DNA電泳實驗報告0001

1、實驗室開放項目DNA和蛋白質的電泳技術姓 名：楊家慶班 級：測繪工程 151 班學 號： 2指導老師：楊仙玉完成時間： 2016 年 11 月 23 日一、實驗名稱：DNA的電泳技術二、實驗目的：瓊脂糖凝膠電泳是常用的檢測核酸的方法，學習 DNA瓊脂 糖凝膠電泳的使用技術，掌握有關的技術和識讀電泳圖譜的方法。三、實驗原理： 瓊脂糖凝膠電泳是常用的用于分離、鑒定 DNA、RNA 分子混合物的方法，這種電泳方法以瓊脂凝膠作為支持物， 利用 DNA分子 在泳動時的電荷效應和分子篩效應，達到分離混合物的目的。 DNA分 子在高于其等電點的溶液中帶負電， 在電場中向陽極移動。 在一定的 電場強度下， D

2、NA分子的遷移速度取決于分子篩效應，即分子本身的 大小和構型是主要的影響因素。 DNA分子的遷移速度與其相對分子量 成反比。不同構型的 DNA分子的遷移速度不同。四、實驗器材：儀器： 制膠模具、電泳槽、電泳儀、燒杯、錐形瓶、移液槍、手套、 微波爐、凝膠成像儀、分析天平、鑰匙、離心機、紫外線透射儀、干 式恒溫器等。試劑： 瓊脂糖（白色粉末） 、TAE緩沖液、 EB（溴化乙錠 -致癌劑， 操作中要嚴格戴手套） ；五、實驗步驟：（一） DNA電泳實驗1. 模板膠的制作： .稱取 1g瓊脂糖加入盛有 100mL的1*TAE溶液中，混合均勻后用微 波爐加熱至沸騰，加熱 2-3 次，每次沸騰之后取出搖勻，

3、直至混合均勻； . 待溶液冷卻至 40-50時，倒入制膠模具內（注意要快速倒入， 以防倒入的過程中溶液凝膠） ，凝固后，上 DNA樣品； . 上樣后，將模具移入電泳槽，將樣品端上到負極，通電，恒壓 120V， 25-30min ； . 將膠移入凝膠成像儀，用紫外光觀察，拍照存檔，保存圖片； . 清理實驗相關物品，整理實驗器材，實驗結束。2. DNA凝膠回收： . 稱量凝膠重量， 按質量：體積 =1:1 換算，再按凝膠： Buffer G=1:3 加入 3 倍的 Buffer G 溶液放入干濕恒溫機中加熱融化； . 將溶液轉入 2ml 離心管中，離心 30s（13200rmp/min）； .在離

4、心管中再加入 500微升的 Buffer WS 溶液，離心 30s； .加入 700微升的 WG溶液，離心 30s； . 離心結束后，倒掉廢液，將空的離心管放入離心機空轉30s 或1min，將 DNA中的殘留液體甩干凈； 離心結束后， 將含有 DNA的薄片快速取出（為防止剩余的酒精再 次揮發(fā)進入）； .在放置 DNA薄片的離心管中加入 20 微升的水（水要從中間加入， 打在 DNA薄片上，待 DNA溶于水），靜置 1min，離心； 清理實驗相關物品，整理實驗器材，實驗結束。3. 凝膠回收后 DNA片段的電泳：. 將膠從凝膠成像儀中取出，在相對黑暗的條件下用紫外光照射， 看到清晰地六條條帶之后，

5、 將相應的條帶逐條切下 （切的時候盡可能 薄，每個條帶的重量不要超過 0.3g ），做凝膠回收，得到相應的 DNA 分子； 重復制膠過程，在得到的模具中重復上樣過程，在第一個孔內上 標準 DNA樣品，其余孔內加入相應波長 DNA樣品； . 上樣后，將模具移入電泳槽，將樣品端上到負極，通電，恒壓 120V， 25-30min ； . 將膠移入凝膠成像儀，用紫外光觀察，拍照存檔，保存圖片； . 清理實驗相關物品，整理實驗器材，實驗結束。（二） PCR（ Polymerase chain reaction, 聚合酶鏈式反應 ）實驗： 、配置反應所需試劑：反應體系為 20微升，首先加入 14 微升水，

6、 然后依次加入 2微升 10* （ buffer ）、0.8 微升 DNTP（s 四種脫氧核 苷酸混合物）、微升 cDNA（模板 DNA）、微升引物、 1 微升引物 （引物 1、方向相反）、以及 0.2 微升 Taq（DNA聚合酶）； 、溶液配置好之后，對溶液溶液進行預變性處理，條件95，時間 2-5min ； 、預處理過后，進行變性操作，條件 94，時間 30，之后，進 行退活，條件 58時間 30s，然后延長反應， 72、 30； 、重復步驟，共循環(huán) 35 次； 、循環(huán)過程結束，在 72下保存 min； 、制作瓊脂糖凝膠，將樣品與微升 loading buffer 溶液混合， 上樣，進行電

7、泳；、將膠移入凝膠成像儀，用紫外光觀察，拍照存檔，保存圖片； 、清理實驗相關物品，整理實驗器材，實驗結束。六、實驗結果：標準 DNA上樣后成像為（如下左圖） ：從上到下六條分帶分別代表不 同大小的 DNA分子片段，帶的粗細表現(xiàn)該片段的含量的多少，如圖， 從上到下每個條帶一次對應的 DNA分子片段的大小為 :2000bp 、 1000bp、750bp、500bp、250bp、100bp。凝膠回收后，各個不同片段 的條帶與 MARKE帶R的對比成像為（如下右圖） ，其中，最亮的條帶對 應的 DNA量是 150ng, 其余的均為 50ngPCR實驗結果成圖為七、結果討論 : 影響實驗結果的因素有：1

8、. 實驗過程中儀器操作不當；2. 實驗過程中液體漏加或加錯；3. 電泳時電場強度以及電泳液的導電性能的影響；4. 實驗中所需溶液不同濃度所帶來的影響；5. 上樣時在注入樣品的過程中沒有成功注入；6. 凝膠成像儀使用不當?shù)取０?、實驗感想和建議 :1. 通過一學期的實驗，我越發(fā)的明白實驗操作對于結果的重要 性。實驗操作可以說是實驗成功與否的關鍵部分，可是馬虎不得。對 于需要團隊合作的實驗， 個人認為要有強勢的人員搭檔， 不說是精通 實驗操作規(guī)程， 最少也得知道實驗的基本操作， 掌握要做實驗的操作 方法，這對于后續(xù)的實驗無疑是與決定性作用的。 對于個人的實驗能 力，關鍵還是要看平時的積累，有些實驗操

9、作繁瑣復雜，需要極大的 耐心，這些都應該是逐漸培養(yǎng)起來的。2. 通過這次實驗的學習，使我學到了不少實用的知識 , 更重要的 是,做實驗的過程 ,思考問題的方法 , 這與做其他的實驗是通用的，加 強了我的動手能力，并且培養(yǎng)了我的獨立思考能力，使我受益匪淺 .3. 通過這次實驗的學習，我學到了很多，得到了很多，有些是書 本上學不到的，只有自己參與了，操作了，才會知道。也要感謝老師 對我們的照顧。蛋白質的電泳實驗一、實驗名稱： 蛋白質的電泳技術（ SDS-PAGE電泳）二、實驗目的： 學習 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法 （SDS PAGE測） 定 蛋白質的分子量的原理和基本操作技術。三、實驗原理：蛋

10、白質是兩性電解質，在一定的 pH條件下解離而帶電荷。當溶 液的 pH 大于蛋白質的等電點 （pI） 時，蛋白質本身帶負電，在電場中 將向正極移動； 當溶液的 pH 小于蛋白質的等電點時， 蛋白質帶正電， 在電場中將向負極移動； 蛋白質在特定電場中移動的速度取決于其本 身所帶的凈電荷的多少、 蛋白質顆粒的大小和分子形狀、 電場強度等。 聚丙烯酰胺凝膠是由一定量的丙烯酰胺和雙丙烯酰胺聚合而成的三 維網(wǎng)狀孔結構。 本實驗采用不連續(xù)凝膠系統(tǒng)， 調整雙丙烯酰胺用量的 多少，可制成不同孔徑的兩層凝膠；這樣，當含有不同分子量的蛋白 質溶液通過這兩層凝膠時，受阻滯的程度不同而表現(xiàn)出不同的遷移 率。由于上層膠的

11、孔徑較大， 不同大小的蛋白質分子在通過大孔膠時， 受到的阻滯基本相同，因此以相同的速率移動；當進入小孔膠時，分 子量大的蛋白質移動速度減慢， 因而在兩層凝膠的界面處， 樣品被壓 縮成很窄的區(qū)帶。這就是常說的濃縮效應和分子篩效應。同時，在制 備上層膠（濃縮膠）和下層膠（分離膠）時，采用兩種緩沖體系； 上層膠 pH=6.76.8 ，下層膠 pH8.9 ；Tris HCI緩沖液中的 Tris 用于維 持溶液的電中性及 pH，是緩沖配對離子； CI- 是前導離子。在 pH6.8時，緩沖液中的 Gly- 為尾隨離子，而在 pH 8.9 時，Gly 的解離度增 加；這樣濃縮膠和分離膠之間 pH 的不連續(xù)性

12、，控制了慢離子的解離 度，進而達到控制其有效遷移率之目的。 不同蛋白質具有不同的等電 點，在進入分離膠后，各種蛋白質由于所帶的靜電荷不同，而有不同 的遷移率。 由于在聚丙烯酰胺凝膠電泳中存在的濃縮效應， 分子篩效 應及電荷效應，使不同的蛋白質在同一電場中達到有效的分離。 如果在聚丙烯酰胺凝膠中加入一定濃度的十二烷基硫酸鈉(SDS)，由于 SDS 帶有大量的負電荷，且這種陰離子表面活性劑能使蛋白質變 性，特別是在強還原劑如巰基乙醇存在下， 蛋白質分子內的二硫鍵被 還原，肽鏈完全伸展，使蛋白質分子與 SDS充分結合，形成帶負電性 的蛋白質 SDS復合物；此時，蛋白質分子上所帶的負電荷量遠遠超 過蛋

13、白質分子原有的電荷量，掩蓋了不同蛋白質間所帶電荷上的差 異。蛋白質分子量愈小，在電場中移動得愈快；反之，愈慢。 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳 (SDS-PAGE法) 測定蛋白質的分子量具有簡 便、快速、重 復性好的優(yōu)點，是目前一般實驗室常用的測定蛋白質 分子量的方法。四、實驗器材：儀器： SDS-PAGE制膠玻璃板、電泳槽、電泳儀、燒杯、移液槍、手 套、微波爐、凝膠成像儀、紫外線透射儀、 干式恒溫器、磁力攪拌機、 磁力攪拌棒等試劑： 1.5M Tris-HCL(PH=8.8) 、 1.0M Tris-HCL(PH=6.8) 、10%SD、S 10%AP、S TEMED溶液、水五、實驗步驟 ：（一

14、）分離膠的制備：1. 將玻璃板對齊后放入夾中卡緊， 然后垂直卡在架子上 （操作時要使 兩玻璃板對齊以免漏膠） ，再注入入少量瓊脂，將其放入恒溫振蕩器 中預熱（預熱是為了防止因室內溫度過低而導致瓊脂凝固： 加入瓊脂 是為了防止膠滲漏）；2. 配置分離膠溶液，按照： 1.6ml 水、1.3ml1.5M Tris-HCl（PH=8.8） 、2ml aa （acrylaimde 30% ）、0.05ml10%SDS的量以及順序配置溶液， 并在配置過程中放入磁力攪拌機不停攪拌是混合均勻；3. 待玻璃板預熱完畢，取出玻璃板，再向溶液中加入 0.05ml10%APS （過硫酸銨，催化劑）以及 0.02mlT

15、EMED原液（催化劑），加好后， 盡快地倒入玻璃板制膠模具中；4. 注入約一半分離膠之后，用蒸餾水注滿玻璃板，液封后凝膠更快， 靜置待其凝膠，若滲漏嚴重，則需重新制膠。（二）濃縮膠制作1. 配置分離膠溶液，按照：1.4ml 水、0.25ml1.0M Tris-HCl（PH=6.8） 、0.33ml aa （ acrylaimde 30% ）、 0.02ml10%SDS的量以及順序配置溶 液，并在配置過程中放入磁力攪拌機不停攪拌是混合均勻；2. 待分離膠凝膠成功后，倒掉上方蒸餾水，此時，再向濃縮膠溶液中 加入 0.02ml10%AP（S過硫酸銨， 催化劑）以及 0.002mlTEMED原液（催

16、化劑），加好后，盡快地倒入玻璃板制膠模具中；3. 注入濃縮膠至注滿玻璃板后，插好梳子，等待凝膠。（三）蛋白質電泳1. 靜置 30 分鐘左右，待凝膠結束后，拔出梳子，在孔內加入 maker 樣品；加樣時，用手夾住兩塊玻璃板 ,上提斜插板使其松開 , 然后取下 玻璃膠室去掉密封用硅膠框 , 再將玻璃膠室凹面朝里置入電泳槽 , 插 入斜板 , 將緩沖液加至內槽玻璃凹面以上 , 外槽緩沖液加到距平板玻 璃上沿 3mm處即可 , 注意避免在電泳槽內出現(xiàn)氣泡；2. 加樣后，通電，在恒流狀態(tài)下進行電泳，時間 90min；3. 電泳結束后，關掉電源，取出玻璃板，在長短兩塊玻璃板下角空隙 內，用刀輕輕撬動，即將

17、膠面與一塊玻璃板分開，然后輕輕將膠片托 起，得到成膠；4. 將膠體放入清水溶液中， 用微波爐加熱 10s 左右至溫熱，放入搖床 脫色 10min，重復此過程 3 次，過程中要不斷換水，直至背景透明蛋 白質帶清晰為止。5. 清理實驗相關物品，整理實驗器材，實驗結束。六、實驗結果：蛋白質電泳 SDS-PAGE電泳實驗拍照結果為：其中，12%SDS-PAG各E個條帶相對應的蛋白質分子量從上到下應依次 為：116kD、66.2kD、45.0kD、35.0kD、25.0kD、18.4kD、14.4kD 七、結果討論 :1、在第一次實驗中，制作分離膠失敗，失敗原因可能有：（1）制備瓊脂膠體時，膠體未將底部

18、全部密封好；（2）在制備分離膠溶液過程中，溶液成分的量有可能添加錯誤；（3）制備過程中溶液未混合均勻；（4）在向玻璃板中倒入分離膠時，操作不當或有誤；（5）加入瓊脂后玻璃板預熱過程沒有完全預熱等。2. 影響實驗結果的因素有：（1）實驗過程中儀器操作不當；（2）實驗過程中液體漏加或加錯；（3）電泳時電場強度以及電泳液的導電性能的影響；（4）實驗中所需溶液不同濃度所帶來的影響；（5）上樣時在注入樣品的過程中沒有成功注入八、實驗感想和建議1. 通過這次實驗的學習，使我學到了不少實用的知識 , 更重要的 是,做實驗的過程 ,思考問題的方法 , 這與做其他的實驗是通用的，加 強了我的動手能力，并且培養(yǎng)了我的獨立思考能力，