实验 植物DNA提取及检测.ppt

植物总DNA的提取及琼脂糖凝胶电泳检测植物基因组 DNA的提取琼脂糖凝胶电泳检测一一、实验目的、实验目的 学习提取和纯化高等植物总学习提取和纯化高等植物总DNA的方法，理解其原理。的方法，理解其原理。n脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸(DNA)(DNA)、核糖核酸、核糖核酸(RNA)(RNA)n与蛋白质结合在一起以核蛋白（与蛋白质结合在一起以核蛋白（DNPDNP）的形式存在。）的形式存在。在制备核酸时通常破坏细胞壁及细胞膜来使核蛋白在制备核酸时通常破坏细胞壁及细胞膜来使核蛋白释放出来。释放出来。n植物总植物总DNADNA包括细胞核包括细胞核DNADNA和细胞核外和细胞核外DNA,DNA,前者存在前者存在于细胞核内，后者存在于细胞质中有半自主性复制于细胞核内，后者存在于细胞质中有半自主性复制活性的细胞器内，例如线粒体活性的细胞器内，例如线粒体DNA(mtDNADNA(mtDNA)和叶绿体和叶绿体DNA(ctDNADNA(ctDNA)。二、实验原理二、实验原理细胞破碎细胞破碎 抽提去蛋白质抽提去蛋白质 沉淀核酸沉淀核酸基本过程基本过程 机械方法：机械方法：超声波处理法、超声波处理法、研磨法、研磨法、匀浆法；匀浆法；化学试剂法：化学试剂法：用用SDSSDS处理细胞；处理细胞；酶解法：酶解法：加入溶菌酶或蜗牛酶，破坏细胞壁。加入溶菌酶或蜗牛酶，破坏细胞壁。细胞破碎细胞破碎 uSDSSDS法法 SDSSDS是是有有效效的的阴阴离离子子去去垢垢剂剂,细细胞胞中中DNADNA与与蛋蛋白白质质之之间间 常常借借静静电电引引力力或或配配位位键键结结合合,SDSSDS能能够够破破坏这种价键。坏这种价键。uCTABCTAB法法 CTABCTAB是一种阳离子去垢剂，它可以溶解膜与是一种阳离子去垢剂，它可以溶解膜与脂膜，使细胞中的脂膜，使细胞中的DNA-DNA-蛋白质复合物释放出来，并蛋白质复合物释放出来，并使蛋白质变性，使使蛋白质变性，使DNADNA与蛋白质分离。与蛋白质分离。DNADNA提取提取u蛋白质蛋白质 常用苯酚：氯仿：异戊醇（常用苯酚：氯仿：异戊醇（2525：2424：1 1）或氯仿：异戊醇（或氯仿：异戊醇（2424：1 1）抽提）抽提。uRNA RNA 常选用常选用RNaseRNase消化消化 ，或是用，或是用LiClLiCl来消除大分来消除大分子的子的RNARNA。u酚类物质酚类物质 提取液中加少量巯基乙醇，选取幼嫩提取液中加少量巯基乙醇，选取幼嫩的材料。的材料。DNADNA纯化（去杂质）纯化（去杂质）实验材料实验材料植物叶片植物叶片(去叶脉去叶脉)试剂试剂 2 2CTABCTAB抽提液（抽提液（CTABCTAB、TrisTris-HCL-HCL、EDTAEDTA、NaclNacl）TE TE 缓冲液缓冲液(pH=8.0)(pH=8.0)氯仿：异戊醇氯仿：异戊醇(24:1)(24:1)巯基乙醇巯基乙醇异丙醇异丙醇70%70%乙醇乙醇 三、材料与试剂三、材料与试剂离心机离心机 水浴锅水浴锅研钵研钵 微量移液器微量移液器仪器用具仪器用具移液器量程的选择移液器量程的选择1取取 2g 清洗凉干的植物幼嫩叶片于研钵中，加清洗凉干的植物幼嫩叶片于研钵中，加 入液氮，迅速研磨。入液氮，迅速研磨。将将2CTAB抽提液与抽提液与2ml巯基乙醇在提取前混合后于巯基乙醇在提取前混合后于65水浴中加水浴中加热热30分钟。分钟。2将将 0.5mL 研磨液转入研磨液转入 1.5mL 离心管中，加入离心管中，加入1ml CTAB提取液，提取液，置于置于65水浴中保温水浴中保温 30min，其间颠倒混匀，其间颠倒混匀23次。次。破碎细胞破碎细胞3.加入等体积氯仿：异戊醇（加入等体积氯仿：异戊醇（24:1）混合液，充分颠倒混匀）混合液，充分颠倒混匀20分钟，分钟，防止成团。防止成团。8000r/min，离心，离心 5min，取上清。，取上清。抽提去蛋白抽提去蛋白4将上清液移入新的将上清液移入新的1.5mL离心管内，加离心管内，加 等体积异丙醇（预冷）。等体积异丙醇（预冷）。颠倒混匀，可见颠倒混匀，可见 DNA 絮状沉淀。絮状沉淀。沉淀核酸沉淀核酸58000r/min，离心，离心 1min，倒掉上清液，将离心管倒置干燥。，倒掉上清液，将离心管倒置干燥。将沉将沉淀回溶于无菌水或淀回溶于无菌水或 TE 缓冲液待测。缓冲液待测。四、操作步骤四、操作步骤1)选取新鲜材料，研磨迅速彻底，研磨好的材料应与选取新鲜材料，研磨迅速彻底，研磨好的材料应与 CTAB 抽提液充分抽提液充分混匀；混匀；2)若提取产物有颜色，可能是材料中含有较多的多酚类物质，添加巯基若提取产物有颜色，可能是材料中含有较多的多酚类物质，添加巯基乙醇（乙醇（25），尽可能选取幼嫩的材料；），尽可能选取幼嫩的材料；3）收集）收集 CTAB 与核酸形成的复合物时不要离心过度，否则沉淀再溶解与核酸形成的复合物时不要离心过度，否则沉淀再溶解难；难；4）为了获得具有生物活性的天然核酸，在分离制备过程中必须采用温）为了获得具有生物活性的天然核酸，在分离制备过程中必须采用温和的条件，避免过酸过碱、剧烈地搅拌，防止热变性，同时还要避免和的条件，避免过酸过碱、剧烈地搅拌，防止热变性，同时还要避免核酸降解酶类的降解。核酸降解酶类的降解。五、注意事项五、注意事项六、作业六、作业 为为了了获获得得高高质质量量的的植植物物总总DNA，在在分分离离提取过程中应注意那些问题？提取过程中应注意那些问题？琼脂糖凝胶电泳检测琼脂糖凝胶电泳检测DNA一、实验一、实验目的目的 学习琼脂糖凝胶电泳检测学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术。的方法和技术。DNADNA分子在高于等电分子在高于等电点的点的PHPH溶液中带负溶液中带负电荷，在电场中向电荷，在电场中向正极移动。在一定正极移动。在一定电场强度下，电场强度下，DNADNA分分子的迁移速度与相子的迁移速度与相对分子质量的对数对分子质量的对数成反比。成反比。二、实验原理二、实验原理琼脂糖是一种线性多糖聚合物。琼脂糖是一种线性多糖聚合物。浓度越高，孔隙越小，其分辨能力就越强。浓度越高，孔隙越小，其分辨能力就越强。琼脂糖浓度琼脂糖浓度琼脂糖浓度琼脂糖浓度(%)(%)线型线型线型线型DNADNA分子的分离范围分子的分离范围分子的分离范围分子的分离范围(Kb)(Kb)0.30.35 560600.60.61 120200.70.70.80.810100.90.90.50.57 71.21.20.90.96 61.51.50.20.23 312.012.00.10.12 2三、实验仪器和试剂三、实验仪器和试剂仪器仪器电泳仪电泳仪电泳槽电泳槽灌胶模具等灌胶模具等Tris-硼酸（硼酸（TBE）Tris-乙酸（乙酸（TAE）Tris-磷酸（磷酸（TPE）常用电泳缓冲液常用电泳缓冲液 电泳指示剂溴酚兰在碱性液体中呈紫兰色，一般电泳指示剂溴酚兰在碱性液体中呈紫兰色，一般与蔗糖、甘油或聚蔗糖与蔗糖、甘油或聚蔗糖400400组成上样缓冲液。组成上样缓冲液。作用：作用：增加样品比重，以确保增加样品比重，以确保DNADNA均匀沉入加样孔内。均匀沉入加样孔内。形成肉眼可见的指示带，预测核酸电泳的速度形成肉眼可见的指示带，预测核酸电泳的速度和位置。和位置。使样品呈色，使加样操作更方便。使样品呈色，使加样操作更方便。上样缓冲液上样缓冲液溴化乙锭（溴化乙锭（EBEB）是一种荧光染料，是一种荧光染料，EBEB分子可嵌入核酸双链的碱基对之间，分子可嵌入核酸双链的碱基对之间，在紫外线激发下，发出红色荧光。其荧光强度与在紫外线激发下，发出红色荧光。其荧光强度与DNADNA的含量成正的含量成正比。据此可粗略估计样品比。据此可粗略估计样品DNADNA浓度。琼脂糖凝胶浓度。琼脂糖凝胶EBEB染色，肉眼可染色，肉眼可见核酸电泳带，其见核酸电泳带，其DNADNA量一般量一般5ng5ng。EBEB是致癌物质，切勿用手是致癌物质，切勿用手接触，更不要污染环境。接触，更不要污染环境。GoldViewTM:是一种可代替溴化乙锭（是一种可代替溴化乙锭（EBEB）的新型核酸染料，采用琼脂）的新型核酸染料，采用琼脂糖电泳检测糖电泳检测DNADNA时，时，GoldViewTMGoldViewTM与核酸结合后能产生很强的荧光与核酸结合后能产生很强的荧光信号，其灵敏度与信号，其灵敏度与EBEB相当，使用方法与之完全相同。在紫外透相当，使用方法与之完全相同。在紫外透射光下双链射光下双链DNADNA呈现绿色荧光，而单链呈现绿色荧光，而单链DNADNA呈红色荧光。呈红色荧光。GoldViewGoldView不仅能染不仅能染DNADNA，也可用于染，也可用于染RNARNA。核酸染色剂核酸染色剂DNADNA分子量标准分子量标准不不同同种种类类DNA Marker1.1.凝胶制备凝胶制备 制备制备1%1%琼脂糖凝胶。称取琼脂糖凝胶。称取0.8g0.8g琼脂糖加入琼脂糖加入 80mL 180mL 1TAETAE，加热至琼脂糖全部熔化，冷却至，加热至琼脂糖全部熔化，冷却至50-60 50-60 时，加入时，加入 EBEB或或GoldViewTMGoldViewTM 10ul10ul。缓慢倒入胶板，待胶。缓慢倒入胶板，待胶凝固后拔出梳子。凝固后拔出梳子。2.2.加样加样 取取1515l DNAl DNA样液与样液与 2 2l l 上样上样 buffeerbuffeer 混匀，混匀，用微量移液器小心加入样品槽。用微量移液器小心加入样品槽。3.3.电泳电泳 接通电源，切记靠近加样孔的一端为负，电压接通电源，切记靠近加样孔的一端为负，电压为为15V/cm15V/cm（长度以两个电极之间的距离计算）（长度以两个电极之间的距离计算）,待溴酚待溴酚兰移动到一定位置，停止电泳。兰移动到一定位置，停止电泳。4.4.观察拍照观察拍照四、操作步骤四、操作步骤p紫外仪上观察电泳带及其位置。紫外仪上观察电泳带及其位置。p绘制核酸电泳示意图。绘制核酸电泳示意图。五、作业