1、实验一琼脂糖凝胶电泳一、实验目的与要求学习与掌握 DNA 电泳的概念、分类以及技术方法,利用琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 纯度、含量以及分子量,及分离不同大小 DNA 片段。二、实验原理带电颗粒在电场作用下,向着与其相反的电极移动,称为电泳。DNA 分子是两性电解质, 在高于其等电点的溶液( pH8.0-pH8.3 )中 ,碱基几乎不解离,磷酸基团全部解离, DNA 分子带负电荷,在电场中向正极移动。核酸分子在琼脂糖凝胶中泳动时,具有电荷效应和分子筛效应,但主要为分子筛效应。因此,核酸分子的迁移率由下列几种因素决定:(1)DNA 的分子大小线状双链 DNA 分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与
2、 DNA 分子量对数成反比,分子越大则所受阻力越大,也越难于在凝胶孔隙中移动,因而迁移得越慢。 (2)DNA 分子的构象。当 DNA 分子处于不同构象时,它在电场中移动距离不仅和分子量有关,还和它本身构象有关。相同分子量的线状、开环和超螺旋质粒DNA 在琼脂糖凝胶中移动的速度是不一样的,超螺旋 DNA 移动得最快,而开环状 DNA 移动最慢。如在电泳鉴定质粒纯度时发现凝胶上有数条 DNA 带难以确定是质粒 DNA 不同构象引起还是因为含有其他 DNA 引起时,可从琼脂糖凝胶上将 DNA 带逐个回收,用同一种限制性内切酶分别水解,然后电泳,如在凝胶上出现相同的 DNA 图谱,则为同一种 DNA。
3、 (3)电源电压。在低电压时,线状 DNA 片段的迁移速率与所加电压成正比。但是随着电场强度的增加,不同分子量的 DNA 片段的迁移率将以不同的幅度增长,片段越大,因场强升高引起的迁移率升高幅度也越大,因此电压增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。要使大于 2kb 的 DNA 片段的分辨率达到最大,所加电压不得超过5v/cm。 ( 4)离子强度影响。电泳缓冲液的组成及其离子强度影响 DNA 的电泳迁移率。在没有离子存在时(如误用蒸馏水配制凝胶) ,电导率最小,DNA几乎不移动;在高离子强度的缓冲液中(如误加 10电泳缓冲液) ,则电导很高并明显产热,严重时会引起凝胶熔化或 DNA 变性。 溴化
4、乙啶(Ethidium bromide, EB) 溴化乙淀(EB)是核酸的染色剂,DNA分子中形成荧光结合物, EB 在紫外线照射下的发射荧光。荧光的强度与 DNA的含量成正比,从而可以确定 DNA 片段在凝胶中的位置及估计出待测样品的浓度。三、实验试剂与器材(一)材料电泳仪,电泳槽,样品梳子、琼脂糖等(二)试剂及药品TAE 试剂、琼脂糖、 GoldView四、实验步骤1、琼脂糖凝胶的制备:称取 1g 琼脂糖,置于三角瓶中,加入 100ml TAE 缓冲液中,将该三角瓶置于微波炉中加热使琼脂糖溶解,冷却至 5060时,加入5l GoldView ,充分混匀。2、胶板的制备:取有机玻璃内槽,洗净
5、、晾干。将有机玻璃内槽置于一水平位置模具上,安好挡板。将温热琼脂糖溶液倒入胶膜中,使胶液缓慢地展开,直到在整个有机玻璃板表面形成均匀的胶层。在凝胶槽中放入梳子,注意调节好数字之间的距离。凝胶的厚度在 35mm 之间。室温下静置 30min 左右,待凝固完全后,轻轻拔出梳子,在胶板上即形成相互隔开的上样孔。制好胶后将铺胶的有机玻璃内槽放在含有0.51TAE (Tris- 乙酸)工作液的电泳槽中使用,没过胶面 1mm 以上。3、点样:用移液枪取 5ul 待测 DNA 样品,与 loading buffer 液混合均匀,小心地加入到凝胶上样孔中。4、打开电泳仪,插好导线,电压 110V,电泳 30min。也可根据指示染料移动的位置,确定电泳是否终止。5、电泳完成后切断电泳,取出凝胶,置于紫外透射仪上观察电泳结果,并照相记录。五、实验结果图. DNA 琼脂糖凝胶电泳图图中,1.泳道代表的是 Marker 5.6.7.8.9 泳道是本组的实验结果。六、讨论由图可知,本组 DNA 条带还可以,不过还可以更清晰。主要可以从以下几条来改进:1) 点样的时候要小心,不要戳到点样孔。2) 称量的时候严格按照配方。3) 制胶的时候要等胶降到低于 60之后再加入 EB。