分子生物学实验技术
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分子生物学研究中常见的实验技术概述分子生物学是现代生物学研究的一个重要领域,它对生物的分子结构、功能和遗传表达等方面进行了深入的探究。
分子生物学的研究实验技术十分复杂和繁琐,但也是该领域成功进行研究和取得重大成果的必要手段。
本文将从PCR、基因克隆、蛋白质表达等多个方面,为读者概述分子生物学研究中常见的实验技术。
一、PCR技术PCR技术是分子生物学研究中最为重要的实验技术之一,其全称是聚合酶链式反应(polymerase chain reaction)。
PCR可以扩增DNA片段,从而使其更容易进行分析,是现代生物学和医学研究的重要基础。
PCR背后的主要技术是DNA复制,尤其是DNA双链的分离和单链的合成。
PCR技术发明后不久,在医学诊断、犯罪学鉴定、基因克隆和进化生物学等领域中就具备了重要的应用。
二、基因克隆基因克隆是分子生物学研究中另一个十分重要的实验技术。
基因克隆指的是将遗传物质的特定区域复制到载体DNA或病毒DNA中,然后再将其插入到宿主细胞中重新组装的过程。
基因克隆最常用的载体是质粒pBR322,其能合成产生抗生素解毒酶,这种抗生素成为已知的大部分细菌所不能耐受的抗生素,这就使得具有质粒pBR322的细胞成为极为重要的参照物。
基因克隆技术是生物工程、生物医学和农业等领域中的一项重要技术,其潜力在许多应用领域中是不可替代的。
三、基因测序基因测序是分子生物学领域中使用广泛的技术之一,其主要功能是破译DNA的序列。
基因测序技术包括许多不同的步骤,从DNA提取和分离,到测序反应的设计和执行。
其中,DNA测序主要采用Sanger法、454 Pyrosequencing法、Illumina平台等多种技术,它们分别以不同的优势和的限制来优化测序结果和运行成本。
基因测序技术在医学、生物学、遗传学和医药研究等领域中都具有广泛应用。
四、限制性酶切限制性酶切是分子生物学研究中常见的一项实验技术,它是通过专一性的内切酶来切割双链DNA,形成特定的切点和切端。
分子生物学实验方法1.DNA提取与纯化DNA提取是分子生物学实验中最常用的技术之一,用于从不同种类样本中提取纯化DNA。
常见的提取样本包括细菌、动植物组织以及人体样本。
提取过程通常包括细胞破碎、蛋白质除去、DNA溶解和纯化等步骤。
常用的提取方法包括酚/氯仿提取法、CTAB提取法和商业化提取试剂盒。
2.PCR(聚合酶链反应)PCR是一种高效扩增DNA的技术,可将一小段目标DNA序列扩增成数百万个拷贝。
PCR反应通常包括DNA模板、两个引物、dNTPs(四种核苷酸单元)和DNA聚合酶等成分。
反应的核心步骤是多个高温循环,包括变性(解开DNA的双链)、退火(引物结合到目标序列)和延伸(DNA聚合酶合成新链)等步骤。
PCR广泛应用于分子克隆、基因表达研究、疾病诊断等领域。
3.转染和转化转染和转化是将外源DNA导入宿主细胞中的技术。
转染是指将DNA导入非真核细胞(如细菌)或真核无性细胞中,常用的方法包括电穿孔法、化学法和病毒载体介导等。
转化是指将外源DNA导入真核多细胞直至整个个体范围内,常见的方法包括冷冻转化、冲击转化和基因枪法等。
4.蛋白质表达和纯化蛋白质表达和纯化是研究蛋白质结构和功能的关键步骤。
常见的表达系统包括细菌系统(如大肠杆菌)、酵母系统(如酵母菌)和哺乳动物细胞系统(如CHO细胞)。
表达后,蛋白质需要经过多个步骤进行富集和纯化,如离心、柱层析和亲和层析等。
以上仅是分子生物学实验方法中的一部分,随着技术的发展,分子生物学实验方法也在不断更新和扩展。
这些实验方法在疾病诊断、基因工程、生物学研究等领域发挥了重要作用。
分子生物学的实验技术与方法随着科技的不断发展,分子生物学在近年来成为一个极其活跃的领域,也受到越来越多人的关注。
分子生物学是研究生命体系结构、功能、全基因组组成等领域的学科,而分子生物学的实验技术与方法则是研究生命体系结构、功能、全基因组组成等领域的重要支撑。
1. 分子生物学实验技术与方法的概括分子生物学实验技术与方法是研究生命现象和机制的重要手段。
它包括了一系列的技术分析和方法,如基因测序技术、PCR技术、蛋白质组学、转染技术、组织培养技术、荧光技术等等。
其中,基因测序技术是目前最重要的技术之一。
它可以解析DNA序列中的各个碱基、基因等结构元素,为生物学研究提供了极为有利的手段。
PCR技术也是分子生物学实验技术中比较受欢迎的一种技术,它是一种快速检测DNA和RNA的方法,可以在很短的时间内扩增出多个相同的DNA片段或RNA片段,为分析和研究生物的基因、蛋白质等提供了便利。
此外,蛋白质组学是分子生物学研究中另一个重要的手段。
它可以帮助研究人员了解蛋白质的分子结构、功能和相互作用,是研究生物体内各种信号和代谢途径的重要方法。
2. 基因测序技术基因测序技术是分子生物学实验技术中的一项重要技术。
它是指通过一系列的实验步骤,将生物样品中的DNA分离开来,然后通过被称为“测序仪”的机器设备,解析出其DNA序列信息,最终得到一个完整的基因组序列。
基因测序技术的核心是测序仪,目前主要有Illumina、Pacific Biosciences等几种测序仪。
基因测序技术的应用范围非常广泛,如研究一个特定基因的结构和表达情况、找出某些基因存在的异常及其对人体健康的影响等。
当然,基因测序技术的应用不仅局限于科学方面,它还可以应用于医疗诊疗、个性化医学、疾病预防等多个领域。
3. PCR技术PCR技术是一种利用DNA聚合酶扩增DNA的特定技术。
这种技术可以在短时间内扩增出大量的DNA片段,达到检测目的。
PCR技术的核心是DNA聚合酶,通过PCR技术可以扩增任意长度的DNA片段,如检测特定的基因序列等。
分子生物学实验技术分子生物学实验技术是分子生物学研究领域中使用的一系列实验技术的总称,它们主要用于分析和操作生物体内分子水平的结构和功能。
这些技术的发展与进步,在分子生物学研究中具有重要意义,为科学家们提供了更加高效、准确和精细的实验方法和手段。
本文将着重介绍分子生物学实验技术的一些常用方法和原理。
一、聚合酶链式反应(PCR)PCR是一种通过DNA扩增技术在体外合成目标DNA的方法。
它通过引物与待扩增DNA片段的互补配对,在DNA复制酶(如Taq聚合酶)的催化下,经过一系列的温度循环(包括解链、退火和扩增)反复进行,从而使得目标DNA不断扩增,达到检测和分析的目的。
PCR技术广泛应用于基因检测、疾病诊断、犯罪分析等领域。
二、DNA测序技术DNA测序是指通过测定DNA的碱基序列,以获取基因信息的一种手段。
传统的DNA测序技术包括Sanger测序和Maxam-Gilbert测序。
随着高通量测序技术(NGS)的发展,如Illumina测序、Ion Torrent测序等,使得大规模、快速、低成本的DNA测序成为可能。
DNA测序技术在基因组学和遗传学研究中扮演着关键角色。
三、蛋白质分析技术蛋白质是生物体内功能最为重要的分子之一,研究蛋白质的组成、结构和功能对于理解生物体的生理过程具有重要的意义。
蛋白质分析技术主要包括SDS-PAGE凝胶电泳、Western Blotting、质谱分析等。
SDS-PAGE凝胶电泳可用于蛋白质的分子量测定和纯化,Western Blotting则可以用来检测特定蛋白质的存在及其相对量,质谱分析则可以用来确定蛋白质的氨基酸序列。
四、基因克隆技术基因克隆是指将DNA片段插入到载体DNA(如质粒)中,并利用细胞的自我复制机制,将其复制并表达出来的技术。
这个技术广泛应用于基因工程、药物研发、植物育种等领域。
基因克隆技术的核心是DNA片段的连接和转化。
连接可通过限制性内切酶切割DNA片段,并使用DNA连接酶进行连接;转化则是将重组质粒转入宿主细胞中,使其进行复制和表达。
分子生物学的实验技巧分子生物学作为生物科学的重要分支,主要研究生物分子的结构、功能及其相互作用关系。
合理的实验技巧对于分子生物学的研究至关重要。
下面将介绍几种常用的实验技巧及其操作方法。
一、PCR技术PCR(聚合酶链反应)是分子生物学研究中最常用的技术之一,它能够高效地扩增目标DNA序列。
PCR反应的关键步骤包括:DNA变性(Denaturation)、引物结合(Annealing)和DNA合成(Elongation)。
实验中,我们需要准备好所需的试剂和设备,确保实验台和试管清洁,以避免污染。
同时,掌握好反应温度、时间和引物浓度等重要参数的选择,能够确保PCR反应的成功。
二、凝胶电泳技术凝胶电泳是常用的DNA分子大小分析方法,能够通过电场作用将DNA样品分离出来。
在实验中,我们首先需要准备好凝胶,常用的有琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。
然后,根据需要选择合适的电泳缓冲液,并将待测样品与DNA标记物一同加入凝胶槽中。
接下来,通过给电极施加电压,使DNA在凝胶中迁移。
最后,通过染色或荧光检测等方法,可可视化目标DNA条带。
当我们操作凝胶电泳时,要注意电流的选择、运行时间和电泳条件的控制,以确保分离结果的准确性。
三、蛋白质SDS-PAGE技术蛋白质的分离与鉴定也是分子生物学研究中的重要内容之一。
其中,SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)是最常用的方法之一。
在进行SDS-PAGE实验时,首先需要准备好聚丙烯酰胺凝胶,根据需要选择合适的凝胶浓度和电泳缓冲液。
接着,将蛋白样品与还原剂和SDS缓冲液混合,然后进行样品沸腾变性。
之后,将样品加载到凝胶孔中,施加电压进行电泳。
最后,可以通过染色或Western blot等方法对蛋白进行检测与分析。
四、基因克隆技术基因克隆技术是分子生物学研究中常用的技术之一,它可用于构建重组DNA分子。
在进行基因克隆实验时,需要首先将目标基因进行PCR扩增,然后进行限制性内切酶切割,得到目标基因的载体和酶切后的DNA片段。
分子生物学实验技术分类分子生物学实验技术是现代生物学研究中不可或缺的一部分,它涉及到对生物体内分子结构、功能和相互作用的研究。
这些实验技术在基础科学研究、医学诊断和药物研发等领域发挥着重要作用。
在分子生物学实验技术中,根据其应用和原理可以进行分类,主要包括以下几类:1. 基因克隆技术,基因克隆技术是分子生物学研究中常用的技术之一,它包括DNA片段的定向克隆、质粒构建、DNA序列分析等。
通过基因克隆技术,研究人员可以将感兴趣的基因或DNA片段放入适当的载体中,进行进一步的研究和应用。
2. 蛋白质分离和纯化技术,蛋白质是生物体内重要的功能分子,其结构和功能的研究对于理解生物学过程至关重要。
蛋白质分离和纯化技术包括凝胶电泳、亲和层析、离子交换层析等方法,可以将混合的蛋白质样品分离并得到纯净的蛋白质。
3. 核酸分离和检测技术,核酸是生物体内的遗传物质,包括DNA和RNA。
核酸分离和检测技术包括DNA/RNA提取、聚合酶链式反应(PCR)、原位杂交等方法,可以用于检测和分析生物体内的核酸序列。
4. 基因组学和转录组学技术,基因组学和转录组学技术是对生物体内所有基因组和转录组的研究,包括全基因组测序、RNA测序、ChIP-seq等方法,可以帮助研究人员全面了解生物体内基因的组成和表达模式。
5. 蛋白质-核酸相互作用技术,蛋白质和核酸之间的相互作用对于细胞内的生物学过程至关重要。
蛋白质-核酸相互作用技术包括免疫共沉淀、荧光共聚焦、电泳迁移变性等方法,可以帮助研究人员研究蛋白质和核酸之间的相互作用。
以上是分子生物学实验技术的一些分类,这些技术的不断发展和创新为生物学研究提供了强大的工具,也推动了生物医学领域的进步。
在未来,随着技术的不断进步,分子生物学实验技术将继续发挥重要作用,为人类健康和生命科学研究带来更多的突破和进展。
分子生物学实验技术
第一篇:PCR技术
PCR(聚合酶链反应)是一种基于体外体内 DNA 复制的技术。
PCR 技术广泛应用于分子生物学、生物医学研究、医学诊断、生物技术等领域。
在 PCR 中,核酸模板、引物、聚合酶和反应缓冲液是必不可少的组成部分。
PCR 引物是在特定位置的 DNA 片段,用于诱导聚合酶模板 DNA 的扩增。
聚合酶通过催化模板 DNA 在 DNA 引物的引导下合成相应的 DNA 片段,产生大量的重复 DNA 片段。
PCR 是一种快速、高效、灵敏的 DNA 分析技术,可以对非常小的样本进行扩增。
PCR 的操作流程如下:
1.取得合适的 DNA 样品。
2.准备 PCR 反应体系,包括 PCR 反应缓冲液、聚合酶、DNA 模板和引物。
3.用 PCR 机进行程序设定和反应。
4.检查 PCR 反应产物,包括 PCR 产物的带型和验证PCR 产物的特异性和纯度等。
PCR 的应用
1.DNA 序列鉴定以及 DNA 序列变异检测。
2.基因表达分析、基因定量、等位基因分析等基因功能研究操作。
3.分子诊断,可以根据染色体、基因、蛋白质等材料进行分析。
4.农业和畜牧业生物工程的研究。
优点:
PCR 反应时间逐渐缩短,灵敏度高,重现性好,稳定性强。
PCR 技术可以在非常小范围内进行 DNA 分析,并可以处理复杂的实验体系。
缺点:
PCR 技术还有一些局限性,比如需要合理设计引物,需要准确的温度控制,需要恰当的试剂,且对样品的纯度和净化度有严格的要求。
分子生物实验技术
分子生物实验技术是一种应用于生物学领域的实验技术,利用现代分子生物学的基本
原理及技术手段,对生物体内的分子机制进行研究,其中包括基因表达调控、蛋白质结构
与功能等方面。
分子生物实验技术主要包括:DNA/RNA提取、PCR扩增、基因克隆、蛋白质质谱、基因编辑、分子标记等。
其中,DNA/RNA提取是分子生物学实验的基础手段,其过程是通过将细胞裂开,然后
利用一系列的化学方法来分离出DNA/RNA。
PCR扩增是一种在体外人工合成DNA的方法,它可以将DNA扩增至数千万倍,为后续基因克隆和鉴定提供了条件。
基因克隆是将所需的基
因拷贝到向量中,使其可以被转移至其他生物体中并发挥作用的过程。
蛋白质质谱是一种
用来解析蛋白质结构、鉴定蛋白质功能及定量测定蛋白质含量的技术手段。
基因编辑是一
种新近兴起的技术手段,利用这种技术可以直接对基因进行修饰、插入或删除,应用广泛。
分子标记则是将特定基因或序列标记出来,便于后续的研究工作。
分子生物实验技术在现代生物科技中具有重要作用,它们可以广泛应用于基因检测、
基因治疗、生物大数据、新药研发等领域,能够为人类健康和生命科学研究提供有力的支撑。
随着分子生物学不断发展,分子生物实验技术也将不断创新,为生物科学领域的发展
带来更多的科学进步。
分子生物学常用实验技术概述分子生物学是研究生物大分子(如DNA、RNA和蛋白质等)组成、结构和功能的科学领域。
在分子生物学的研究中,常用各种实验技术来解析生物大分子的结构和功能,为科学研究和应用提供依据。
下面将概述一些常用的分子生物学实验技术。
1.PCR(聚合酶链式反应):PCR是一种能在体外快速扩增DNA序列的技术,可以从一个DNA模板扩增出百万倍的DNA片段。
PCR包括三个步骤:变性、退火和延伸。
通过PCR,可以在短时间内扩增大量特定的DNA 片段,并常应用于基因分析、疾病诊断以及基因工程等领域。
2.转基因技术:转基因技术是将外源基因导入到目标生物体细胞中,使其表达外源蛋白或产生新的表型。
转基因技术通常包括四个步骤:基因分离、基因克隆、基因传递和基因表达。
转基因技术在农业、医学和生物科学研究中具有广泛的应用。
3.蛋白质电泳:蛋白质电泳是根据蛋白质的电荷和大小差异将其分离的一种方法。
常用的蛋白质电泳方法包括SDS-和二维电泳。
蛋白质电泳可用于纯化蛋白质、分析蛋白质组成以及检测蛋白质的修饰。
4.蛋白质质谱:蛋白质质谱是一种分析蛋白质的结构和功能的方法。
常用的蛋白质质谱技术包括MALDI-TOF质谱和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)。
蛋白质质谱可用于鉴定未知蛋白质、确定蛋白质的氨基酸序列以及检测蛋白质的修饰等。
5.分子克隆:分子克隆是将外源DNA或RNA序列插入到载体DNA中,并通过细胞转染等方法将其导入到目标细胞中进行表达的过程。
分子克隆常用的方法包括限制性内切酶切割、连接反应、质粒构建和转染等步骤。
分子克隆技术可用于分析、表达和研究目标基因。
6. Northern blotting:Northern blotting是一种检测RNA的方法,常用于检测特定的mRNA分子。
在Northern blotting中,通过RNA的电泳分离、转移、固定以及杂交等步骤,可以检测目标RNA的存在和表达水平。
分子生物学的实验技术【分子生物学的实验技术】分子生物学作为现代生物科学领域的重要组成部分,以其独特的实验技术为研究人员提供了许多强有力的工具。
本文将对分子生物学中常见的实验技术进行介绍,包括DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳、克隆和测序等。
一、DNA提取DNA提取是分子生物学研究的第一步,也是最基本的实验技术之一。
DNA提取的目的是从生物样本中分离出DNA,并纯化得到高质量的DNA溶液,以便后续实验使用。
常用的DNA提取方法有酚/氯仿法、离心柱法和磁珠法等。
酚/氯仿法是一种传统的DNA提取方法,它利用酚和氯仿的不同密度分离DNA。
首先,将生物样本与裂解缓冲液混合并加入酚/氯仿混合液,通过离心分离出DNA在上层的细胞碎片,然后进行酚/氯仿再萃取和乙醇沉淀,最后得到纯化的DNA。
离心柱法是一种高效的DNA提取方法,它利用离心柱上的纤维素膜或硅胶膜对DNA进行捕获和纯化。
在这种方法中,生物样本与裂解缓冲液混合后,加入离心柱进行离心,DNA能够通过纤维素膜或硅胶膜的作用被固定,而其他杂质则被洗脱掉,最后用纯化缓冲液洗脱得到高质量的DNA。
磁珠法是一种快速、高通量的DNA提取方法,它利用表面修饰的磁珠对DNA进行特异性捕获。
在这种方法中,生物样本与裂解缓冲液混合后,加入磁珠混悬液,并利用磁力使磁珠与DNA结合,然后用磁力将磁珠与DNA一起沉淀到管壁上,洗脱杂质后得到纯化的DNA。
二、PCR扩增PCR(聚合酶链式反应)是一种用于体外扩增DNA的技术,通过反复的循环性温度变化,可以扩增特定的DNA片段。
PCR由于其高度敏感和高效性,被广泛应用于基因分型、基因定量、基因突变分析等领域。
PCR反应的基本组成包括DNA模板、引物、聚合酶、四种脱氧核苷酸和缓冲液。
首先,将DNA模板与引物、脱氧核苷酸和缓冲液混合,并添加聚合酶,然后进行多次温度循环,包括变性、退火和延伸等步骤,从而使DNA模板经过反复扩增,最后得到目标DNA片段的数量大幅增加。
分子生物学实验技术目录实验一细菌的培养 (2)实验二质粒DNA的提取 (3)实验三紫外吸收法测定核酸浓度与纯度 (4)实验四水平式琼脂糖凝胶电泳法检测DNA (5)实验五质粒DNA酶切及琼脂糖电泳分析鉴定 (7)实验六植物基因组DNA提取、酶切及电泳分析 (8)实验七聚合酶链反应(PCR)技术体外扩增DNA (9)实验八RNA提取与纯化 (11)实验九RT-PCR扩增目的基因cDNA (13)实验十质粒载体和外源DNA的连接反应 (15)实验十一感受态细胞的制备及转化 (16)实验十二克隆的筛选和快速鉴定 (18)实验十三DNA分析——Southern杂交 (19)一基本操作实验一、细菌培养实验二、质粒DNA提取实验三、紫外吸收法测定核酸浓度与纯度实验四、水平式琼脂糖凝胶电泳法检测DNA实验五、质粒DNA酶切及琼脂糖电泳分析鉴定实验六、植物基因组DNA提取、定量、酶切及电泳分析实验八、植物RNA提取及纯化二、目的基因获取实验七、聚合酶链式反应(PCR)技术体外扩增DNA实验九、RT-PCR扩增目的基因cDNA三、目的基因的克隆和表达实验十、质粒载体和外源DNA的连接反应实验十一、感受态细胞的制备及转化实验十二、克隆的筛选和快速鉴定实验十三、DNA分析——Southern杂交实验一细菌的培养一、目的学习细菌的培养方法及培养基的配置。
二、原理在基因工程实验和分子生物学实验中,细菌是不可缺少的实验材料。
质粒的保存、增殖和转化;基因文库的建立等都离不开细菌。
特别是常用的大肠杆菌。
大肠杆菌是含有长约3000kb的环状染色体的棒状细胞。
它能在仅含碳水化合物和提供氮、磷和微量元素的无机盐的培养基上快速生长。
当大肠杆菌在培养基中培养时,其开始裂殖前,先进入一个滞后期。
然后进入对数生长期,以20~30min复制一代的速度增殖。
最后,当培养基中的营养成分和氧耗尽或当培养基中废物的含量达到抑制细菌的快速生长的浓度时,菌体密度就达到一个比较恒定的值,这一时期叫做细菌生长的饱和期。
此时菌体密度可达到1×109~2×109/mL。
培养基可以是固体的培养基,也可以是液体培养基。
实验室中最常用的是LB培养基。
三、实验材料、试剂与主要仪器(一)实验材料大肠杆菌(二)试剂1、胰蛋白胨2、酵母提取物3、氯化钠4、1mol/L NaOH5、琼脂粉6、抗生素(氨苄青霉素、卡那霉素等)(三)仪器1、培养皿2、带帽试管3、涂布器4、灭菌锅5、无菌操作台(含酒精灯、接种环、灭菌牙签等)6、恒温摇床四、操作步骤(一)LB培养基的配制配制每升培养基,应在950m1去离子水中加入:细菌培养用胰蛋白胨10g细菌培养用酵母提取物5gNaCl 10g摇动容器直至溶质完全溶解,用1mol/L NaOH调节pH位至7.0。
加入去离子水至总体积为lL,在15 lbf/in2 (1.034×105Pa)高压下蒸气灭菌20min,即为LB液体培养基。
LB固体培养基是在其液体培养基的基础上另加琼脂粉15g/L。
(二)细菌的培养(1)在液体培养基中培养1、过夜培养⑴取5ml液体培养基加入一只无菌的试管中。
⑵用接种环或灭菌牙签挑一个单菌落,接种于培养液中。
⑶盖好试管,在摇床上以60r/min速度,于37℃过夜培养。
2、大体积培养⑴按1∶100的比例将过夜培养物加入到一无菌烧瓶中,烧瓶的体积应该是培养液体积的5倍以上。
⑵于37℃,约300r/min剧烈摇动培养。
(2)在固体培养基中培养细菌在固体培养基上培养主要是为了获得单菌落和短期保存。
平板划线法分离单菌落⑴采用无菌技术,用接种环将接种物从平板的一侧开始划线。
⑵重新消毒接种环,从第一划线处将样品划线至平板的其余部分,重复划线直至覆盖整个平板。
⑶于37℃培养直至长出单菌落。
实验二质粒DNA的提取目的学习碱裂解法提取质粒的原理原理质粒(plasmid)是一种染色体外的稳定遗传因子,具有双链闭环结构的DNA分子。
它具有自主复制能力,能使子代细胞保持它们恒定的拷贝数,可表达它携带的遗传信息。
目前,质粒已广泛用作基因工程中目的基因的运载工具——载体。
质粒DNA的提取是依据质粒DNA分子较染色体DNA分子小,且具有超螺旋共价闭合环状的特点,从而将质粒DNA与大肠杆菌染色体DNA分离。
现在常用的方法有:碱裂解法、密度梯度离心法、煮沸裂解法等。
实验室普遍采用的碱裂解法具有操作简便、快速、得率高的优点。
其主要原理:利用染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的差异而达到分离的目的。
在碱变性条件下,染色体DNA的氢键断裂,双螺旋解开而变性,质粒DNA氢键也大部分断裂,双螺旋也有部分解开,但共价闭合环状结构的两条互补链不会完全分离,当pH=4.8的乙酸钠将其pH调到中性时,变性的质粒DNA又恢复到原来的构型,而染色体DNA不能复性,形成缠绕的致密网状结构,离心后,由于浮力密度不同,染色体DNA与大分子RNA、蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。
试剂与器材一、试剂1、LB液体培养基:胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,NaCl 10g,溶解于1000mL蒸馏水中,用NaOH调pH至7.5。
高压灭菌20min。
2、LB平板培养基:在每1000mL LB液体培养基中中加入15g琼脂,高压灭菌20min。
3、溶液Ⅰ:50mmol/L 葡萄糖,10mmol/L EDTA,25mmol/L Tris-HCl(pH8.0)。
4、溶液Ⅱ:0.2mol/L NaOH,1% SDS。
(必须现配)5、溶液Ⅲ:pH4.8的醋酸钾溶液(5mo1/L乙酸钾60 mL,冰乙酸11.5 mL,水28.5mL)。
6、TE缓冲液(pH 8.0):10 mmol/L Tris-HCl,1mmol/ L EDTA。
7、无水乙醇和70%乙醇。
二、器材1、Eppendorf管、离心管架2、10,100,1000ul微量加样器3、台式高速离心机4、摇床、高压灭菌锅5、大肠杆菌DH5α(含质粒)操作步骤一、培养细菌将带有质粒的大肠杆菌接种于LB平板培养基上,37℃×24h,然后从平板上挑取单菌落,接种于5mL液体培养基中,37℃×12h。
二、提取步骤1、将菌液移入1.5ml 离心管,8 000 rpm×1min,倒置于滤纸上,彻底除去残液。
2、加入100 ul预冷的溶液Ⅰ,用涡旋震荡器充分悬浮菌体。
3、加入4 ul RNase ,室温×2 min。
4、加入200 ul溶液Ⅱ,快速颠倒,温和混匀,冰浴5min。
此时溶液应非常粘稠。
5、加入150 ul 预冷的溶液Ⅲ,温和混匀(此时应有可见沉淀),冰浴5 min。
6、12 000 rpm×5min。
转移上清液至另一1.5ml离心管中。
7、上清液加入2倍体积预冷的无水乙醇,混匀,-20℃×20min。
8、12 000 rpm×5min,彻底除去残液。
9、加入500 ul 70% 乙醇洗DNA沉淀。
3 000 rpm×1 min,彻底挥发除去乙醇。
10、加入40 ul ddH2O溶解DNA,待用。
(或用TE溶解,-20℃保存)。
实验三紫外吸收法测定核酸浓度与纯度一、目的学习测定DNA或RNA的浓度与纯度。
二、原理核酸分子中的碱基集团含有共轭双键,它们对紫外光有强烈的吸收。
核酸的最大吸收波长在260 nm,吸收低峰在230 nm。
可以利用核酸的这一特性对其浓度进行测定。
在波长260 nm下,A260=1时,双链DNA的含量为50 µg/ml,单链DNA为33 µg/ml ,RNA为40 µg/ml,寡聚核苷酸为 20~30 µg/ml。
测出核酸溶液在A260的值,即可得出浓度。
根据经验数据,纯得DNA A260/A280=1.8,纯的 RNA A260/A280=2.0.若样品中含有蛋白或其它杂质会使其比值下降。
三、试剂与仪器(一)试剂TE缓冲溶液(二)仪器紫外分光光度计四、操作步骤1、开机,选择波长开机前应先检查光路中有无障碍物。
然后开启电源开关预热20左右。
并调节波长在260 nm下。
2、选择A档,调零面表上有4个可供选择的模式,本实验选择测定A值,因此选择A模式。
待测核酸为水或TE溶液,选择水或TE做空白对照进行调零。
3、测定样品将待测样品做适当稀释,用仪器配套的石英比色杯,以水或TE为对照的条件下测定,读取并记录样品A260的值。
4、计算样品的浓度双链DNA浓度=50µg/ml×A260×稀释倍数单链DNA浓度=33µg/ml×A260×稀释倍数单链RAN浓度=40µg/ml×A260×稀释倍数核酸总量=样品浓度×样品体积(ml)实验四水平式琼脂糖凝胶电泳法检测DNA目的学习水平式琼脂糖凝胶电泳,检测DNA的纯度,DNA的构型,含量以及分子量的大小。
原理水平式琼脂糖凝胶电泳是基因工程操作中最常规的实验方法,它简单易行,只需少量的DNA就能检测,其分辨效果比分光光度计法与溴化乙啶-标准浓度DNA比较法更高,更直接,检测DNA范围更广,其原理是溴化乙啶在紫外光照射下能发射荧光,当DNA样品在琼脂糖凝胶中电泳时,琼脂糖凝胶中的EB就插入DNA分子中形成荧光络合物;使得DAN 发射的荧光,增强几十倍。
而荧光的强度正比于DNA的含量,如将已知浓度的标准样品做琼脂糖凝胶电泳的对照,就可比较出待测样品的浓度。
若用薄层分析扫描仪检测,则可精确地测得样品的浓度。
电泳后的琼脂糖凝胶块直接在紫外光下照射拍照,只需5~10ng DNA ,就可以从照片上比较鉴别。
如肉眼观察,可检测到0.01~0.1ng的DNA。
在凝胶电泳中,DNA分子的迁移速度与分子量的对数值成反比。
质粒DNA样品用单一切点的酶酶切后与已知分子量大小的标准DNA片段进行电泳对照,观察其迁移距离,就可以该样品的分子量大小。
凝胶电泳不仅可分离不同分子量的DNA,也可鉴别分子量相同,但构型不同的DNA分子。
在抽提质粒的过程中,由于各种因素的影响,使得超螺旋共价闭环结构的DNA(SC)的一条链断裂,变成开环(OS)分子,如果两条链发生断裂,就变成线形分子(L)分子。
这三种构型的分子有不同的迁移率。
在一般情况下,超螺旋迁移速度最快,其次为线形分子,最慢的为开环分子。
当提取到的质粒DNA样品中还有染色体DNA或RNA,在琼脂糖电泳上也可以分别观察到电泳区带,由此可以分析样品的纯度。
DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时,有电荷效应与分子筛效应,前者由分子所带净电荷的多少而定,后者则主要与分子大小及构型有关。
DNA分子在高于其等电点的溶液中带负电荷。