质粒DNA 的提取,纯化及验证
陈倩倩 学号:[1**********]3
一,实验目的:1,掌握碱变性提取法的原理及各种试剂的作用。
2,掌握碱变性法提取质粒DNA 的方法。
二,实验原理:碱变性提取质粒DNA 一般包括三个步骤:培养细菌细胞以扩增质粒;收集和裂解细胞;分解和纯化质粒DNA 。
在细菌细胞中,染色体DNA 以双螺旋结构存在,质粒DNA 以共价闭合环状形式存在。细胞破碎后,染色体DNA 和质粒DNA 均被释放出来,但是两者变性与复性所依赖的溶液pH 值不同。在pH 值高达12.0的碱性溶液中,染色体DNA 的氢键断裂,双螺旋结构解开而变性;共价闭合环状质粒DNA 的大部分氢键断裂,但两条互补链不完全分离。当用pH 值4.6的KAc(或NaAc) 高盐溶液调节碱性溶液至中性时,变性的质粒DNA 可恢复原来的共价闭合环状超螺旋结构而溶解于溶液中;但染色体DNA 不能复性,而是与不稳定的大分子RNA 、蛋白质一SDS 复合物等一起形成缠连的、可见的白色絮状沉淀。这种沉淀通过离心,与复性的溶于溶液的质粒DNA 分离。溶于上清液的质粒DNA ,可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 A将RNA 降解。质粒DNA 溶液中的RNase A以及一些可溶性蛋白,可通过酚/氯仿抽提除去,最后获得纯度较高的质粒DNA 。 三,实验仪器试剂和材料:
恒温振荡培养箱, 高温冷冻离心机,漩涡振荡器,水浴锅,1.5ml 离心管,不同型号吸头,微量移液管等
菌体:E.coli DH5α受体菌
试剂:LB 培养基,氨苄青霉素,溶液Ⅰ,溶液Ⅱ,溶液Ⅲ,RNase A 母液,TE 缓冲液,饱和酚,氯仿/异戊醇混合液,酚/氯仿/异戊醇混合液,预冷无水乙醇,TAE 电泳缓冲液,上样缓冲液。
四,实验步骤及现象 ① 准备灭菌
㈠ LB 培养基20ml/100ml ,50ml/300ml, ㈡ 枪尖:1000μl,200μl,20μl ㈢ 离心管1.5ml/500ml,50ml×2 ㈣ 吸管:10ml
④ 质粒检测
用0.9%的琼脂糖电泳检测:
1, 称重0.28g 琼脂糖,用40ml1×TAE 微波炉加热,制平板 2, 取三微升质检样品与1微升电泳载样液混匀点样电泳1h DNA 纯度还算理想。本实验电泳条带清晰:染色体DNA 的含量很低,说明提取样品的纯度较高;没有开环的DNA ,可能与过程中振荡的剧烈程度,保温时间有一定关系。但是仍有不足之处,蛋白质杂质含量较多,其原因较多,一个是由于我们未用平衡酚去除蛋白质,而是使用了酚、氯仿、异戊醇的混合液,致使蛋白质残留较多。另外,电泳条带中参照物的条带只有六条,
少了两条,可能是由于电泳我们组一共跑出三条带,分别为DNA, 超螺旋Puc19质粒DNA,RNA 。
二,超螺旋状态的pUC19质粒,书上查得其质粒大小2.69Kbp ,与标准的对比由
亮度可知,我们提取的量大体上还不错。
三,对于出现RNA 条带可能的原因是RNase 处理时间不够,而如果是开环的DNA
或染色体DNA 断片则可能是震荡过激烈。
四,而对于染色体DNA 的条带亮度比较暗淡来说,我们组分离掉的染色体还很
成功。
五,点样处有亮带,说明有杂质蛋白质的存在 六,注意事项
一,酚具有腐蚀性,能损伤皮肤和衣物,使用时应小心。皮肤如不小心沾到酚,
应立即用碱性溶液、肥皂或大量清水冲洗。
二,注意上样时要小心操作,避免损坏凝胶或将样品槽底部的凝胶刺穿。也不要
快速挤出吸头内的样品,避免挤出的空气将样品冲出样品孔。
三,溴化乙锭是一种具扁平分子的核酸染料,可以插入到DNA 或RNA 分子的碱
基之间,并在300 nm 波长的紫外光照射下放射出荧光,所以可用来显现琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶中的核酸分子。溴化乙锭是一种强烈的诱变剂,有毒性,使用含有这种染料的溶液时,应戴手套进行操作。勿将溶液滴洒在台面或地面上,实验结束后用水彻底冲洗干净。
四,沉淀DNA 通常使用预冷无水乙醇,在低温条件下长时间放置可使DNA 沉淀
完全。除用乙醇沉淀DNA 外,还可使用0.6倍体积的异丙醇,但异丙醇也能将盐等杂质沉淀,所以沉淀需要在常温下进行,并且时间不宜太长(限20 min 内) 。沉淀离心后,需用70%乙醇洗涤,以除去盐类及挥发性较小的异丙醇。
质粒DNA 的提取,纯化及验证
陈倩倩 学号:[1**********]3
一,实验目的:1,掌握碱变性提取法的原理及各种试剂的作用。
2,掌握碱变性法提取质粒DNA 的方法。
二,实验原理:碱变性提取质粒DNA 一般包括三个步骤:培养细菌细胞以扩增质粒;收集和裂解细胞;分解和纯化质粒DNA 。
在细菌细胞中,染色体DNA 以双螺旋结构存在,质粒DNA 以共价闭合环状形式存在。细胞破碎后,染色体DNA 和质粒DNA 均被释放出来,但是两者变性与复性所依赖的溶液pH 值不同。在pH 值高达12.0的碱性溶液中,染色体DNA 的氢键断裂,双螺旋结构解开而变性;共价闭合环状质粒DNA 的大部分氢键断裂,但两条互补链不完全分离。当用pH 值4.6的KAc(或NaAc) 高盐溶液调节碱性溶液至中性时,变性的质粒DNA 可恢复原来的共价闭合环状超螺旋结构而溶解于溶液中;但染色体DNA 不能复性,而是与不稳定的大分子RNA 、蛋白质一SDS 复合物等一起形成缠连的、可见的白色絮状沉淀。这种沉淀通过离心,与复性的溶于溶液的质粒DNA 分离。溶于上清液的质粒DNA ,可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 A将RNA 降解。质粒DNA 溶液中的RNase A以及一些可溶性蛋白,可通过酚/氯仿抽提除去,最后获得纯度较高的质粒DNA 。 三,实验仪器试剂和材料:
恒温振荡培养箱, 高温冷冻离心机,漩涡振荡器,水浴锅,1.5ml 离心管,不同型号吸头,微量移液管等
菌体:E.coli DH5α受体菌
试剂:LB 培养基,氨苄青霉素,溶液Ⅰ,溶液Ⅱ,溶液Ⅲ,RNase A 母液,TE 缓冲液,饱和酚,氯仿/异戊醇混合液,酚/氯仿/异戊醇混合液,预冷无水乙醇,TAE 电泳缓冲液,上样缓冲液。
四,实验步骤及现象 ① 准备灭菌
㈠ LB 培养基20ml/100ml ,50ml/300ml, ㈡ 枪尖:1000μl,200μl,20μl ㈢ 离心管1.5ml/500ml,50ml×2 ㈣ 吸管:10ml
④ 质粒检测
用0.9%的琼脂糖电泳检测:
1, 称重0.28g 琼脂糖,用40ml1×TAE 微波炉加热,制平板 2, 取三微升质检样品与1微升电泳载样液混匀点样电泳1h DNA 纯度还算理想。本实验电泳条带清晰:染色体DNA 的含量很低,说明提取样品的纯度较高;没有开环的DNA ,可能与过程中振荡的剧烈程度,保温时间有一定关系。但是仍有不足之处,蛋白质杂质含量较多,其原因较多,一个是由于我们未用平衡酚去除蛋白质,而是使用了酚、氯仿、异戊醇的混合液,致使蛋白质残留较多。另外,电泳条带中参照物的条带只有六条,
少了两条,可能是由于电泳我们组一共跑出三条带,分别为DNA, 超螺旋Puc19质粒DNA,RNA 。
二,超螺旋状态的pUC19质粒,书上查得其质粒大小2.69Kbp ,与标准的对比由
亮度可知,我们提取的量大体上还不错。
三,对于出现RNA 条带可能的原因是RNase 处理时间不够,而如果是开环的DNA
或染色体DNA 断片则可能是震荡过激烈。
四,而对于染色体DNA 的条带亮度比较暗淡来说,我们组分离掉的染色体还很
成功。
五,点样处有亮带,说明有杂质蛋白质的存在 六,注意事项
一,酚具有腐蚀性,能损伤皮肤和衣物,使用时应小心。皮肤如不小心沾到酚,
应立即用碱性溶液、肥皂或大量清水冲洗。
二,注意上样时要小心操作,避免损坏凝胶或将样品槽底部的凝胶刺穿。也不要
快速挤出吸头内的样品,避免挤出的空气将样品冲出样品孔。
三,溴化乙锭是一种具扁平分子的核酸染料,可以插入到DNA 或RNA 分子的碱
基之间,并在300 nm 波长的紫外光照射下放射出荧光,所以可用来显现琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶中的核酸分子。溴化乙锭是一种强烈的诱变剂,有毒性,使用含有这种染料的溶液时,应戴手套进行操作。勿将溶液滴洒在台面或地面上,实验结束后用水彻底冲洗干净。
四,沉淀DNA 通常使用预冷无水乙醇,在低温条件下长时间放置可使DNA 沉淀
完全。除用乙醇沉淀DNA 外,还可使用0.6倍体积的异丙醇,但异丙醇也能将盐等杂质沉淀,所以沉淀需要在常温下进行,并且时间不宜太长(限20 min 内) 。沉淀离心后,需用70%乙醇洗涤,以除去盐类及挥发性较小的异丙醇。