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菜花、肝脏DNA的提取及琼
脂糖凝胶检测
一. 实验目的
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学习DNA提取的原理及方法。
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掌握琼脂糖凝胶电泳的操作方法。

运用琼脂糖凝胶电泳检测DNA。
二 .实验原理

1.核酸分离提取的原则

1)应保证核酸一级结构的完整性

2)排除其他分子的污染
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
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A. 核酸样品中不应存在对其有抑制作用的有机溶
剂和过高浓度的金属离子
B.其他生物大分子如:蛋白质,多糖和脂类分子
的污染应降低到最低程度
排除其他核酸分子的污染(如:提取DNA分子
应除去RNA;反之亦然)
2. 核酸提取的步骤

1)破碎细胞(材料不同,方法不同)
匀浆器,捣碎器,溶菌酶消化,碱裂解等。
2) 除杂质,提DNA
杂质:蛋白,多糖,脂类,DNase, RNase

A. DNase的抑制
DNase需Mg2+,Ca2+激活,所以提取时加EDTA或EDTA
钠盐。(螯合金属离子)
加去垢剂或变性剂(SDS),可使DNase变性失活


B. 除RNA
酶法:加RNase
调节pH:RNA能在室温条件下被稀碱水解成核甘酸而
DNA对碱较稳定,所以提DNA一般要在偏碱的环境中提
取,提RNA要在偏酸的环境中稳定。如提植物DNA一般
要加Tris-酚(pH=8.0),提RNA加水饱和酚(酸酚)
(pH=5.8)。
调节盐浓度(盐的分步沉淀):在浓NaCl(1-2M)溶液
中,DNA溶解度大,RNA溶解度小;在稀NaCl(0.14M)
中,DNA溶解度小,RNA溶解度大,因此可利用不同浓
度的NaCl溶液将DNA和RNA从样品中分开。
C. 除蛋白
加去垢剂或变性剂(SDS,十二烷基硫酸锂LDS,十
二烷基肌酸钠,脱氧胆酸钠)使蛋白变性,与DNA分
开;
用有机溶剂沉淀,除去蛋白
常用的有机溶剂:苯酚,氯仿,异丙醇,醚等
本次实验所用:氯仿:异丙醇=24:1
氯仿:使有机相和水相易分层,增加核酸得率,
同时可除去脂类。
异丙醇:可减少泡沫,也能促使有机相,水相分
离。
加蛋白水解酶:如提动物组织中的DNA,常加蛋白酶
K
D. 除糖,脂类
对于含糖量高,含脂高的样品需要做
3.DNA提取注意事项
减少物理因素对DNA的降解。动作轻柔缓慢,尽可能
不要剧烈振荡或搅拌,除破碎细胞,使DNA和蛋白分
开时60-70℃水浴外,其余操作尽可能在冰浴上进行。
用枪吸核酸时最好用1ml的枪和枪头,枪头必要时可
用剪刀剪去一段,防止枪头对DNA造成机械损伤。
三.实验试剂
1,5mol/L NaC溶液;
2, 0.14mol/L NaCl-0.15mol/L EDTA-Na溶液;
3,25% SDS 溶液;
4,24:1 氯仿-异戊醇混合液;
5,3mol/L 乙酸钠-0.001mol/L EDTA-Na溶液;
6,95%乙醇;
7,10 X TBE;
8,EB(溴乙啶);
9,溴酚蓝指示剂
四.
实验步骤
(一)DNA提取
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1,称取 肝脏或者菜花5g,用水清洗后,加入石英砂(半匙)研
磨,再加入14ml 0.14M NaCl-0.15M EDTA溶液,继续研磨至
浆状,分装两管,平衡后对角线放入离心机,4000 rpm离心
10 min,所得沉淀即为核糖核酸粗制品.
2,上述沉淀物加入0.14M NaCl-0.15M EDTA溶液6ml,再
加入25% SDS 0.6 ml(分开两管),60℃保温10 min(不停
搅拌).至溶液变粘稠。
3,上述溶液倒入研钵中,加入5M NaCl溶液3ml,搅拌10
min ,再加入氯仿-异戊醇10 ml,轻轻搅动15 min,分装两
管, 4000 rpm离心10 min, 取上清液(注意:不要取到中间
的蛋白质和下层的有机相)。
4,上清液加入1ml乙酸钠-EDTA溶液,加入1.5倍体积的
95%冰冻乙醇,用玻棒慢慢搅拌,可看见DNA缠绕在玻棒
上.
5,加100ul-200ul水溶解DNA。
(二) 琼脂糖凝胶法检测DNA
1. 琼脂糖是从海藻中提取的一种线状高聚物。其结构单
元是D-半乳糖和3.6-脱水-L-半乳糖。许多琼脂糖链
依氢键及其它力的作用使其互相盘绕形成绳状琼脂糖
束,构成大网孔型凝胶。在一定浓度的琼脂糖凝胶介
质中,DNA分子的电泳迁移率与其分子量的常用对
数成反比。
2. 溴化乙锭(ethidium bromide,EB)是一种荧光染料,
EB分子可嵌入核酸双链的碱基对之间,在紫外线激
发下,发出红色荧光.根据情况可在凝胶电泳液中加
入终浓度为0.5ug/ml的EB,有时亦可在电泳后,将
凝胶浸入该浓度的溶液中染色10~15min.琼脂糖凝
胶EB染色,则肉眼可见核酸电泳带 .
2.设备与试剂
琼脂糖凝胶电泳分为垂直及水平型两种。其中水平型可
制备低浓度琼脂糖凝胶,而且制胶与加样都比较方便,
故应用比较广泛。核酸分离一般用连续缓冲体系,常用
的有TBE(0.08mol/l Tris·HCl,pH8.5,0.08mol/L
硼酸,0.0024mol/l EDTA)
3.凝胶制备
用上述缓冲液配制1%琼脂糖凝胶溶液,沸水浴或微波
炉加热使之融化,冷至55℃时加入溴化乙锭(EB)至终
浓度为0.5μg/ml,然后将其注入玻璃板或有机玻璃板
组装好的模子中,厚度依样品浓度而定。注胶时,梳齿
下端距玻璃板0.5-1.0mm,待胶凝固后,取出梳子,加
入适量电极缓冲液使板胶浸没在缓冲液下1mm处。
4.样品制备与加样
5ul的样品中加入5ul上样缓冲液:含指示染料(0.025%溴
酚蓝或桔黄橙)、蔗糖(10%-15%)或甘油(5%-10
%),也可使用2.5%Fico Ⅱ增加比重,使样品集中,每齿
孔可加样10ul(5-10ug)
5. 电泳
一般电压为5-15V/cm ,根据指示剂泳动的位置,判断是
否终止电泳 (本次实验用100V,70mA,20-40min)
提取完好的DNA琼脂糖凝胶电泳图谱
未除去RNA的DNA琼脂糖凝胶电泳图谱
五.实验结果
六、实验结果分析讨论
七、思考题
1,写出本次实验中提取DNA时每一步操作中
所用试剂的目的。
2,查阅相关资料,写出至少一种其它方法提
取DNA的原理及步骤