质粒的提取及酶切

质粒DNA的提取及酶切IsolationofPlasmidDNAandEnzymaticDigestion

2023/5/231一、实验目的(ExperimentalPurpose)

Aftertheexperimentisfinished,studentsshouldbeabletoisolateplasmidDNAbythealkaline-detergentmethod.掌握碱去垢剂法提取质粒DNA的方法。2023/5/232PlasmidsaresmallcircularDNAmoleculeswhichreplicate

independentlyofthehostgenomeandencodeantibioticresistance.Theyarethe

commonestvectorsforcarryingclonedDNA.Somesmallplasmidsusethehost’senzymestoreplicate.Largerplasmidmaycarrygenesthatencodetheirownreplicativeenzymes.

质粒是存在于几乎所有细菌中染色体之外的外状DNA分子。质粒通常携带有染色体上所不存在的基因，并表现出一些有用的性状，如抗生素抗性，耐受重金属等。质粒拥有自己的复制原点，因此可以不依赖于染色体而进行独立复制。一些小的质粒利用宿主细胞的酶进行复制，而较大的质粒则自身携有编码与复制有关的酶。2023/5/2332023/5/234Plasmidsmaybestringent(lowcopynumber)orrelaxed(highcopynumber).质粒分为：严紧型(低拷贝数)和松弛型(高拷贝数)Plasmidsarefrequentlyusedascloningvectorsandalkalinelysisisoneofthemostwidelyusedmethodsfortheprepar-ationofplasmidDNA.质粒通常用作克隆载体，而碱裂解法是制备质粒DNA最为常用的方法之一。2023/5/235二、实验原理(ExperimentalPrinciple)本方法是依据共价闭合环状质粒DNA与染色体DNA在变性和复性之间存在差异进行的。WhensuspendedinasolutionofNaOHandsodiumdodecylsulfate(SDS),thecellsarelysedbythehigh(alkaline)pH.Additionally,theproteinandchromosomeDNAwillbedenatured,andprecipitatetogetherwithcelldebris.ThismethodisbasedonthedifferentratesofdenaturationandrenaturationofcovalentlyclosedcircularplasmidDNAandchromosomalDNA.当细胞悬浮于NaOH和十二烷基酸钠(SDS)溶液中时，在高pH(碱)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。2023/5/236Inthepresenceofanacidsolution(potassiumacetate)andthencentrifuged,theplasmidDNAwerekeptinthesupernatant.Aftertheadditionofanalkalinesolution,theplasmidDNAdenaturationalsooccurred,butthecloseproximityofthetwochainsremain.Whenaddedtotheacidicsolution,eachofthetwochainsofplasmidannealedwithitscomplementarystrand,therebyformingtheoriginalstate.加入中和溶液(乙酸钾)溶液后离心，则质粒DNA则留在上清液中。当加入碱溶液时质粒DNA也发生变性，但其两条链仍然靠得很近，就像一条链上的两个环链，当加入酸性溶液进行中和时，质粒DNA的两条链就分别与其互补链重新退火，进而形成原始状态的质粒。2023/5/237三、试剂与器材（Reagentsandapparatus）

Ⅰ.Instruments1.Constanttemperatureincubator（恒温培养箱）2.Constanttemperatureshakingtable

（恒温摇床）3.Highspeed

centrifuge（高速离心机）4.Vortexmixer（涡旋振荡器）5.CleanBenches（超净工作台）6.Autoclave（高压灭菌锅）7.Pipettes（微量加样器）2023/5/238Ⅱ.Reagents1.SolutionⅠ（溶液Ⅰ）(25mMTris-HClpH8.0,50mMglucose,10mMEDTA)(25mMTris·HCl（pH8.0）,50mM葡萄糖,10mMEDTA)2.SolutionⅡ（溶液Ⅱ）(0.4MNaOH,2.0%SDS,madefreshjustpriortouse)(0.4MNaOH,2%SDS[新鲜配制,等体积混和])2023/5/2393.SolutionⅢ

（溶液Ⅲ）(5Mpotassiumacetate,aceticacid)storedonice.(5MKAC:60ml,冰醋酸:11.5ml,水:28.5ml)4.TEbuffercontaining10μg/mlRNaseA(preheatedto80℃for10mininactivateDNase)5.70%ethanol（乙醇）.6.Phenol:chloroform[平衡酚:氯仿](1:1)2023/5/23107.LB培养基：

胰化蛋白胨10g酵母提取物5gNaCl10g

pH7.0

摇动容器直至溶质完全溶解，用5mol/L氢氧化钠（约0.2ml）调节pH值至7.0，加入去离子水至总体积为1000ml，在1.034×105Pa高压蒸汽灭菌20min。8.菌种：含质粒的大肠杆菌2023/5/2311Ⅰ.PreparationofPlasmidDNA取种子液4-6ml于含有50μg/ml卡那霉素的100mlLB培养基中

37℃振荡培养（16h）至OD600=1.0收集1.4ml菌体于1.5ml离心管中

4℃4000rpm离心2min

弃培养液，尽可能干燥将沉淀悬浮于100μl冰冷的溶液Ⅰ，剧烈振荡室温10min四、实验步骤(ExperimentalProcedures)2023/5/2312加入200μl溶液Ⅱ（新鲜配置），颠倒混冰浴5min加入200μl冰冷的溶液Ⅲ，温和振荡冰浴15min4℃12000rpm离心15min上清液转移到另一离心管中（记录体积），往上清液中加入等体积酚：氯仿（1：1）反复振荡混匀4℃12000rpm离心5min2023/5/2313上清液转移到另一离心管中（记录体积），往向上清液加入２倍体积无水乙醇，振荡混匀，于室温静置5min

4℃，12000r/min离心5min弃上清液，沉淀用1ml冰冷的70%乙醇洗涤4℃，12000rpm离心2min

弃上清液，挥发尽乙醇加入50μlTE缓冲液溶解质粒DNA，-20℃冻存第二次实验（酶切）2023/5/2314Ⅱ.EnzymaticDigestion取5μlDNA溶液Take5μlofsampleofDNA.加入1μl酶切缓冲液和EcoRI酶1μl（2U)Add1μlofEnzymaticDigestion

bufferand

1μl（2U)ofEcoRI.补无菌水3μlAdd3μlofsterilewater.37℃保温3h。Incubateat37℃for3hours.

2023/5/2315五、思考检题(Q年ue既st每io摩ns词)1.简要承叙述吸溶液Ⅰ、溶割液Ⅱ和溶愤液Ⅲ的作