质粒dna的提取郑小煜.docx

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1、质粒DNA的提取、纯化和检测姓名：郑小煜学号：201100140069班级：2011级生技班组别：第二组同组者：赵莉、高瑞一、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、掌握碱变性提取法提取质粒DNA的方法。3、学习并掌握凝胶的制备及电泳方法。4、掌握凝胶的观察方法，并学会分析。二、实验原理1、质粒(plasmid)l质粒是一种染色体外的稳定遗传因子,为双链、闭合环状的DNA分子，并以超螺旋状态存在于宿主的细胞质中。l质粒主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中，它具有自主复制和转录能力，能在子

2、代细胞中保持恒定的拷贝数，并表达所携带的遗传信息。l质粒的存在使宿主细胞具有一些额外的特性，如对抗生素的抗性等。l质粒在细胞内的复制一般有两种类型：严紧控制型（Strengentcontrol）：复制受宿主细胞的严格调控，拷贝数低；松弛控制型（Relaxedcontrol）：复制不受宿主细胞的调控，拷贝数高，适用于基因工程中做载体。2、提取和纯化质粒DNA的方法很多，目前常用的有：碱变性提取法、煮沸法、羟基磷灰石柱层析法、EB-氯化铯密度梯度离心法和Wizard法等。其中，碱变性提取法最为经典和常用，

3、适于不同量质粒DNA的提取。该方法操作简单，易于操作，一般实验室均可进行。提取的质粒DNA纯度高，可直接用于酶切、序列测定及分析。EB-氯化铯密度梯度离心法，主要适用于相对分子质量与染色体DNA相近的质粒，具有纯度高、步骤少、方法稳定，且得到的质粒DNA多为超螺旋构型等优点，但提取成本高，需要超速离心设备。少量提取质粒DNA还可以用沸水浴法、Wizard法等，沸水浴法提取的质粒DNA中常含有RNA，但不影响限制性核酸内切酶的消化、亚克隆及链接反应等。3、碱变性提取质粒DNA一般包括三个基本步骤：培养细

4、菌细胞以扩增质粒；收集和裂解细胞；分离和纯化质粒DNA。4、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

5、;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RNaseA将RNA降解。质粒DNA溶液中的RNaseA以及一些可溶性蛋白，可通过酚／氯仿抽提除去，苯酚、氯仿可使蛋白变性并有助于液相与有机相的分开，异戊醇则可起到消除抽屉过程中出现的泡沫。再用两倍体

6、积的无水乙醇洗涤沉淀，以除去残留的氯仿。然后用75%以纯溶液洗涤沉淀，一出去残留的盐离子。最后获得纯度较高的质粒DNA贮存在TE溶液中，-20℃保存。1、电泳(electrophoresis)是带电物质在电场中向着与其电荷相反的电极方向移动的现象。各种生物大分子在一定pH条件下，可以解离成带电荷的离子，在电场中会向相反的电极移动。凝胶电泳是分子生物学的核心技术之一。凝胶是支持电泳介质，它具有分子筛效应。含有电解液的凝胶在电场中，其中的电离子会发生移动，移动的速度可因电离子的大小、形态及电荷量的不同而有

7、差异。利用移动速度差异，就可以区别各种大小不同的分子。因而，凝胶电泳可用于分离、鉴定和纯化DNA片段。   2、凝胶电泳技术操作简单而迅速，分辨率高，分辨范围极广。此外，凝胶中DNA的位置可以用低浓度荧光插入染料如溴化乙锭(ethidiumbromide，EB)或SYBRGold染色直接观察到，甚至含量少至20pg的双链DNA在紫外激发下也能直接检测到。需要的话，这些分离的DNA条带可以从凝胶中回收，用于各种各样目的的实验.3、分子生物学中，常用的两种凝胶为琼脂糖(agarose)和聚丙烯酰胺凝胶。这

8、两种凝胶能灌制成各种形状、大小和孔径，也能以许多不同的构型和方位进行电泳。聚丙烯酰胺凝胶分辨率高，使用于较小分子核酸(5—500bp)的分离和蛋白质电泳。它的分辨率非常高，长度上相差1bp或质量上相差0.1%的DNA都可以彼此分离，这也是采用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行DNA序列分析的分子基础。虽然它能很快地进行电泳，并能容纳较大的DNA上样量，但是与琼脂糖凝胶相比，在制备和操作上繁琐。琼脂糖是从海藻中提取的长链状多聚物，由β-D-吡喃半乳糖与3,6-脱水-L