发布时间 : 星期三 文章质粒DNA的提取及其琼脂糖凝胶电泳实验报告及思考题更新完毕开始阅读
1． 实验现象与结果：
将电泳后的凝胶放在紫外灯的照射下观察到的和用凝胶电泳成像系统进行拍照得到的DNA电泳条带图如下所示意：
图注：x’：代表经过酶切的质粒DNA样品的电泳条带；
x ：代表未经过酶切的质粒DNA样品的电泳条带（x相同的互为对照组）； marker:DNA相对分子质量标准物。
pUC19质粒DNA标准参照条带图像： 2． 对实验现象、实验结果的分析及其结论：
对实验现象的分析及其结论：从上述所示的DNA电泳条带图可以看出：
不管在DNA Sample中还是在经过酶切处理后的DNA样品中均具有电泳迁移速率处于中间的线性质粒DNA。而在此次试验中出现线性质粒DNA是因为pUc质粒DNA在提取的过程中DNA双链在相对应的两条链上同时产生切口。
这说明质粒制备过程个出现线性DNA说明存在核酸酶污染或实验操作有问题。可能在其中混有少量的蛋白质（图中，位置在marker组最后一电泳条带后方的很可能就是蛋白质组分），或者在实验的提取过程中加入溶液Ⅱ所经历的时间过长，在碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂，从而使提取的质粒DNA样品混入了基因组 DNA。
但是其中各组也存在超螺旋DNA（与marker组对照，电泳速率最快，跑在最前面的）。标号为1、2和3组的电泳条带存在开环质粒DNA（与marker组的最后一条带相比较，同在一条水平线上且较亮的一条条纹即为开环质粒DNA），而且只出现在未经过酶切的质粒DNA Sample中， 这说明在此次实验过程中酶切是彻底的。
从总体上观察，所有电泳条带的亮度并不高，可能是提取的质粒DNA量较少（浓度过低）或电泳前加样量过少所致。 5．作业
1.简要叙述溶液Ⅰ、溶液Ⅱ和溶液Ⅲ的作用，以及实验中分别加入上述溶液后，反应体系出现的现象及其成因?
①溶液Ⅰ的作用：悬浮大肠杆菌菌体，而且加溶液I后，必须要将菌体悬浮彻底，不得有块状或大颗粒状呈现，是质粒DNA提取的首要关键。且其中含有的溶霉菌可以水解菌体细胞壁的主要化学成分肽聚糖中的β-1,4糖苷键，因而具有溶菌作用。另外葡萄糖的作用是使悬浮后的大肠杆菌不会很快沉积到管子的底部，增加溶液的粘度，维持渗透压及防止DNA受机械剪切力作用而降解。EDTA是Ca2+ 和Mg2+等二价金属离子的螯合剂，在溶液 I中加入EDTA，是要把大肠杆菌细胞中的二价金属离子都螯合掉，从而起到抑制 DNase对DNA的降解和抑制微生物生长的作用。另外也可保证溶菌酶活性。 溶液Ⅱ的作用：
提供碱性条件，在NaOH与SDS的共同作用下使大肠杆菌瞬间裂解，并变性核DNA。当细胞悬浮于NaOH和十二烷基酸钠（SDS）溶液中使，在高pH（碱性环境）的作用下细胞发生裂解，此外蛋白质和染色体DNA发生变性与细胞碎片一起沉淀下来。这是由于细胞膜发生了从bilayer（双层膜）结构向micelle（微囊）结构的相变化。新配制的溶液Ⅱ避免作为最佳溶解细胞的试剂—NaOH接触空气中的CO2过久而减弱了碱性。用不新鲜的0.4 M NaOH，即便有SDS也无法有效溶解大肠杆菌。因此必须使用新鲜的0.4 M NaOH试剂进行配制。
溶液Ⅲ的作用：
该溶液所含有的高浓度钾离子与溶液体系中的十二烷基硫酸钠（即SDS与NaOH所形成的可溶性物质）发生反应形成十二烷基硫酸钾（potassium dodecylsulfate,PDS），从而将与之结
合的绝大部分大肠杆菌蛋白质以及很长的基因组DNA一起沉淀沉淀，与质粒分离开来；另外溶液Ⅲ所含有的醋酸是为了中和NaOH，因为长时间的碱性条件会打断DNA。基因组DNA一旦发生断裂，只要是50－100 kb大小的片断，就没有办法再被PDS共沉淀，这样就跟质粒DNA共存了。而且在整个质粒DNA的提取过程中，沉淀DNA时用无水乙醇及在高盐、低温条件下进行都是为了用化学或物理手段将基因组DNA分子和蛋白质发生变性、在体系中的溶解度降低，较充分的分离提纯出实验所需的质粒DNA。 2.简要叙述酚-氯仿抽提DNA离心后出现的现象及其成因? ②酚氯仿抽提DNA体系后出现的现象及其成因：
加入苯酚/氯仿/异戊醇，是为了进一步变性和沉淀蛋白。
A．水饱和酚的比重略比水重，碰到高浓度的盐溶液，离心后酚相会跑到上层，不利于含质粒的水相的回收；加入氯仿后可以增加比重，使得酚/氯仿始终在下层，方便水相的回收； B．酚与水有很大的互溶性，如果单独用酚抽提后会有大量的酚溶解到水相中，而酚会抑制很多酶反应。而且含质粒DNA的水相会部分进入到酚中，造成损失！
C．添加异戊醇，主要是为了让离心后上下层的界面更加清晰，方便了水相的回收。 3.沉淀DNA时为什么要用无水乙醇及在高盐、低温条件下进行？
此为实验中最常用的沉淀方法。乙醇的优点是低度极性，可以以任意比例和水相混容，乙醇与核酸不会起任何化学反应，对DNA很安全，因此是理想的沉淀 剂。 DNA溶液时以水合状态稳定存在的DNA，当加入乙醇时，乙醇会夺去DNA周围的水分子，使DNA失水而易于聚合。一般实验中，是加2倍体积的无水 乙醇与DNA相混合。其乙醇的最终含量占67%左右。因而也可改用95%乙醇来代替无水乙醇（因无水乙醇价格更贵），但加95%乙醇使总体积增大，而 DNA在溶液中总有一定程度的溶解，因而DNA损失也增大，尤其用多次乙醇沉淀时，会影响收得率。折衷的做法是初次沉淀DNA是可用95%乙醇代替无水乙 醇，最后的沉淀步骤要使用无水乙醇。也可以用异丙醇选择性沉淀DNA，一般在室温下放置15~30min即可。 使用乙醇在低温条件下沉淀DNA，分子运动大大减少，DNA易于聚合而沉淀，且温度越低，DNA沉淀得越快。