質粒的小量制備1第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一一、質粒DNA的提取和鑒定實驗一、質粒DNA的小量制備實驗二、質粒DNA的電泳鑒定實驗三、質粒DNA的酶切第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一質粒(plasmid)的基本概念：1）是生物細胞內固有的、能獨立于染色體而自主復制、并被穩定遺傳的核酸分子。2）存在于細菌、真菌、藍藻、酵母等細胞中。背景知識復習第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一4）絕大多數的天然DNA質粒具有共價、閉合、環狀的雙鏈結構(covalentlyclosedcircularDNA,cccDNA)，以超螺旋形式存在。3）絕大多數質粒是DNA型的，但酵母的“殺傷質粒”是RNA。5）分子大小：1-300kb。第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一質粒的基本特征：自主復制性不相容性可轉移性

攜帶特殊的遺傳標記第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一嚴緊型質粒松弛型質粒

根據在每個細胞中的分子數(拷貝數)多寡，質粒可分為：

質粒能利用寄主細胞的DNA復制系統，進行自主復制。自主復制性：第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一

1-3拷貝/cell，復制受細胞核控制，伴隨染色體DNA復制而復制。如：pSC101、p15A。1）嚴緊型質粒(stringentplasmid)：第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一

加入氯霉素（終濃度10-170g/ml）抑制細菌蛋白質合成后，可達3000拷貝/cell。2）松弛型質粒(relaxedplasmid)：如：pMB1、ColE1。10-200拷貝/cell，復制不受細胞核控制，染色體DNA復制停止時，仍可進行復制。第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一質粒DNA的提取方法：氯化銫密度梯度離心法堿裂解法沸水浴法第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一氯化銫密度梯度離心法：

質粒純度高、周期長、設備要求高、溴乙錠污染；堿裂解法：

質粒純度低、快速、操作簡便；沸水浴法：質粒純度、操作周期介于氯化銫法和沸水浴法之間。第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一

在強堿性溶液中，DNA雙鏈的氫鍵斷裂變性；當溶液恢復中性時，DNA雙鏈復性。原理：堿裂解法是最常用的質粒DNA提取方法。第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一在變性后雙鏈不分離、復性快。閉合環狀的質粒DNA：12第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一強堿性

變性后雙鏈分離、難以復性而形成纏繞結構，與蛋白質-SDS復合物結合在一起，離心時沉淀。染色體線性DNA、有缺口的質粒DNA：13第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一本實驗的目的掌握質粒DNA提取的堿裂解方法。14第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一實驗試劑1）LB培養基：10g/L胰蛋白胨5g/L酵母提取物10g/LNaCl用5NNaOH調pH至7.0，121℃高壓滅菌20min。15第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一用無菌H2O配置100mg/ml，-20℃保存；在LB中的終濃度為100g/ml。2）Amp貯存液：16第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一4）STE：10mmol/LTris-HCl（pH8.0）1mmol/LEDTA（pH8.0）0.1mol/LNaCl3）TE：10mmol/LTris-HCl（pH8.0）1mmol/LEDTA17第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一5）溶液I：50mmol/L

葡萄糖25mmol/LTris-HCl（pH8.0）10mmol/LEDTA（pH8.0）121℃高壓滅菌20min，4℃保存。18第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一6）溶液II：0.2mol/LNaOH1%SDS注意：配0.2mol/LNaOH時，臨用前用10mol/L貯存液現用現稀釋。19第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一7）溶液III：5mol/LNaAc60ml冰HAc11.5mlH2O28.5mlpH為4.8，4℃保存。20第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一8）25:24:1酚:氯仿:異戊醇9）氯仿10）無水乙醇11）70%乙醇21第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一10）RNase：10mmol/LTris-HCl（pH7.5）15mmol/LNaCl10mg/mlRNase11）質粒貯存液：含20g/mlRNase的TE或H2O22第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一1）葡萄糖

增加溶液粘度，維持滲透壓，防止DNA受機械力的作用而降解（震蕩）。各種試劑的作用：23第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一2）EDTAMg2+、Ca2+螯合劑，抑制DNase活性，防止DNA被降解。24第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一3）NaOH-SDS

NaOH是強堿，提供pH>12的堿性條件，使DNA雙鏈變性。

SDS是離子型表面活性劑，溶解細胞膜蛋白和細胞內蛋白，并結合成“蛋白質-SDS”復合物，使蛋白質（包括DNase）變性沉淀。25第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一4）NaAc-HAc緩沖液

用來中和NaOH變性液，使DNA復性。

高濃度的NaAc有利于變性的大分子（蛋白質、DNA、RNA等）沉淀。第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一用于沉淀DNA。5）乙醇DNA分子以水合狀態“溶于”水里，乙醇能奪去DNA分子的水環境。

一般使用2倍體積的無水乙醇。第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一6）RNaseA

降解殘留的RNA，以免提取后的DNA中含有小分子RNA。28第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一7）TE緩沖液：DNA保存液，由Tris-HCl和EDTA配制。

EDTA抑制DNase，防止DNA被酶降解。

Tris-HCl不含金屬離子（不同于磷酸緩沖液或硼酸緩沖液），利于以后操作。

29第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一

但苯酚會殘留在DNA溶液中（現已少用，多用各種商品化的層析柱純化DNA)。8）酚-氯仿-異戊醇

蛋白變性劑，進一步抽提DNA溶液中的蛋白質，使蛋白質沉淀。第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一實驗步驟3）將細菌沉淀重懸于0.5mlSTE中，12000rpm離心1min，棄上清。1）將菌落接種于2ml含100g/ml的LB中，37℃振搖過夜。2）取1.5ml培養物于1.5mlEppendorf管中，于4℃離心12000rpm1min，棄上清。第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一4）將細菌沉淀重懸于100l4℃預冷的溶液I中，蓋緊管口，vortex劇烈振蕩，使細菌沉淀完全分散，放置5-15min。5）加200l溶液II，蓋緊管口，快速顛倒Eppendorf管5次，使管整個內表面均與溶液II接觸（不要振蕩），冰上放置5-10min。第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一6）加入150l4℃預冷的溶液III，蓋緊管口，溫和振蕩10sec，冰上放置5min。7）4℃離心15000rpm5min，將上清轉移至另一EP管中。8）加入等量酚-氯仿-異戊醇，振蕩混勻，于4℃離心15000rpm2min，將上清轉移至另一EP管中。第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一9）加入等量氯仿，振蕩混勻，于4℃離心15000rpm2min，將上清轉移至另一EP管中。10）加入2倍體積無水乙醇，振蕩混勻，室溫放置5min（或-70℃放置30min），4℃離心15000rpm10min，小心吸去上清，將附于管壁的液滴除盡。第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一11）用4℃預冷的70%乙醇洗滌DNA沉淀1-2遍，按上述方法除盡上清，37℃干燥5-10min。12）用含RNase的TE或H2O溶解DNA，貯存于-20℃。第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一

許多公司都研制出成套的商品化質粒提取試劑盒，原理大都依照堿裂解法，但在純化步驟上采用柱層析，實驗步驟參考相應的Protocol。第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一微量加樣器的使用方法3、將吸頭浸入待移取的液體液面下2-3mm處，慢慢松開按鈕，液體在大氣壓的作用下進入吸頭內。待吸入要求量的液體后，將加樣槍撤離液面，擦去吸頭外側的液體，注意不能接觸吸頭尖部。1、將加樣槍刻度或讀數調至所需定量吸取的液體量值，并裝上合適的吸頭。2、將按鈕壓至第一停點位置（有明顯的阻滯感）并保持，以擠出吸頭內空氣，形成吸頭內負壓。37第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一5、繼續按住按鈕，撤出加樣槍，將吸頭棄于特定的盛污染吸頭的器皿中，松開按鈕至起始位置，將加樣槍豎直懸掛在加樣槍架上。4、將加樣槍移至待加入液體的容器，讓吸頭位于容器液面的近上方。輕輕壓下按鈕至第一停點位置，讓液體緩緩流出。待液體將流盡時，繼續將按鈕下壓至第二停點位置，并讓吸頭尖部輕輕接觸液面上方的容器壁，以免產生氣泡。38第三十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一第三十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期一2、要保證在整個吸液過程中，吸頭尖端要一直處于液面之下，即防止吸空造成吸樣不準確。1、加樣前，一定要檢