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质粒DNA的酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定

2020.9.14
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

[实验原理]

限制性内切酶识别短的DNA序列并在识别序列内或旁侧特异性切割双链DNA。对环状DNA有多少切口,就能产生多少个酶解片段,因此鉴定酶切后的片段在电泳凝胶中的区带数,就可以推断酶切口的数目,从片段的迁移率可以大致判断酶切片段大小的差别。

DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应。DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。由于糖—磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速度向正极方向移动。在一定的电场强度下,DNA分子的迁移速度取决于分子筛效应,即DNA分子本身的大小和构型。具有不同的相对分子质量的DNA片段泳动速度不一样,可进行分离。DNA分子的迁移速度与相对分子质量的对数值成反比关系。凝胶电泳不仅可分离不同相对分子质量的DNA,也可以分离相对分子质量相同,但构型不同的DNA分子。如上次实验提取的质粒,有3种构型:超螺旋的共价闭合环状质粒DNA(covalently closed circular DNA,简称CCCDNA),开环质粒DNA,即共价闭合环状质粒DNA 1条链断裂,(open circular DNA,简称OCDNA),线状质粒DNA,即共价闭合环状质粒DNA 2条链发生断裂(linear DNA,简称L DNA)。这3种构型的质粒DNA分子在凝胶电泳中的迁移率不同。因此电泳后呈3条带,超螺旋质粒DNA泳动最快,其次为线状DNA,最慢的为开环质粒DNA。

[仪器、材料与试剂]

(一)仪器与材料

恒温水浴槽、电泳仪、电泳槽、紫外线透射仪、移液枪、质粒、HindIII酶、EcoRI酶

(二) 试剂

1 000 mL 5xTBE:Tris 54 g硼酸27.5 g 0.5 mol/L EDTA 20 mL(pH 8.0)

凝胶加样缓冲液(6x):溴酚蓝0.25%蔗糖40%

琼脂糖 溴化乙锭溶液(EB) 0.5ug/mL

[实验步骤]

(一) 酶切

取5uLDNA溶液,加1uL酶切缓冲液,EcoRI酶1uL(2U),无菌水补至总体积10uL,37保温3h,加凝胶上样缓冲液(6X)2uL,准备下个实验进行电泳,分析质粒DNA的限制性酶切图谱。

(二) 琼脂糖凝胶电泳检测

1、 制备琼脂糖凝胶 按照被分离DNA的大小,决定凝胶中琼脂糖的百分含量。可参照下表:

琼脂糖凝胶浓度/%线性DNA的有效分离范围/kb

0.3 5—60

0.6 1—20

0.7 0.8—10

0.9 0.5—7

1.2 0.4—6

1.5 0.2—4

2.0 0.1—3

称取0.3g琼脂糖,放入锥形瓶中,加入30mL1xTBE缓冲液,置微波炉或水浴加热至完全溶化,取出摇匀,则为1%琼脂糖凝胶液。

2、 胶板的制备

将有机玻璃内槽放置于一水平位置,并放好样品梳子;将冷到60℃左右的琼脂糖凝胶液缓缓倒入有机玻璃内槽,直至有机玻璃板上形成一层均匀的胶面(注意不要形成气泡);待胶凝固后,取出梳子,并放在电泳槽内,加人电泳缓冲液至电泳槽中。

3、加样

用移液枪将已加入上样缓冲液的DNA样品加入加样孔(记录点样顺序及点样量)。

4、电泳

接通电泳槽与电泳仪的电源(注意正负极,DNA片段从负极向正极移动)。DNA的迁移速度与电压成正比,最高电压不超过5V/cm。当溴酚蓝染料移动到距凝胶前沿1~2cm处,停止电泳。

5、染色

将电泳后的凝胶浸入溴化乙锭染色液中,染色(15min)以观察在琼脂糖凝胶中的带(戴手套操作)。

[实验结果]

在紫外灯(360nm,312nm或254nm)下观察染色后的电泳凝胶。DNA存在处应显出桔红色荧光条带。

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