，解链为单链，DNA将失去原有的空间结构，虽然此时不伴有共价键的断裂，但其空间结构的改变，将造成核酸的理化性质与生物学功能也随之改变，这种现象称为变性。
DNA的复性是指：DNA的变性是可以可逆的。
当热变性后，温度缓缓下降，被解开的两条链又可重新互补结合，恢复成原来完整的DNA双螺旋结构分子。
这一过程称为复性或退火。
3、提取质粒所用的酚：氯仿，异戊醇的比值是多少
提取质粒所用的酚：氯仿，异戊醇的比值是25:24:1
在抽提DNA时，为了混合均匀，必须剧烈振荡容器数次，这时在混合液内易产生气泡，气泡会阻止相互间的充分作用。
加入异戊醇能降低分子表面张力，所以能减少抽提过程中的泡沫产生。
一般采用氯仿与异戊酵为24：1之比。
也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25：24:1，同时异戊醇有助于分相，使离心后的上层水相，中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。
参考文献
（1）摘自仪器仪表之家资料库/jishu/16829.htm
（2）百度文库/view/7d35e842be1e650e52ea993f.html
（3）《生物化学与分子生物学实验技术》主编：厉朝龙浙江大学出版社
（4）《生物化学复习纲要和练习》主编：厉朝龙。