第十章核酸的分离和纯化

简述核酸分离纯化的主要步骤核酸分离纯化的主要步骤其实就是一场与基因的“亲密接触”。

我们就像是在进行一场精密的科学“约会”，只不过对象是DNA或RNA，而不是人。

好啦，咱们来看看这个过程如何进行的吧。

1. 材料准备
1.1 样品收集
首先，你得找点样品，可能是植物、动物，甚至是细菌。

想象一下，就像挑选食材一样，你需要挑选新鲜的“原料”。

1.2 细胞裂解
接下来，咱们要“破壳”了！通过加入一些裂解缓冲液，把细胞膜弄开，释放出里面的核酸。

这个过程就像是打开一个“宝箱”，哇，里面可真丰富！
2. 去除杂质
2.1 去除蛋白质
这一步，你得用一些蛋白酶，把细胞里的蛋白质都搞定。

想象一下，就像是把不需要的东西清理出去，只留下最闪亮的宝物。

2.2 沉淀核酸
然后，咱们需要加入酒精，通常是乙醇。

核酸会跟酒精“亲密接触”，沉淀下来。

这个时候你会发现，核酸就像是被请出舞池的主角，闪闪发光！
3. 洗涤与重溶
3.1 洗涤
在沉淀后的核酸上，加点洗涤液，就像给它洗个澡，把残留的杂质都冲走。

你得小心翼翼，别让它“滑了”！。

3.2 重溶
最后一步，是把洗净的核酸重新溶解在缓冲液中。

这个过程就像是给核酸穿上新衣服，焕然一新，准备出门见客！
完成这些步骤后，你的核酸就“出炉”啦！感觉就像是一场成功的约会，满载而归。

希望这个过程能让你对核酸分离纯化有个更轻松的了解。

就这样，你成功地和基因建立了“深厚的友谊”，为后续的实验打下了良好的基础！。

核酸分离与纯化的技术路线与原则核酸包括DNA 、RNA两类分子，在细胞内均与蛋白质结合成核蛋白。

真核生物基因组中，95%DNA 为双链线性分子，存在于细胞核中，5%为双链环状分子，存在于细胞器中；原核生物DNA 及质粒DNA 为双链或单链环状分子；RNA 为单链线性分子，主要存在于细胞质中。

DNA 与RNA 性质的不同导致对其分离与纯化的条件也不相同。

一、核酸分离与纯化的原则(1)保证核酸一级结构的完整性。

生物的遗传信息全部贮存在核酸一级结构中，而且核酸的一级结构还决定其高级结构的形式及和其他大分子结合的方式。

所以，所提取的核酸一级结构的完整性直接影响着后续实验中对其结构与功能研究的质量。

因此，在制备核酸的过程中，要做到：尽量简化操作程序，缩短提取过程；避免过酸、过碱等化学因素对核酸链中磷酸二酯键的破坏，在pH 值4～10条件下进行操作；操作时动作要轻缓，提取的样品小包装保存，以免诸多的物理因素对核酸的降解；避免细胞内及环境中核酶对核酸的生物性降解。

(2)排除其他生物大分子的污染，如蛋白质、多糖和脂类分子的污染应尽可能降低到最低程度，特别是提取DNA 分子时应除去RNA 分子，反之亦然。

(3)排除核酸样品中有机溶剂和过高浓度的金属离子。

二、分离与纯化的技术路线(一)核酸的释放通常情况下DNA 及RNA 均位于细胞内，因此核酸分离与纯化的第一步就是制备单个细胞，再破碎细胞，从而释放核酸。

破碎细胞的方法包括机械法与非机械法两大类。

机械法又可分为液体剪切法与固体剪切法；非机械法可分为干燥法与溶胞法。

由于溶胞法采用适宜的化学试剂与酶，能有效地裂解细胞，方法温和，能保证较高的核酸获得率，并能较好地保持核酸的完整性，从而得到广泛的应用。

(二)核酸的分离与纯化利用核酸与其他物质性质上的差异，可以分离与纯化核酸。

这种差异包括细胞定位与组织分布上的差异，物理、化学性质上的不同，以及各自独特的生物学特性。

操作过程中，既可以从复杂样品中抽提出核酸分子，也可以将样品中的非核酸成分(非核酸的生物大分子、非需要的核酸分子及在操作过程中加入的溶液与试剂)逐步清除。

简述核酸分离纯化的主要步骤。

在生物实验中，核酸分离纯化可谓是一个神奇的过程，像是把“混乱的书房”整理成一间“整洁的书房”，让我们能从一堆杂乱的物质中找出我们需要的那一部分。

要想搞清楚这个过程，我们得从头说起。

先别急，跟我来，我们一块儿来聊聊这些神奇的步骤。

1. 核酸提取的开篇首先，我们得“扒拉扒拉”样品。

也就是说，要从样本里提取出核酸。

这一步就像是把原料放到面粉筛里筛选一样，我们得把细胞破坏开，释放里面的核酸。

这里用的工具有点像“万用刀”，既可以是研磨机，也可以是液氮冷冻破碎机，总之就是要让细胞壁的“防线”彻底崩溃。

像打破冰层一样，把里面的核酸暴露出来。

1.1 细胞破碎：好比“猛兽入笼”细胞破碎的过程，听起来就像是猛兽入笼，猛烈而直接。

为了完成这个步骤，我们可以使用各种各样的试剂，比如说细胞裂解液。

这个液体就像是一把万能钥匙，能把细胞膜一举撬开，释放里面的核酸。

当然，有时候我们也可以用物理手段，比如说搅拌、超声波破碎等，像摇晃沙袋一样，把核酸搞出来。

1.2 去除杂质：清除“杂草”一旦细胞壁被破坏，里面的核酸和其他成分混杂在一起。

接下来，我们要做的就是清除那些“杂草”。

这时候我们会用到一些化学试剂，比如说酚/氯仿混合液。

这些试剂像是高效的“除草剂”，能够把蛋白质和其他杂质从核酸中分离出来。

我们会把样品离心分层，这样就能把核酸分离出来。

记得，离心就像洗衣机的脱水功能，快速旋转让东西分开。

2. 核酸纯化的妙招接下来是核酸纯化的部分了。

这个过程可以说是给核酸做一个“美容”，让它看起来干净又光鲜。

纯化的方式有很多，其中最常用的是柱子纯化。

我们把样品经过特制的柱子，就像是把泥土过滤掉，把精华留下来一样。

柱子的材料有一种特殊的性质，能吸附核酸，而把其他杂质排除在外。

2.1 柱子纯化：像“过滤咖啡”柱子纯化的过程其实就像是过滤咖啡。

你把咖啡粉放到过滤纸里，然后慢慢滴下清水，最终只剩下干净的咖啡液。

类似地，我们把核酸溶液通过柱子，里面的核酸会被柱子吸附，而其他的杂质会被洗掉。

核酸分离纯化方法
核酸分离纯化方法包括以下几种常用方法：
1. 酚酸法（Phenol-Chloroform Extraction）：通过酚酸混合液溶解蛋白质，然后进行醚抽提，可分离出核酸。

该方法通常用于大量样品的纯化。

2. 高盐法（Salt Precipitation）：通过加入高浓度盐溶液，如氯化钠，使核酸在低温下形成沉淀，然后离心分离。

3. 硅胶柱法（Silica Column）：将核酸样品通过硅胶柱，利用硅胶对核酸的亲合性，使核酸固定在柱中，通过洗脱剂洗脱纯化的核酸。

4. 钠离子交换柱法（Sodium Ion Exchange Column）：利用柱内载体对核酸的亲合性，在一定的钠离子浓度下，核酸与载体结合，通过洗脱缓冲液洗脱纯化的核酸。

5. 凝胶电泳法（Gel Electrophoresis）：利用电场作用，将核酸样品在凝胶上进行分离和纯化。

根据核酸的大小，可选择琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳。

核酸分离纯化的技术原理核酸提取是核酸检测实验的第一步，也是最关键的一步。

核酸提取的纯度、产量和质量是影响下游实验的关键。

核酸提取主要有两个步骤，分别是裂解和纯化，其中，裂解的目的是通过各种方法裂解细胞，将核酸释放到溶液中，纯化的目的则是将核酸分子从裂解液中特异性地分离出，从而避免裂解液中原有的蛋白分子、脂类、糖类、多肽、其他有机或无机分子对后续核酸检测实验的干扰。

在核酸提取过程中还应遵循以下原则：保证核酸分子一级结构的完整性；去除其他污染分子。

一、液相核酸分离纯化技术（一）胍硫氰酸酚-氯仿提取法盐类通常是核酸样本中最常见的杂质成分，因此，在将核酸样本进行下游处理和分析前，通常需要去除盐类成分。

因此，通常需一或多个分离和（或）纯化步骤来使样本脱盐。

核酸纯化的常规步骤包括细胞裂解，该步骤通过破坏细胞结构而形成细胞裂解液，同时灭活包括DNA酶和RNA酶在内的细胞内源性核酶，并最终从细胞碎片中获得纯净的核酸样本。

有机溶剂-苯酚-氯仿提取法正是基于上述原理最常见的核酸经典提取方法之一。

苯酚-氯仿-异丙醇按照一定比例混合后（即：25∶24∶1）可抵制RNA酶活性，从而克服单用苯酚无法抑制RNA酶活性的不足。

蛋白、脂质、碳水化合物和细胞碎片可通过提取苯酚和氯仿有机试剂混合物的水相而去除。

含有DNA样本的水相可通过加入2∶1或1∶1比例的乙醇或异丙醇沉淀，最后，沉淀下来的DNA用70%乙醇洗涤并最后溶解于TE缓冲液或无菌去离子水中。

异硫氰酸胍（guanidinium isothiocyanate）用于RNA提取的方法最早见于1977年，但是，由于该方法比较繁琐，后来逐步被称之为胍硫氰酸酚-氯仿提取法（guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction）代替，该方法可一步完成RNA提取。

其基本原理是：硫氰酸胍是蛋白质强变性剂，能裂解组织细胞，释放RNA，抑制RNA酶的活性，同时与RNA形成可溶性复合物，经过酚-氯仿抽提，使RNA 与组织中的DNA和蛋白质分离开，达到分离提取总RNA的目的。

核酸分离与纯化技术的实验操作步骤引言：核酸分离与纯化技术是现代生命科学研究中不可或缺的重要手段。

在分子生物学研究中，分离和纯化核酸的高效率和高质量是保证实验结果准确性的关键。

本文将介绍一种常用的核酸分离与纯化技术，并详细叙述其实验操作步骤。

材料与设备准备：首先，我们需要准备以下实验材料与设备：1. 厌氧蒸馏水：用于制备实验过程中所需的缓冲液和试剂；2. 离心管：用于收集和离心样品；3. 磁力搅拌器：用于在适当温度下进行试剂反应；4. 超低温冰箱：用于保存实验动物组织和细胞样品；5. 离心机：用于离心样品以分离细胞碎片和细胞核；6. 高速离心机：用于离心样品以分离核酸；7. 离心管架：用于固定离心管，防止其在离心过程中翻倒。

实验操作步骤：一、细胞收获与裂解1. 从培养皿中收集待处理的细胞，并用无菌生理盐水洗涤一次，去除培养基残留。

2. 加入适量的细胞裂解缓冲液（含有蛋白酶抑制剂）裂解细胞，在低温条件下搅拌1-2小时。

二、细胞碎片与细胞核的分离1. 将裂解后的细胞样品离心10分钟，离心速度2000g，室温，将上清液（上清液中包含细胞碎片和核糖核蛋白等）转移到新的离心管中。

2. 将上清液进行二次离心，离心速度10000g， 10分钟，4℃。

3. 丢弃上清液中的细胞碎片，在室温下用冷蒸馏水悬浮沉淀。

三、核酸的纯化1. 向沉淀中加入适量的核酸提取试剂，充分悬浮沉淀，并在室温下搅拌5-10分钟。

2. 通过离心的方式将沉淀分离，离心速度10000g，10分钟，室温。

3. 取出上清液（富含核酸）放入离心管中，加入等体积的异丙醇，混匀后放置于室温下搅拌10分钟。

4. 通过离心分离异丙醇上清液和沉淀，离心速度10000g，10分钟，室温。

5. 倒掉上清液，用70%无菌酒精洗涤沉淀。

将酒精去除后，用离心机低速离心，离心速度2000g，5分钟，即可获得纯化的核酸。

结论：通过上述实验操作步骤，我们可以成功地进行核酸的分离与纯化。

核酸分离纯化的主要步骤1. 什么是核酸分离纯化？嘿，大家好！今天我们来聊聊核酸分离纯化这回事。

说白了，它就是从细胞里提取出DNA或RNA的过程。

就像是把美味的汤从锅里倒到碗里，确保里面没有杂质。

咱们的细胞里有很多东西，像是蛋白质、脂类和水分，真是五花八门。

但我们只想要那个最重要的核酸，嘿，这可是一项技术活哦！2. 核酸分离纯化的主要步骤2.1 细胞裂解第一步，就是把细胞搞破。

这听起来有点狠，但其实这是必须的，像个忍者一样，咱们得悄悄潜入细胞的世界。

我们用一种叫做裂解缓冲液的东西，里面有各种化学物质，可以把细胞膜弄得稀巴烂。

想象一下，把一个坚硬的蛋壳敲开，里面的蛋黄蛋白就可以流出来啦！这时候，细胞里的东西就会全部跑出来，嘿嘿，包括咱们要找的核酸。

2.2 细胞碎片去除接下来，咱们要把那些不需要的“杂物”清理掉。

细胞里面可不是清汤挂面，咱们得把破碎的细胞膜和其它大块的东西滤掉。

这个过程可以用离心来搞定，像旋转木马一样，把重的东西甩到边上，让核酸跟着跑到上面。

然后小心翼翼地把上面的液体吸出来，这可得细心，别把宝贝也给弄丢了！2.3 核酸沉淀好啦，经过一番折腾，咱们终于把核酸从那些杂七杂八的东西里解救出来了。

可是，这时候核酸还没完美地展现出来，咱们还需要进一步把它沉淀下来。

这里就要用到乙醇或异丙醇，咱们把它们加入到提取液中，就像给核酸穿上一件漂亮的外衣。

等一会儿，核酸就会像小颗粒一样沉到瓶底，真是美得不要不要的！3. 清洗和重悬核酸3.1 清洗核酸在沉淀出核酸后，我们还得给它洗个澡，别让它沾上那些脏东西。

再加点冷的乙醇，把沉淀的核酸轻轻洗一遍，像给小狗洗澡一样，既要温柔又要彻底。

洗完后，再把它离心一遍，剩下的就会是干净的核酸，闪闪发光，简直美丽动人！3.2 重悬核酸最后一步，就是把干净的核酸放到一个适合它的环境中，让它重新“生活”起来。

咱们用合适的缓冲液把它溶解开，确保它能够活跃地工作。

就像小鸟飞回温暖的家，核酸终于回到了它该待的地方。

核酸提取或纯化试剂磁珠法
核酸提取或纯化试剂磁珠法是一种高效、快速且易于自动化的核酸纯化方法。

这种方法使用含有磁珠的试剂盒，在磁场作用下将磁珠与核酸结合，从而快速、高效地分离出核酸。

磁珠法优于传统的有机物提取法和硅胶柱层析法，因为其操作简便、时间短、无有毒有害物质产生且能够分离高质量的核酸。

同时，磁珠法的纯化效率高，可有效去除DNA中的其他杂质。

磁珠法的使用也非常广泛，涉及到许多不同的细胞样品（如血液、皮肤细胞、骨髓细胞等）和所有常见的病原体（包括病毒、细菌、真菌等），这使得其成为当前核酸纯化的主要方法之一。

对于初学者来说，使用磁珠法需要在实验的前期进行一定的优化。

例如，需要考虑磁珠的数量、溶液配比、离心速度等因素，以确保最佳的纯化效果。

此外，还需要注意样品的收集方式、保存条件及其他前处理步骤。

总的来说，核酸提取或纯化试剂磁珠法是一种实用、高效的核酸纯化方法，在基因检测和分析等领域中具有广泛的应用价值。

它的使用还将促进生物科学的进展，为人类健康和生命安全做出重要贡献。

核酸提取与纯化引言核酸提取与纯化是生物学研究中常用的操作步骤之一。

核酸提取是指从生物样本中分离出DNA或RNA分子，纯化则是指将提取得到的核酸分子除去杂质，获得纯净的核酸样品。

本文将介绍核酸提取与纯化的基本原理、常用方法以及注意事项。

核酸提取原理核酸提取的基本原理是利用生物样本中DNA和RNA分子与其他组分（如蛋白质、细胞壁等）之间的化学或物理性质的差异，将核酸分子从样本中分离出来。

常见的提取方法有有机溶剂法、盐析法和离心法等。

有机溶剂法有机溶剂法是一种常用的核酸提取方法。

其原理是利用有机溶剂（如酚-氯仿混合液）与生物样本中的其他组分之间的亲和性差异，将核酸分子从样本中提取出来。

这种方法操作简单，适用于提取DNA和RNA。

具体操作步骤如下：1.准备生物样本，如细胞培养物或组织样本。

2.加入细胞裂解缓冲液，破坏细胞膜、核膜等结构，释放核酸分子。

3.加入酚-氯仿混合液，与细胞裂解液混合，形成两相体系。

4.离心分离两相，核酸分子会在有机相中分配到有机相中，而其他杂质会在水相中。

5.取出有机相，加入异丙醇或乙醇等沉淀剂，沉淀核酸分子。

6.离心沉淀，弃去上清液。

7.用乙醇洗涤沉淀，去除残留的盐和有机溶剂。

8.干燥沉淀，加入适量的去离子水溶解核酸。

盐析法盐析法是利用核酸分子与盐溶液中的离子交互作用的原理进行分离。

该方法适用于高含量的核酸样本（如DNA或RNA）。

其操作步骤如下：1.准备生物样本，如细胞裂解液。

2.加入适量的盐溶液，使盐浓度达到一定程度。

3.离心分离沉淀，核酸分子会与高浓度盐溶液结合形成沉淀，而其他杂质会在上清液中。

4.取出沉淀，用盐溶液洗涤核酸，去除杂质。

5.干燥沉淀，加入适量的去离子水溶解核酸。

离心法离心法是一种快速分离核酸的方法。

其原理是利用离心力将核酸分子从样本中沉淀下来。

离心法适用于小样本量和快速提取的情况。

具体步骤如下：1.准备生物样本，如细胞裂解液。

2.加入高盐缓冲液，增加核酸与其他组分之间的亲和性差异。