质粒提取原理和方法
提取质粒的主要步骤原理
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提取质粒的主要步骤原理提取质粒是一种分离和纯化质粒DNA的常见实验技术。
质粒是细菌细胞内环状的DNA分子,通常用于基因克隆、转化、表达和基因组编辑等研究。
下面将详细介绍质粒提取的主要步骤原理。
1. 细菌培养:首先,选择含有目标质粒的细菌菌株进行培养。
通常使用大肠杆菌等常用实验菌株。
将细菌接种到含有适当营养物质(如LB培养基)的培养物中,并在适当条件下培养,如37摄氏度、220 rpm振荡培养。
2. 收获细菌:将培养至适当生长期的细菌用离心机离心,收集菌体沉淀。
通常使用1500×g离心10分钟,得到一个细菌菌体的沉淀。
3. 质粒裂解:利用物理或化学方法将细菌菌体裂解,释放内部的质粒DNA。
物理方法包括超声波处理和冻融法,而化学方法则涉及使用碱性裂解液(如SDS 和NaOH)。
该步骤破坏了细胞壁和细胞膜,以及核酸酶等酶的活性。
4. 蛋白质沉淀:为了去除细菌染色体DNA和蛋白质,可通过蛋白质沉淀步骤使质粒DNA纯化。
一种常用的方法是加入混合溶液,其中包含非离子性洗涤剂(如SDS)和蛋白酶K。
SDS具有溶解细菌膜和蛋白质的作用,而蛋白酶K能够降解杂质蛋白质。
该反应可以在高温条件下进行,如50-60摄氏度,以增加SDS和蛋白酶K的活性。
5. DNA沉淀:通过加入盐和酒精,可以使DNA溶液中的质粒DNA沉淀。
正常情况下,添加等体积的冷异丙醇,再加入适量的盐溶液。
因为质粒DNA在冷异丙醇和高盐浓度下更容易沉淀。
经过离心,沉淀的DNA可被分离出来。
6. 洗涤和溶解:将DNA沉淀洗涤一两次,以去除盐和其他杂质。
通常使用70%乙醇洗涤,再次离心以分离DNA沉淀,然后去除液体,使其干燥。
最后,用适当的缓冲液(如TE缓冲液)溶解质粒DNA,以得到高纯度的DNA溶液。
以上步骤提取质粒的主要原理如下:在收获细菌步骤中,细菌通过离心过程被分离出来,得到菌体沉淀。
在质粒裂解步骤中,通过物理或化学方法破坏细胞结构,释放质粒DNA。
质粒提取 原理及步骤
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质粒提取原理及步骤质粒提取是分子生物学中的一项重要实验技术,被广泛应用于基因克隆、基因转染、基因表达等方面。
本文将重点介绍质粒提取的原理及步骤。
一、原理质粒提取的原理基于质粒和细胞的生化学性质差异。
质粒是一种独立复制的DNA分子,可以自主复制并传递给细胞的子代。
而在真核细胞中,大多数DNA都位于细胞核中,很难获得足够的DNA量进行实验。
质粒提取利用了这一差异,将大量的质粒从细胞中提取出来。
质粒提取的主要步骤如下:二、步骤1. 细胞培养首先需要选择适当的细胞类型并在培养基中培养,使细胞处于最佳生长状态。
对于大多数细胞类型,建议在对数生长期时采集,因为此时细胞数量最多且代谢活跃,可以有效提高质粒提取的DNA量和质量。
同时,还需注意避免细胞因为过于密集而形成聚集体或凝胶。
2. 细胞收获收获细胞的方法取决于细胞类型和实验的目的。
常见的方法包括用PBS或细胞培养液将细胞冲洗下来,或者用胶体离心等方法进行细胞收获。
收获的细胞量需要根据实验需求进行调整,一般建议在0.1-1g的范围内收获细胞。
3. 细胞裂解细胞裂解是质粒提取过程中最关键的步骤之一,它能有效破坏细胞膜和核膜,释放细胞内的DNA。
常用的细胞裂解剂包括SDS、Triton X-100和Tween-20等,同时还需要将细胞裂解液加入蛋白酶抑制剂和DNA酶切酶,以避免核酸降解和一些酶促反应的发生。
细胞裂解后,将细胞裂解液转移到离心管中,并进行离心分离,将细胞碎片等大分子杂质通过离心将其剔除。
4. DNA纯化DNA纯化是质粒提取的最后一步,目的是将提取得到的DNA从其他杂质中纯化出来。
不同的实验需求需要不同级别的DNA纯化,从而需要使用不同种类的DNA纯化试剂盒。
目前常用的DNA纯化试剂盒包括酚/氯仿提取法、离子交换柱纯化法、硅胶膜纯化法等。
在DNA纯化后,通过分析电泳和UV测定等方法进行检测,以确保提取的DNA质量和浓度满足实验需求。
总结质粒提取是分子生物学中非常基础和常用的实验技术,其所涉及的步骤包括细胞培养、细胞收获、细胞裂解和DNA纯化等步骤。
质粒提取步骤及原理
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质粒提取是分子生物学中常用的实验技术,其目的是从细菌中提取出质粒DNA,用于后续的基因操作和分析。
下面是质粒提取的主要步骤和原理的详细解释。
一、质粒提取原理
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。
从宿主细胞中提取质粒DNA,是DNA重组技术中最基础的实验技能。
二、质粒提取步骤
培养细菌使质粒扩增:将含有目标质粒的细菌接种在适当的培养基上,提供适当的条件(如温度、湿度和营养)使细菌生长和繁殖,从而使质粒得到扩增。
收集和裂解细菌:通过离心等方法收集培养好的细菌,然后使用适当的裂解液裂解细菌,使细菌的细胞壁和细胞膜破裂,释放出内部的质粒DNA。
分离和纯化质粒DNA:通过离心、过滤或层析等方法,将裂解液中的蛋白质、细胞碎片等杂质去除,得到相对纯净的质粒DNA。
这个过程中可能需要使用一些特殊的试剂或柱子来提高分离和纯化的效率。
通过以上步骤,我们可以从细菌中提取出高质量的质粒DNA,用于后续的基因操作和分析。
碱裂解法提取质粒DNA的实验原理和操作步骤
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碱裂解法提取质粒DNA的实验原理和操作步骤碱裂解法是一种常用的方法,用于提取质粒DNA(plasmid DNA)纯化。
以下是具体的实验原理和操作步骤。
实验原理:碱裂解法利用碱性溶液将细菌细胞的细胞壁和细胞膜溶解,使细菌细胞内的质粒DNA被释放出来。
接着,使用中性化剂中和碱性溶液,使DNA带正电荷,而细胞中的蛋白质则带负电荷,从而能够通过离心将DNA与蛋白质分离。
最后,通过浓缩、洗涤和纯化,得到高质量的质粒DNA。
操作步骤:1.培养细菌:选取含有质粒DNA的细菌菌株,如大肠杆菌。
在含有适当抗生素的培养基中培养细菌菌株。
2.收获细菌:当菌液呈现较稠的浑浊状态时,收取细菌培养物。
使用离心机将菌液离心,分离菌体沉淀和上清液。
将上清液倒掉,保留菌体沉淀。
3.碱裂解:将菌体沉淀溶解于碱性溶液中,如盐酸和十二烷基硫酸钠(SDS)溶液。
轻轻混合并将溶液放入水浴中加热,使细菌细胞壁和细胞膜被溶解。
4.中和:使用中性化剂,如醋酸,使溶液中的酸性物质中和。
这样可以确保DNA带正电荷,而蛋白质和其他污染物则带负电荷。
5.离心:将溶液离心,在离心过程中,DNA会与细胞内其他分子分离,形成一个DNA沉淀。
上清液中含有蛋白质和其他污染物。
6.洗涤:使用洗涤缓冲液,如乙酸盐缓冲液,洗涤DNA沉淀,去除残留的污染物。
7.纯化:用去离子水溶解DNA沉淀,使其溶解在水中。
将溶解的DNA沉淀通过滤纸等过滤装置过滤掉残余杂质。
8.浓缩:通过酒精沉淀法或其他方法,将DNA溶液浓缩到所需的浓度。
9.检测:使用紫外分光光度计等方法,测定提取的质粒DNA的纯度和浓度。
注意事项:1.在实验过程中保持操作环境和仪器无菌。
2.碱裂解法中使用的溶液需准备新鲜,并避免受到污染。
3.操作过程中需要低温处理和离心操作,以保护DNA的完整性。
4.质粒DNA的提取可以根据实验目的进行进一步的扩增、测序或转染等应用。
总结:通过碱裂解法,可以从细菌中提取纯化的质粒DNA。
质粒DNA的提取实验报告
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质粒DNA的提取一、实验方法碱裂解法抽提质粒DNA二、实验原理基于质粒DNA与染色体DNA变性与复性的差异。
三、实验步骤1)质粒提取1. 10,000g,1min离心收集1.5-5ml菌液沉淀于1.5ml离心管中。
2. 加入100μl溶液1,振荡至彻底悬浮。
3. 加入200μl溶液2,立即轻柔颠倒离心管6次,使菌体充分裂解,随后将离心管冰上放置3分钟4. 加入150μl溶液3,立即温和颠倒离心管数次,冰上放置3分钟,10,000g离心10min。
5. 将步骤4的上清转移至新的离心管(尽量去除杂质),加入等体积的苯酚/氯仿/异戊醇混合均匀10,000g离心5min。
6. 将步骤5的上清转移至新的离心管,加入2倍体积的无水乙醇,室温放置5-10min,沉降DNA7. 10,000g离心10分钟,弃乙醇,保留沉淀,加入1ml 70%的乙醇洗涤沉淀,10,000g离心5分钟8. 倒掉乙醇溶液,用吸水纸吸净管壁上的水珠,室温蒸发痕量乙醇9. 加入适量含RNase的TE或灭菌双蒸水溶解质粒DNA2)质粒鉴定→琼脂糖凝胶电泳灌胶:胶中加入荧光染料(SYBR Green I)加样:质粒+上样缓冲液→混匀电泳结果观察:UV灯下四、实验结果五、实验分析裂解细胞中除含有质粒DNA外,还含有基因组DNA、各种RNA、蛋白质和脂类等物质,因此用碱裂解法除去杂质1、防止DNA裂解:Solution 11)、所含糖增加溶液黏度,维持渗透压,防止DNA受机械剪切作用降解2)、所含EDTA抑制酶活性2、溶解与变性:Solution21)强碱使质粒DNA和染色体DNA变性2)离子型表面活性剂SDS可溶解膜蛋白3、沉降与复性:Solution31)质粒DNA复性2)在钾盐中,染色体DNA形成缠连的不溶性网状结构,和不稳定的大分子RNA以及变性的蛋白质和细菌碎片等一起沉淀预期结果为剩余质粒DNA4、琼脂糖凝胶电泳1)荧光染色染料分子可嵌入双链DNA分子配对碱基之间2)琼脂糖可起到电泳和分子筛的作用,因所带电荷、分子量大小和构型不同,泳动速度不同六、误差分析实验失败,本组实验出现4条带,3明1暗,明亮处应为DNA分子数最多的,为质粒DNA,质粒DNA前有较暗的两条带,推测其中一条为未复性质粒DNA,可能Solution2处变性过长,不易复性,或Solution3处时间过短,复性不充分。
碱裂解法提取质粒原理
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碱裂解法提取质粒原理
碱裂解法是一种常用的提取质粒的方法,其原理是利用碱性溶液将细菌细胞膜溶解,从而释放出质粒。
具体步骤如下:
1. 首先,培养含有目标质粒的细菌菌株,并收集足够数量的细菌细胞。
2. 将细菌细胞离心沉淀,去除上清液。
3. 使用含有碱性成分的溶液,如含有氢氧化钠和EDTA的碱
裂解液,将细菌细胞重悬。
4. 碱性溶液中的氢氧化钠会破坏细菌细胞膜的完整性,并且EDTA会螯合钙离子,进一步增强细菌细胞膜的脆弱性。
5. 经过一定时间的碱裂解作用,细菌细胞膜将被溶解,质粒被释放出来。
6. 使用中性化溶液,如盐酸或磷酸,可以调整溶液的酸碱度,使其接近中性,从而停止碱裂解的作用。
7. 利用离心的方法,将碱裂解液中的细菌残渣和其他杂质分离,得到含有质粒的上清液。
8. 最后,可通过柱层析等方法对上清液进行纯化,以获取纯净的质粒。
这种碱裂解法提取质粒的原理是利用碱性溶液破坏细菌细胞膜,从而释放出质粒。
与其他提取方法相比,这种方法简单易行,成本低廉,并且适用于大规模提取质粒。
质 粒 提 取 原理及步骤
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质粒提取原理及步骤一、导论已经提出过许多方法用于从细菌中提纯质粒DNA,这些方法都含有以下3个步骤:1. 细菌培养物的生长。
2. 细菌的收获和裂解3. 质粒DNA的纯化。
(一)细菌培养物的生长从琼脂平板上挑取一个单菌落,接种到培养物中(有含有行当抗生素的液体培养基中生长),然后从中纯化质粒,质粒的提纯几乎总是如此。
现在使用的许多质粒载体(如pUC系列)都能复制到很高的拷贝数,惟致只要将培养物放在标准LB 培养基中生长到对数晚期,就可以大量提纯质粒。
此时,不必造反性地扩增质粒DNA。
然而,较长一代的载体(如pB R322)由于不能如此自由地复制,所以需要在得到部分生长的细菌培养物中加入氯霉素继续培养若干小时,以便对质粒进行性扩增。
氯霉素可抑制宿主的蛋白质合成,结果阻止了细菌染色体的复制,然而,松弛型质粒仍可继续复制,在若干小时内,其拷贝数持续递增。
这样,像pBR322-类的质粒,从经氯霉素处理和未经处理的培养物中提取质粒的产量迥然不同,前者大为增高。
多年来,加入足以完全抑制蛋白质合成的氯霉素μg/ml)已成为标准的操作、用该方法提取的质粒DNA量,对于分子克隆中几乎所有想象到的工作任务。
(二)细菌的收获和裂解细菌的收获可通过离心来进行,而细菌的裂解则可以采用多种方法中的任意一种,这些方法包括用非离子型或离子型去污剂、有机溶剂或碱进行处理及用加热处理等。
选择哪一种方法取决于3个因素:质粒的大小、小肠杆菌菌株及裂解后用于纯化质粒DNA的技术。
尽管针对质粒和宿主的每一种组合分别提出精确的裂解条件不切实际,但仍可据下述一般准则来选择适当方法,以取得满意的结果。
1)大质粒(大于15kb)容易受损,故应采用漫和裂解法从细胞中释放出来。
将细菌悬于蔗糖等渗溶液中,然后用溶菌酶和EDTA进生处理,破坏细胞壁和细胞外膜,再加入SDS一类去污剂溶解球形体。
这种方法最大限度地减小了从具有正压的细菌内部把质粒释放出来所需要的作用力。
去内毒素质粒提取原理
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去内毒素质粒提取原理
内毒素质粒提取是一种常用的实验方法,用于从细菌中提取纯化内毒素质粒。
内毒素质粒是一种含有内毒素基因的质粒,可以通过将其转化到宿主细菌中,利用宿主细菌合成内毒素,从而得到内毒素的高产物。
内毒素质粒提取的原理是基于以下步骤进行的:
1. 提取细菌:首先,从含有内毒素质粒的宿主细菌中提取细菌。
这可以通过培养液基样或者固体培养基上的细菌混悬液得到。
2. 细菌破碎:将提取的细菌进行破碎,使得内毒素质粒释放到溶液中。
破碎细菌的方法有多种,包括超声波破碎法、高压破碎法等。
3. 除去胞外物质:通过高速离心将破碎细菌溶液进行离心,将胞外物质与内毒素质粒分离。
离心后,胞外物质会沉淀在管底,而内毒素质粒则分散在上清中。
4. 滤过纯化:通过滤膜将上清进行滤过,除去残留的固体颗粒和细菌等杂质,得到较为纯净的内毒素质粒溶液。
5. 纯化内毒素质粒:最后,可以采用各种柱层析等方法对内毒素质粒进行纯化。
常用的纯化方法包括亲和层析、离子交换层析等,以获得高纯度的内毒素质粒溶液。
总结而言,内毒素质粒提取的原理利用细菌破碎和纯化方法,
从宿主细菌中提取纯化内毒素质粒。
这种方法可以应用于研究内毒素的性质、制备高纯度内毒素样品等实验需求。
质粒提取原理和方法
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质粒提取原理和方法质粒提取是从细菌基因组中提取出质粒DNA的一种方法。
它是分子生物学和遗传工程中常用的技术,可用于质粒的纯化和制备。
质粒提取的原理主要基于以下几个步骤:1.细菌培养:首先,我们需要将含有目标质粒的细菌培养在适当的培养基上,通过高速离心将细菌收集起来。
2.细菌溶解:将培养物进行离心,分离菌落。
然后采用一定的细胞破碎方法,如超声波震荡、冻融等,将细菌细胞壁破坏,使质粒DNA释放到溶液中。
3.质粒分离:通过离心将细菌碎片、蛋白质等杂质与质粒DNA分离。
一般是通过两次离心来完成,第一次较低速离心用于去除细菌碎片和细胞蛋白质,第二次较高速离心用于沉淀质粒DNA。
4.DNA纯化:将质粒DNA从上一步得到的沉淀物中提取出来。
可以使用酚/氯仿法、硅胶柱法、商用试剂盒等方法进行纯化。
其中酚/氯仿法是较为常用的方法,它可以将DNA溶于水相,而蛋白质和其他的污染物则溶于有机相。
5.DNA沉淀:将纯化得到的DNA溶液加入适量的酒精沉淀剂(如乙醇或异丙醇),再次进行高速离心,使DNA沉淀到离心管底部。
6.DNA洗涤:将离心管底部形成的DNA沉淀用70%乙醇洗涤,去除酒精沉淀剂和其他杂质。
然后用空气吹干,最后用一定体积的纯水或缓冲液溶解。
质粒提取的方法根据实验需求不同和实验室条件的不同可以有所差异,常用的方法有以下几种:1.酚/氯仿法:这是一种经典的DNA提取方法,它将质粒DNA溶于三氯甲烷和酚的混合物中,蛋白质和其他污染物则溶于酚相。
离心去除酚相,再用异丙醇沉淀DNA,最后用70%乙醇洗涤。
2.硅胶柱法:这是一种基于硅胶柱的离心柱技术,可用于高通量的质粒提取。
DNA样品在硅胶柱中被结合,杂质被洗掉,最后用纯水或缓冲液洗提质粒DNA。
3.磁珠法:这是一种基于磁性珠子的质粒提取方法,通过在磁性珠子表面修饰DNA结合物,使质粒DNA与磁性珠子结合。
通过外加磁场将磁性珠子与DNA一起沉淀,然后去除上清液,最后用纯水洗提DNA。
三种提取质粒的方法及原理
![三种提取质粒的方法及原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8da3886fbf23482fb4daa58da0116c175f0e1ee1.png)
三种提取质粒的方法及原理《三种提取质粒的方法及原理》一、离心法离心法是最常用的一种提取质粒的方法,它通过离心力的作用,使细胞或质粒(例如DNA、RNA等)从悬浮液中分离出来,从而得到提取的质粒。
分离过程如下:1.从对象(例如细胞)上提取纯化的质粒,使其形成悬浮液。
2.将所得悬浮液置于微量离心机中,加入适当的离心剂,并配置合适的离心条件(如离心速度,离心时间)。
3.根据离心力,细胞及其他悬浮液的组分会在离心机的内壁及底部形成层,质粒则聚集在中心处,形成离心质粒。
4.把离心质粒从中心处取出,即可得到纯化的质粒。
二、丙酮离心法丙酮离心法是一种以丙酮、乙醇和水作为分离剂的提取质粒方法,它可用于提取活性质粒,如抗体、RNA和DNA等,这是因为丙酮和乙醇可以良好地维持质粒的活性,并可以使悬浮液以柱状分离,有利于质粒的提取。
丙酮离心法的分离过程如下:1.将所要提取的对象加入适当的提取液(如200 ml丙酮),形成悬浮液。
2.将悬浮液置于微量离心机中,并配置合适的离心条件。
3.由于丙酮和乙醇的作用,悬浮液以柱状分离,并形成梁状质粒在柱峰中。
4.把梁状质粒从柱峰中取出,即可得到纯化的质粒。
三、超滤法超滤法是一种用于提取质粒的物理分离方法,它通过扩散作用及滤膜孔径的大小,可以有效地将非蛋白质物质等从悬浮液中分离出来,而不改变其本身的结构和性质。
超滤法的分离过程如下:1.将所要提取的对象加入适当的提取液(如水),形成悬浮液。
2.将所得悬浮液置于微量超滤器中,并配置合适的超滤条件(如超滤压力、超滤温度)。
3.根据超滤的原理,液体及其他悬浮物质会被超滤滤膜过滤,而质粒则不会被过滤,从而被滤过的液体中提取出质粒。
4.把质粒从超滤液中取出,即可得到纯化的质粒。
质粒提取原理
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质粒提取原理质粒提取是分子生物学实验中常见的操作,其原理主要是利用离心、溶解、沉淀等方法将目标质粒从细菌中提取出来,为后续的实验操作提供必要的材料基础。
下面将详细介绍质粒提取的原理及相关操作步骤。
一、离心法。
离心法是质粒提取的基础步骤之一,其原理是通过高速离心使得细菌细胞和质粒分离。
首先,将含有目标质粒的培养基液体培养物进行离心,使得细菌细胞被沉淀到离心管底部,上清液中则含有目标质粒。
接着,将上清液转移至新的离心管中,再次进行离心操作,将残余的细菌细胞去除,得到含有目标质粒的上清液。
二、溶解法。
溶解法是质粒提取的另一关键步骤,其原理是通过特定的溶解液将目标质粒从细菌细胞中释放出来。
一般情况下,利用含有EDTA和蛋白酶K的溶解液对细菌细胞进行裂解,使得细菌细胞壁和膜被破坏,质粒得以释放。
此时,目标质粒已经被释放到溶解液中,为后续的纯化操作做好准备。
三、沉淀法。
沉淀法是质粒提取的最后一步,其原理是通过加入盐类或醇类使得目标质粒沉淀到溶液底部,从而实现质粒的分离和纯化。
一般情况下,将加入盐类或醇类的溶液与目标质粒混合后,通过离心将质粒沉淀到离心管底部,上清液中则含有杂质和其他不需要的物质。
最后,将上清液倒掉,得到沉淀的质粒,即可用于后续的实验操作。
综上所述,质粒提取的原理主要包括离心、溶解和沉淀三个步骤。
通过这些操作,可以有效地将目标质粒从细菌中提取出来,并得到相对纯净的质粒样品,为分子生物学实验提供了重要的基础材料。
在实际操作中,需要严格按照操作步骤进行操作,并注意操作中的细节,以确保提取到高质量的质粒样品。
希望本文介绍的质粒提取原理能够对相关实验工作有所帮助。
细菌质粒提取实验报告(3篇)
![细菌质粒提取实验报告(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/979d63b7b04e852458fb770bf78a6529647d35e3.png)
第1篇一、实验目的1. 掌握碱裂解法提取细菌质粒的原理和操作步骤。
2. 了解质粒DNA在分子生物学研究中的应用。
3. 学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术。
二、实验原理质粒是细菌细胞内的一种小型、环状、双链DNA分子,独立于细菌染色体之外。
质粒携带的基因可以赋予细菌额外的生理代谢能力,如抗生素耐药性等。
碱裂解法是提取质粒DNA的常用方法,其原理如下:1. 在碱性条件下,蛋白质与DNA发生变性,质粒DNA与染色体DNA分开。
2. 加入盐溶液使pH值恢复至中性,质粒DNA迅速复性,而染色体DNA不易复性,形成网状结构。
3. 通过离心,将质粒DNA与蛋白质、染色体DNA等杂质分离。
三、实验材料与仪器1. 仪器:恒温摇床、台式离心机、微量移液器、紫外灯、凝胶成像系统、电泳仪、凝胶制备装置等。
2. 试剂:LB液体培养基、LB固体培养基、NaOH溶液、SDS溶液、KAc溶液、酚/氯仿/异戊醇溶液、无水乙醇、TE缓冲液、琼脂糖、DNA Marker、染色剂等。
3. 菌种:含质粒的大肠杆菌菌株。
四、实验步骤1. 菌液的制备:将含质粒的大肠杆菌菌株接种于LB液体培养基中,37℃振荡培养过夜。
2. 收集菌体:取适量培养液,4000r/min离心2min,收集菌体。
3. 菌体裂解:向菌体中加入NaOH和SDS溶液,65℃水浴10min,使蛋白质与DNA变性。
4. 质粒DNA的纯化:向裂解液中加入KAc溶液,混匀后4℃静置10min,使质粒DNA沉淀。
5. 离心:4000r/min离心10min,收集沉淀。
6. 洗涤:向沉淀中加入70%乙醇,混匀后4℃静置10min,再次离心,收集沉淀。
7. 干燥:将沉淀干燥至完全无水。
8. 溶解:向沉淀中加入适量TE缓冲液,溶解质粒DNA。
9. 琼脂糖凝胶电泳检测:取适量质粒DNA溶液,加入上样缓冲液,进行琼脂糖凝胶电泳检测。
五、实验结果与分析1. 琼脂糖凝胶电泳结果显示,质粒DNA在凝胶上呈现清晰的单一条带,表明质粒DNA已成功提取。
提取质粒的原理
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提取质粒的原理随着基因工程技术的不断发展,提取质粒已经成为了分子生物学和生物技术领域中的一项基本操作。
质粒提取是指从细菌中提取质粒,并进行纯化和鉴定的过程。
质粒是一种很小的环状DNA分子,它存在于细菌细胞内,并承担着细菌的一些重要生命活动,如抗生素抗性等。
质粒提取的过程是分子生物学实验中的一个重要步骤,对于分子生物学实验的成功与否有着至关重要的作用。
本文将介绍质粒提取的原理和方法。
质粒提取的原理提取质粒的原理主要是利用细菌细胞壁的物理和化学特性,将细菌细胞壁破裂,并将质粒从其中分离出来。
主要的步骤包括:1. 细胞裂解将细菌细胞裂解是提取质粒的第一步。
细胞壁的物理和化学特性限制了质粒的提取,因此需要先破坏细胞壁。
通常使用碱性溶液、高渗液、超声波等方法破坏细胞壁,使得细胞内的物质可以释放出来。
2. 分离质粒破坏细胞壁后,质粒和细胞内的其他物质就一起释放出来了。
此时需要用化学方法将质粒与其他物质分离开来。
常用的方法有离心、溶液层析、凝胶过滤等。
3. 纯化质粒分离出来的物质中,除了质粒外还有其他的DNA片段、RNA、蛋白质等。
为了得到纯净的质粒,需要进行进一步的纯化。
如聚丙烯酰胺凝胶电泳、离子交换层析、亲和层析等。
4. 鉴定质粒最后一步是鉴定质粒。
鉴定质粒的方法有多种,包括酶切、PCR、测序等。
通过这些方法可以确定质粒序列、大小、拓扑结构等信息。
质粒提取的方法1. 碱裂解法碱裂解法是最常用的质粒提取方法之一。
其原理是利用NaOH和SDS对细胞壁进行破坏,使得细胞内的DNA、RNA、蛋白质等物质可以释放出来。
具体步骤如下:(1)将细菌菌落接种到含有适当抗生素的LB培养基中,进行培养。
(2)将菌落转移到含有适当抗生素的LB培养基中,进行预培养。
(3)收集细菌菌落,进行洗涤。
(4)将菌落加入含有10mM Tris-HCl,1mM EDTA,pH8.0的缓冲液中,进行瞬时冻存。
(5)加入含有50mM葡萄糖、25mM Tris-HCl、10mM EDTA、0.5% SDS、pH12.0的溶液中,进行碱裂解。
质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用
![质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/54bbbab0bd64783e09122bb7.png)
细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb至200kb以上不等。
各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。
质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA 分子。
目前已有许多方法可用于质粒DNA的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。
碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌体在NaOH 和 SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。
纯化质粒DNA的方法通常是利用了质粒DNA相对较小及共价闭环两个性质。
例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。
对于小量制备的质粒DNA,经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求,故在分子生物学实验室中常用。
一、试剂准备1. 溶液Ⅰ: 50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH 8.0),10mM EDTA(pH 8.0)。
1M Tris-HCl[t1] (pH 8.0)12.5ml,0.5M EDTA(pH 8.0)10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O至500ml。
在10 lbf/in2高压灭菌15min ,贮存于4℃。
任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此用适当浓度的和适当pH值的Tris-Cl溶液。
50 mM葡萄糖最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
因此,如果溶液I中缺了葡萄糖其实对质粒的抽提本身而言,几乎没有任何影响。
质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用
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质粒提取的原理、操作步骤、各溶液的作用细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb至200kb 以上不等。
各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。
质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA分子。
目前已有许多方法可用于质粒DNA的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。
碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌体在NaOH 和SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA 不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。
纯化质粒DNA的方法通常是利用了质粒DNA相对较小及共价闭环两个性质。
例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。
对于小量制备的质粒DNA,经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求,故在分子生物学实验室中常用。
一、试剂准备1. 溶液I : 50mM 葡萄糖,25mM Tris-HCI(pH 8.0) , 10mMEDTA(pH 8.0 )°1M Tris-HCI [t1] (pH 8.0) 12.5ml, 0.5M EDTA ( pH 8.0) 10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O 至500ml。
在10 lbf/in2 高压灭菌15min,贮存于4C。
任何生物化学反应,首先要控制好溶液的pH,因此用适当浓度的和适当pH值的Tris-Cl溶液。
50 mM葡萄糖最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
质粒DNA的提取和鉴定
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五、注意事项——材料准备
➢ 使用处于对数期的新鲜菌体(老化菌体导致开环质粒增 加)
➢ 培养时应加入筛选压力,否则菌体易污染,质粒易丢失
➢ 尽量选择高拷贝的质粒,如为低拷贝或大质粒,则应加 大菌体用量
➢ 菌株不要频繁转接(质粒丢失)
五、注意事项——细胞裂解
➢ 菌体量适当。
➢ 培养基去除干净,同时保证菌体在悬浮液中充分悬浮。
1. 请涂布平板培养后,重新挑 选新菌落进行液体培养
2. 可减少菌体用量或增加溶液 的用量
对
3. 不要频繁转接,每次接种时 应接种单菌落。检查抗生素
策
使用浓度是否正确。
4. 溶液Ⅱ在温度较低时可能出 现浑浊,置于37℃保温片刻 直至溶解为清亮的溶液。
六、质粒DNA提取常见问题
问题二:质粒纯度不高,如何解决?
作用:酸性下质粒DNA复性,变性蛋白-SDS+线性DNA沉 淀, K+可中和DNA
三、实验仪器、材料与试剂
▪ 平衡酚:氯仿:异戊醇(25:24:1) 作用:氯仿可使蛋白质变性并有助于液相与有机 相的分离。平衡酚pH7.8(酸性下DNA分配于有机 相,酚的密度大),可使DNA在上清中。异戊醇 有助于消除抽提过程中出现的泡沫)
(二)材料:含有质粒的大肠杆菌、LB液体培养基 (三)试剂: ▪ 溶液I 50mM 葡萄糖 25mMTris·HCl(pH8.0)10mM EDTA
作用:分散细胞,鳌合金属离子使金属酶失活 ▪ 溶液II 0.2N NaOH 1%SDS(新鲜配制)
作用:细胞壁肽聚糖碱性下水解,核酸和蛋白质变性。 ▪ 溶液III 5M KAC
➢ 离心分离两相时,应保证一定的转速和时间
➢ 针对不同材料的特点,在提取过程中辅以相应的去杂质 的方法
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质粒提取原理和方法
质粒提取原理和方法
质粒DNA提取的原理及方法
碱裂解法质粒DNA提取原理
质粒DNA提取主要包括以下几个方面:如何将细胞裂解释放质粒DNA如何将质粒DNA和基因组DNA 分离开来,如何去除RNA亏染,如何去除蛋白质和其它杂质。
质粒提取方法中,最常用的方法是碱裂解法,它具有得率高,适用面广,快速,纯度高等特点。
其原理是:
强碱性条件下,质粒DNA和基因组DNA同时从细
胞中释放出来,并发生变性。
在pH中性,并有高盐浓度存在的条件下,质粒DNA会迅速发生复性,仍为可溶性状态,染色体DNA之间交联形成不溶性网状结构,在去垢剂SDS乍用下,染色体DNA与变性
蛋白质和细胞碎片结合形成沉淀,通过离心去除沉淀后,再用酚氯仿抽提进一步纯化质粒DNA用异丙醇或乙醇沉淀可将之纯化出来。
BIOMIGA公司质粒DNA纯化系列试剂盒,采用碱裂解法质粒提取原理,在高盐环境下,采用硅胶膜特异性的吸附质粒DNA而蛋白质不被吸附,最后用低盐洗脱液将DNA 从膜上洗脱下来,方法简单,快速,质量好,收获量高。
影响质粒提取的因素
影响质粒提取的因素有很多种,如质粒拷贝数,宿主菌株的种类,细菌的培养时间、培养基种类、培养条件等等。
质粒拷贝数
质粒DNA最终收获量取决于质粒的拷贝数和质粒的大小。
BIOMIGA公司质粒DNA提取系列试剂盒,操作步骤适用于高拷贝数质粒的纯化,对于低拷贝质粒纯化提取,应加大起始菌液量的体积,并且相应地增加各种缓冲液的用量。
下表给出一些常用质粒载体的拷贝数:
质粒种类
复制起点
拷贝数
1 mL菌液质粒DNA攵获量(卩g)
pSCIOI
pSCIOI
5
0.1-0.2
pACYC
P15A
10-12
0.4-0.6
pSuperCos pMB1 10-20
0.4-1
pBR322 pMB1 15-20
0.6-1
pGEMR
Muted pMB1 300-400
6-7
pBluescriptR
ColE1
300-500
6-8 pUC
Muted pMB1
500-700
8-12
宿主菌株
宿主菌株的种类将会影响质粒的收获量。
含内源核酸酶的宿主菌株,如JM101, JM110, HB101,
TG1以及它们的衍生菌株,通常因为内源核酸酶的存在,或者在提取过程中释放出来的核酸酶的作用下,将会显著影响最终收获量,或者纯化到的质粒容易降解,推荐客户将质粒转化至不含内源核酸酶的宿主菌株中,如Top10, DH5a进行质粒纯化。
如果从含内源核酸酶的宿主菌株中纯化质粒DNA请用试剂盒附送的核酸酶去除溶液,去除核酸酶的污染。
或选用HP系列试剂盒进行质粒的纯化。
下表给出一些常用的宿主菌株种类:
EndA- Strains of E. Coli
DH5a DH1
DH21 JM106 JM109 SK2267 SRB XLO
TOP10 DH10B JM103 JM107 SK1590 MM294 Stbl2 ? XL1-Blue
BJ5182 DH20 JM105 JM108
SK1592
Select96 ?
Stbl4 ?
XL10-Gold
En dA+ Strai ns of E. Coli
C600
JM110
RR1
ABLE? C
CJ236
KW251
P2392
BL21(DE3)
HB101
TG1
TB1
ABLE? K
DH12S
LE392
PR700
BL21(DE3) pLysS
JM101
JM83
TKB1
HMS174
ES1301
M1061
Q358
BMH 71-18
All NM strai ns
All Y strai ns
菌液培养
BIOMIGA公司质粒DNA提取系列试剂盒,标准操
作适用于在LB培养基中培养12~16小时,OD600 在2.0〜3.0的菌液质粒DNA勺提取。
如果使用丰富培养基,如TB, 2 x YT培养基,请保证OD600 不超过3.0。
菌液过量,将会影响最终的收获量和纯度。
培养方式
如果用于质粒小提,请从固体培养基平板上挑取新鲜单菌落,接种到加入筛选抗生素的培养基中,震荡培养12〜16小时。
如果用于中提、大提或超大提,请按照以下方式制备菌液:
挑取单克隆,接种到1~5mL培养基中,进行初摇,然后按照1:1000的比例进行放大培养,培养瓶中培养基的体积最好不要超过培养瓶的1/4体积。
抗生素浓度的选择
对含有抗性的质粒载体,在进行筛选或培养时应加入相应的抗生素。
各种抗生素的工作浓度请参照下表:
抗生素
溶解性
保存条件
严紧型质粒
松弛型质粒氨苄青霉素
50 mg/mL(溶于水)
-20 °C
20 卩g/mL
60 卩g/mL
羧苄青霉素
50 mg/mL溶于水
-20 C
20 卩g/mL
60 卩g/mL
氯霉素
34 mg/mL溶于无水乙醇
-20 C
25 卩g/mL
170 [1 g/mL
卡那霉素
10 mg/mL溶于水
-20 °C
10 [1 g/mL
50 i g/mL
链霉素
10 mg/mL溶于水
-20 C
10 i g/mL
50 i g/mL
四环素
5 mg/mL溶于无水乙醇
-20 C
10 i g/mL
50 i g/mL
质粒质量鉴定
纯化到的质粒DNA一般可以通过以下三种方式进行质量鉴定。
琼脂糖凝胶电泳检测理想条件下,经碱裂解法纯化到的质粒DNA应该只出现超螺旋一条带。
但在质粒提取过程中机械力,强碱溶液的作用等原因,纯化到的质粒常常会出现三条带,甚至有时候会出现四条带(变性超螺旋),不管是哪种形式的超螺旋,经单酶切后,呈现一条带,则说明提取结果正常,没有
基因组污染。
酶切鉴定
纯化到的质粒,进行进一步的酶切操作,鉴定质粒的大小。
紫外分光光度计检测
纯化到的质粒,稀释一定的倍数,通过测定OD280 OD260 OD230计算收获量和纯度。
OD260/OD28在1.7~1.9之间,说明质粒纯度较好。
如果洗脱时用去离子水洗脱,测光吸收时,pH 值和离子浓度会影响光吸收值,比值会偏低,但并不表示纯度低。