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实验2 质粒DNA的制备
2015-07-25 01:52  

      案 首 页

 

2013 级 生物制药 本科班                               任课教师: 郝军莉

课程

分子生物学

实验技术

题目

质粒DNA的制备

学时

讲授

 

实验

3

练习

 

行课时间

2015年4月28日 第1-3节

课次

2

教 材

生物化学与分子生物学实验科学出版社,杨建雄

教 具

ppt

教 学

目 的

要 求

1、掌握质粒DNA的提取方法和原理

2、悉相关试剂成分作用

3、了解与组织DNA提取的异同

教学重点

难点及其

解决方案

教学重点: 质粒DNA的提取方法和原理

教学难点: 与组织DNA提取的异同

 

解决方案:通过提问加深学生对不同提取方法的异同

参 考

资 料

1. 魏群 主编,分子生物学实验指导,高等教育出版社,2010

2. 郑伟娟 主编,现代分子生物学实验,高等教育出版社,2008

3. 李钧敏 主编,分子生物学实验,浙江大学出版社,2009

 

实 施

情 况

小 结

 

 

教研室主任签名:                                                      年     月    日

      案 续 页

教学过程、内容及时间分配

教学方法与手段

质粒DNA提取原理

质粒DNA的特点

细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb200kb以上不等。各种质粒都是存在于细胞质中、独立于细胞染色体之外的自主复制的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的复制而复制,并通过细胞分裂传递到后代。

碱裂解法:是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌体在NaOHSDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性 而呈絮状,离心时可沉淀下来。

 

 

质粒DNA提取试剂及作用

1. 溶液Ⅰ: 50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH 8.0)10mM EDTA(pH 8.0)。1M Tris-HCl (pH 8.012.5ml0.5M EDTApH 8.010ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O500ml。在10 lbf/in2高压灭菌15min ,贮存于4℃。

50 mM葡萄糖最大的好处只是悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。EDTACa2+Mg2+等二价金属离子的螯合剂,配在分子生物学试剂中的主要作用是:抑制DNase的活性,和抑制微生物生长

2. 溶液Ⅱ0.2N NaOH1% SDS2N NaOH 1ml10%SDS 1ml,加ddH2O10ml。使用前临时配置 

要新从浓NaOH稀释制备0.4NNaOH,无非是为了保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱了碱性。破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提NaOH是最佳的溶解细胞的试剂。记住两点:第一,时间不能过长,因为在这样的碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂;第二,必须温柔混合,不然基因组DNA也断裂。基因组 DNA断裂会带来麻烦。

3. 溶液Ⅲ:醋酸钾(KAc)缓冲液,pH 4.85M KAc 300ml,冰醋酸 57.5ml,加ddH2O500ml4℃保存备用。

溶液III加入后就会有大量的沉淀。溶液III加入后的沉淀实际上是钾离子置换了SDS中的钠离子形成了不溶性的PDS,而高浓度的盐,使得沉淀更完全。

2 M的醋酸是为了中和NaOH,因为长时间的碱性条件会打断DNA,所以要中和之。

4. TE10mM Tris-HCl(pH 8.0)1mM EDTA(pH 8.0)1M Tris-HClpH 8.01ml0.5M EDTApH 8.00.2ml,加ddH2O100ml

15 lbf/in2高压湿热灭菌20min4℃保存备用。

 

 

讲授5min

 

 

 

 

 

 

重点介绍

Flash播放20min

 

 

 

 

 

 

 

 

重点讲授

讲授30min

      案 续 页

教学过程、内容及时间分配

教学方法与手段

5.苯酚/氯仿 /异戊醇(25241):

酚(Phenol)对蛋白质的变性作用远大于氯仿。

 异戊醇的作用主要是为了让离心后上下层的界面更加清晰,也方便了水相的回收

6.乙醇(无水乙醇、70%乙醇)

回收后的水相含有足够多的盐,因此只要加入2倍体积的乙醇,在室温放置几分钟后离心就可以将质粒DNA沉淀出来

7.RNase ARNAA:不含DNA(DNase-free) RNase A10mg/mlTE配制,沸水加热15min,分装后贮存于-20℃。

 

质粒DNA提取步骤

1.1.5ml培养物入微量离心管中,室温离心 8000g×1min,弃上清,将离心管倒置,使液体尽可能流尽。
2.将细菌沉淀重悬于100μl预冷的溶液Ⅰ(50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH 8.0)10mM EDTA(pH 8.0))中,剧烈振荡,使菌体分散混匀,(且不至于沉淀)。
3200μl新鲜配制的溶液Ⅱ,颠倒数次混匀(不要剧烈振荡),并将离心管放置于冰上2-3min,使细胞膜裂解(溶液Ⅱ为裂解液,故离心管中菌液逐渐变 清)。
4.加入150μl预冷的溶液Ⅲ(醋酸甲AcK),将管温和颠倒数次混匀,见白色絮状沉淀,可在冰上放置3-5min。溶液Ⅲ为中和溶液,此时质粒DNA复性,染色体和蛋白质不可逆变性,形成不可溶复合物,同时K+使SDS-蛋白复合物沉淀。
5.加入450μl的苯酚/氯仿/异戊醇,振荡混匀,4 离心12000g × 10min

没有用PDS沉淀干净的蛋白质置于下层
6.小心移出上清于一新微量离心管中,加入2.5倍体积预冷的无水乙醇,混匀,室温放置2-5min4℃离 12000g×15min

 

实验操作

 

小结

简要板书:

1. 质粒提取的主要试剂和作用

2. 质粒DNA提取的主要方法和步骤

 

 

 

 

 

 

 

 

 

思考题:与组织DNA提取有什么异同?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

实验操作60min

 

5min

 

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