第五章 核酸的分离纯化

核酸的结构与功能是分子水平生命活动的基础； 第五章 核酸的分离纯化 核酸的结构与功能是分子水平生命活动的基础； 内源基因的突变、表达及调控的异常和外源致病基因的侵入是人类疾病发生、发展的根源。

第五章 核酸的分离纯化 DNA、RNA是生物体中最重要的核酸分子，是分子生物学和分子诊断的研究对象。 第五章 核酸的分离纯化 　DNA、RNA是生物体中最重要的核酸分子，是分子生物学和分子诊断的研究对象。 DNA、RNA的分离纯化是分子生物学研究及对疾病进行分子诊断的最基础工作。

第五章 核酸的分离纯化 核酸分离纯化的原则 　　一、 保持核酸一级结构的完整性 　　二 、尽可能提高核酸制品的纯度

提取DNA总的原则 1 保证核酸一级结构的完整性； 2 其他生物大分子如蛋白质、多糖和脂类 分子的污染应降低到最低程度； 3 核酸样品中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子； 4 其他核酸分子，如RNA，也应尽量去除。

第五章 核酸的分离纯化 第一节 核酸分离纯化的设计及原则 第二节 基因组DNA的分离纯化 第三节 质粒DNA的提取与纯化 第五章 核酸的分离纯化 第一节 核酸分离纯化的设计及原则 第二节 基因组DNA的分离纯化 第三节 质粒DNA的提取与纯化 第四节 RNA的分离纯化

第一节 核酸分离纯化的设计及原则

第一节 核酸分离纯化的设计及原则 一、材料与方法的选择 二、技术路线的设计 三、核酸的鉴定与保存

一、材料与方法的选择 （一） 材料与方法的选择 （二） 选择原则

一、材料与方法的选择 （一） 材料与方法的选择 不同的研究目的对核酸的完整性、纯度、产量及浓度可能有不同的要求 需考虑制备核酸所需的时间与成本 应选择安全的试剂与制备方案

一、材料与方法的选择 （二） 选择原则 1、保持核酸碱基序列的完整性 2、尽量清除其它分子的污染，保证核酸纯度 3、保持核酸的完整性 应尽量简化分离纯化步骤，缩短提取时间 尽量避免各种有害因素对核酸的破坏

二、技术路线的设计 （一）核酸的释放 （二）核酸的分离与纯化 （三）核酸的浓缩、沉淀与洗涤

二、技术路线的设计 （一）核酸的释放 DNA和RNA均位于细胞内（病毒除外），因此核酸分离与纯化的第一步即是裂解细胞、释放核酸。

Ⅰ机械法 Ⅱ物理法 Ⅲ化学法 表５-１ 各种组织细胞破碎方法 细胞破碎方法 应用 1匀浆法 机体软组织 2捣碎法 动物韧性组织 3研磨法 细菌、酵母 Ⅱ物理法 1超声法 细胞混悬液 2反复冻融法 培养细胞 3冷热交替法 细菌、病毒 4低渗裂解 红细胞 Ⅲ化学法 1有机溶剂 2去垢剂 组织、培养细胞 3酶解法

核酸分子抽提的技术设计 核酸的释放： 破裂细胞 释放核酸 机械法与非机械法（非机械法中溶胞法是应 用最广泛的方法） 核酸的分离与纯化： 破裂细胞 释放核酸 机械法与非机械法（非机械法中溶胞法是应 用最广泛的方法） 核酸的分离与纯化： 将含有核酸分子复杂复合物中，将核酸与其 他物质分离 非核酸的大分子污染物（蛋白质、多糖和脂 类分子）、非需要的核酸分子、试剂和溶液

二、技术路线的设计 （二）核酸的分离与纯化 1、非核酸的大分子污染物：蛋白质、多糖及脂类 物质等 应该清除的杂质主要包括三部分 1、非核酸的大分子污染物：蛋白质、多糖及脂类 物质等 2、非需要的核酸分子：分离某一特定的核酸分子 时，其它的核酸分子皆为杂质 3、加入的有机溶剂和某些金属离子

二、技术路线的设计 （三）核酸的浓缩、沉淀与洗涤 沉淀是浓缩核酸的最常用的方法 常用的盐类有醋酸钠、醋酸钾、醋酸铵、氯化钠、氯化钾及氯化镁 常用的有机溶剂则为乙醇、异丙醇和聚乙二醇 核酸沉淀常常含有少量共沉淀的盐，需用70%～75%的乙醇洗涤去除

三、核酸的鉴定与保存 （一）核酸的鉴定 （二）核酸的保存

三、核酸的鉴定与保存 （一）核酸的鉴定 1、浓度鉴定 2、纯度鉴定 3、完整性鉴定

三、核酸的鉴定与保存 1、浓度鉴定 ⑴ 紫外分光光度法：该法是基于核酸分子 中的碱基具有共轭双键结构因而可以吸收 紫外线，其最大吸收波长为260nm。

三、核酸的鉴定与保存 各种碱基的紫外吸收光谱

三、核酸的鉴定与保存 ⑵ 荧光光度法：核酸的荧光染料溴化乙锭嵌 入碱基平面后，本身无荧光的核酸在UV激 发下发出红色荧光，且荧光强度的积分与 ⑵　荧光光度法：核酸的荧光染料溴化乙锭嵌 入碱基平面后，本身无荧光的核酸在UV激 发下发出红色荧光，且荧光强度的积分与 溶液中核酸的含量呈正比。

EB与DNA的结合

三、核酸的鉴定与保存 2、纯度鉴定 ⑴ 紫外分光光度法：该法主要通过A260与A280 的比值来判定有无蛋白质的污染，比值升高与 降低均提示不纯。 在TE缓冲液中，纯DNA的A260/A280为1.8 纯RNA的A260/A280比值为2.0

三、核酸的鉴定与保存 1. DNA或RNA的定量 OD260=1.0相当于 50μg/ml双链DNA 40μg/ml单链DNA（或RNA） 2.判断核酸样品的纯度 DNA纯品: OD260/OD280 = 1.8 RNA纯品: OD260/OD280 = 2.0

浓度鉴定 紫外分光光度法：测定DNA在A260nm的光吸收值。 如计算DNA浓度 A260×稀释倍数×50＝ μg/ml 紫外分光光度法只用于测定浓度大于0.25ug/ml的核酸溶液。 (A值等于1时，相当于50μg/ml双链DNA， 40μg/ml单链DNA或RNA，20 μg/ml单链寡核苷酸）

三、核酸的鉴定与保存 ⑵荧光光度法：用EB等荧光染料示踪的核酸电 泳结果可判定核酸制品的纯度。DNA分子较 RNA大得多，电泳迁移率低。

荧光光度法 荧光染料溴化乙锭，可嵌入到碱基平面，而发出荧光，且荧光强度与核酸含量呈正比。 适用于低浓度核酸溶液的定量分析。（1-5ng）

三、核酸的鉴定与保存 3、完整性鉴定 ⑴ 琼脂糖凝胶电泳法： 以EB为示踪剂的核酸凝胶电泳结果可 判定核酸制品的完整性。基因组DNA片段 ⑴ 琼脂糖凝胶电泳法： 　 以EB为示踪剂的核酸凝胶电泳结果可 判定核酸制品的完整性。基因组DNA片段 的分子量很大，在电场中泳动很慢，如果 发生降解，电泳图呈拖尾状。

三、核酸的鉴定与保存 DNA片段的降解

三、核酸的鉴定与保存 完整或降解很少的总RNA电泳图谱中，三条带荧光强度积分应呈特定的比值，沉降系数大的核酸区带，电泳迁移低，荧光强度积分高；反之，分子量小，电泳迁移率高，荧光强度积分低。

三、核酸的鉴定与保存 一般而言，28S（23S）RNA的荧光强度约为18S（16S）RNA的2倍，否则提示有RNA的降解。若 在点样孔附近有着色条带，则说明存在DNA 的污染。

三、核酸的鉴定与保存 总RNA电泳图谱

正常时，28S RNA的荧光强度约为18S RNA的2倍，否则提示RNA的降解                                                                                 

三、核酸的鉴定与保存 （二）核酸的保存 1、DNA的储存 2、RNA的储存

三、核酸的鉴定与保存 （二）核酸的保存 ___DNA的储存 1、短期贮存： 4℃或-20℃存放于TE（tris和EDTA）缓冲液中。 TE缓冲液的PH与DNA 贮存有关，PH为8时，可减少DNA脱氨反应，PH低于7.0时DNA容易变性。 2、长期贮存： TE缓冲液中-70℃保存数年；在DNA溶液中加一滴氯仿可有效防止细菌和核酸的污染。

RNA溶于0.3mol/L的NaAc溶液或三蒸水中，-70℃ 三、核酸的鉴定与保存 2、RNA的储存 RNA溶于0.3mol/L的NaAc溶液或三蒸水中，-70℃ 保存。如用DEPC处理过的水溶解RNA或者在RNA溶液 中加入RNasin或VRC，保存时间可延长。

第二节 真核基因组DNA的分离纯化

哺乳动物基因组DNA分离纯化的一般技术路线 生物体组织细胞 玻棒缠绕法 酚抽提法 基因组 DNA粗品 PFGE分离 特定的DNA片段 AGE分离 PAGE分离 乙醇沉淀洗涤 基因组DNA纯品 精分离 粗分离 前处理 离子交换层析纯化 有机溶剂抽提 细胞裂解 蛋白质变性沉淀降解 DNA释放 甲酰胺解聚法 哺乳动物基因组DNA分离纯化的一般技术路线

第二节 真核基因组DNA的分离纯化 一、酚抽提法 二、甲酰胺解聚法 三、玻棒缠绕法 四、其它方法 五、DNA片段的纯化 六、DNA片段的回收

一、酚抽提法 DNA酚抽提法示意图

一、酚抽提法 该法于1976年由Stafford及其同事创立，现在使用的是改进的方法 以含EDTA、SDS及RNase裂解缓冲液裂解细胞 经蛋白酶K处理后，用pH8.0的Tris饱和酚抽提DNA，获得DNA粗制品

DNA样品准备 常见的标本： 血液、尿液、唾液、组织及培养细胞等 生物组织： 最好新鲜组织，若不能马上提取，应贮存 － 70℃或液氮

主要试剂的作用： EDTA：1 二价金属螯合剂，抑制核酸酶； 2 降低细胞膜的稳定性

SDS的作用： 1 溶解膜蛋白和脂肪，从而是细胞膜破裂； 溶解核膜和核小体，使其解聚，将核酸 释放出来； 3 对RNA、DNA酶有抑制作用； 1 溶解膜蛋白和脂肪，从而是细胞膜破裂； 溶解核膜和核小体，使其解聚，将核酸 释放出来； 3 对RNA、DNA酶有抑制作用； 4 与蛋白质形成R-O-SO3 ….R蛋白质复合物，使蛋白质变性。

蛋白酶K： 水解蛋白质的作用，消化DNA酶和细胞中的蛋白质。 蛋白酶K与其他蛋白酶相比，它具有更强的水解能 力，而且在SDS、EDTA存在时仍保持较高活性，可 同时使用。

酚可以使蛋白质变性沉淀、抑制DNA酶活性。 PH8.0的Tris溶液可以似的抽提出的DNA进入水相，减少在蛋白质层滞留。 在酚或酚-氯仿中加入少许的异戊醇，是可以减少实验中的气泡的产生，而且利于分相，保持分相的稳定性。

为什么苯酚要重蒸饱和后才能用于DNA的分离？ 苯酚在空气中经常被氧化生成醌，它能够产生自由基，直接用于DNA分离，会使磷酸二酯键断裂，造成DNA降解。氧化苯酚需要经过高温重蒸以除去氧化物，并用Ttis-Hcl饱和酚，并调节至中性。另外使用饱和酚减少酚吸收更多的DNA溶液，降低DNA的损失率。

DNA的沉淀 1.无水乙醇沉淀 沉淀前往往加入NaCl等盐离子，作用是中和核酸分子表面的负电荷，有助于分子之间的聚集。 无水乙醇可以吸收分子之间的水，使DNA沉淀析出，无水乙醇使用前冰冻，可以减少DNA沉淀析出过程释放热量对DNA的损伤。 2.异丙醇沉淀 除了使DNA沉淀外，还可以溶解少量的小的RNA分子。

DNA的浓缩 1、固体聚乙二醇（PEG）浓缩：用透析袋外敷PEG至合适量。 2、丁醇抽提浓缩：DNA溶液中水可分配到正丁醇或仲丁醇，但DNA不会。因此重复几次可显著减少DNA体积。

DNA的检测 溴乙锭染色 ：在254nm紫外光下检测，如需回收最好在300nm紫外光下割胶，否则易使嘌呤断链，在1cm宽带上可检到10ng DNA。 银染法 ：Ag+与DNA形成复合物，在甲醛还原下可染成黑褐色，灵敏度高200倍，但不能回收。

二、甲酰胺解聚法 1987年Kupiec等报道了甲酰胺解聚法，其中细胞裂解和蛋白质水解步骤同酚抽提法，但不进行酚的抽提。

破碎细胞同上，然后用高浓度甲酰胺解聚蛋白质与DNA的结合，再透析获得DNA。高浓度甲酰胺可以裂解蛋白质与DNA的复合物，可以使蛋白质变性。减少了酚多次抽提的步骤 甲酰胺解聚法适用于从标本中制备高分子量的DNA样品。可得DNA 200kb左右

三、玻棒缠绕法 现今使用的缠绕法是以1987年Bowtell的方法经改进而来。

三、玻棒缠绕法 DNA玻棒缠绕法示意图

四、其它方法 常用的一些分子诊断技术，并不需要高分子量的DNA样品，因此步骤简化、操作简便的DNA快速提取法运用而生并广泛使用 1.异丙醇沉淀法:仅用二倍容积异丙醇替代乙醇，可去除小分子RNA（在异丙醇中可溶状态） 2.玻璃珠吸附法

五、 DNA片段的纯化 常用的纯化方法包括有机溶剂抽提法与商品化的柱层析法（column chromatography）

五、 DNA片段的纯化 DNA柱层析法示意图

六、 DNA片段的回收 原则与要求: 1.提高片段的回收率； 2.清除回收的DNA样品中的杂质。

六、 DNA片段的回收 （一） 从琼脂糖凝胶中回收DNA片段 （二） 从聚丙烯酰胺凝胶回收DNA片段

六、 DNA片段的回收 （一） 从琼脂糖凝胶中回收DNA片段 1.二乙基氨基乙基-纤维素膜插片电泳法 2.电泳洗脱法 3.冷冻挤压法 4.低熔点琼脂糖凝胶挖块回收法

电泳到DEAE-纤维素膜 ： DEAE是一种阴离子交换纤维素，可以吸附带有负电荷的DNA分子。 在所需条带前插入DEAT-纤维素膜，继续电泳至条带DNA都到膜上，取出洗下。 500bp-5kb的DNA片段回收率较好，纯度高。但不适用于分子量超过10kb和单链DNA。

透析袋电洗脱 ： 切下条带的琼脂糖凝胶，放透析袋内，加缓冲液后继续电泳，DNA出胶后进行抽提DNA回收。

低熔点琼脂糖凝胶： 切下胶，加热到65℃熔化胶，然后抽提回收DNA。 方法：有机溶剂提取法、玻璃珠洗脱法和琼脂水解酶等。

玻璃珠洗脱法：将琼脂糖凝胶溶于高浓度的碘化钠溶液，然后加入玻璃珠结合DNA，经分离、洗涤后，在低盐缓冲液中将DNA洗脱下。

琼脂水解酶：将含DNA的凝胶进行消化，琼脂糖水解成二糖，释放DNA，后使用酚抽提方法回收DNA

六、 DNA片段的回收 （二） 从聚丙烯酰胺凝胶回收DNA片段

六、 DNA片段的回收 至今尚无一种方法既能有效回收DNA大片段或微量的DNA片段，又能同时回收几种DNA片段并有效清除凝胶中酶促反应抑制剂。

第三节 质粒DNA的提取与纯化

质粒简介 质粒是细菌内独立于染色体并能自我复制的小环状DNA分子 其大小范围从lkb至200kb以上不等 已经在形形色色的细菌类群中发现质粒 这些质粒都是独立于细菌染色体之外进行复 制和遗传的辅助性遗传单位

质粒是携带外源基因进入细菌中扩增或表达的重要媒介物，这种基因运载工具在基因工程中具有极广泛的应用价值，而质粒的分离与提取则是最常用、最基本的实验技术

质粒特性 1. 分子相对小 2. 含有高效的自主复制成分 3. 不相容性 4. 转移性 5. 选择的标记 6. 限制性内切酶单一切口

常用质粒载体 pBR322 pBR322是一种使用最广泛的质粒，全长为4363bp，由3种野生型质粒成分组成，ampr基因来自pRSF2124，tetr来自pSCl01，复制起始点来自pM9。核苷酸的序次号，以EcoRI序列GAATTC的第一个T为第一个核苷酸。

pUC系统   如pUCl8和pUCI9，由pBR322的ampr基因和复制子，以及大肠杆菌部分1acZ基因和一个多种限制性内切酶单一位点的接头构成，全长2 666bp，pUCl8和pUCl9所含多位点接头的方向正好相反。

质粒DNA的提取和纯化 1．细菌的培养    先分离单个菌落，接种到含少量适当抗生素的培养基中扩增，随着细菌的生长，质粒DNA也在自主复制。

对于松弛型质粒，由于它的复制在一定程度上不受到宿主细胞的控制，故在细菌对数生长后期，加入氯霉素抑制宿主蛋白质的合成和染色体DNA的复制。质粒DNA的复制不受影响而大量扩增。

使用氯霉素的主要目的，是在不减低质粒产量的前提下，减少细菌的培养体积和细菌的数量．    有时质粒在细菌中的扩增状况很差，常是由于质粒携带外源基因或质粒分子量过大所致。

2．细菌的收集与裂解 细胞生长过程中，排出大量代谢产物，为了提高质粒DNA的纯度，离心弃上清，细菌沉淀最好用STE或生理盐水悬浮，漂洗l-2次，离心管壁上的液体也应该仔细去除干净

细胞的裂解方法很多，如去污剂法，沸水热裂法、碱变性法，有机溶剂法和溶菌酶法等。不同方法各有利弊，一般要根据质粒性质、宿主菌的特性及后继的纯化方法等多种因素综合后加以选择。  

质粒DNA的小量制备 2-5ml 质粒DNA的大量制备 500ml 碱裂解法 方法 煮沸法 SDS裂解法 Triton-溶菌酶法

质粒DNA提取方法的选择   常用的煮沸法，碱法,SDS法均可获得较满意效果．至于有人采用碱法提取小量细菌培养物的质粒， 用煮沸法或SDS法进行质粒DNA的大量分离， 只是各个实验室的习惯问题.

选择哪种方法制备质粒DNA，应考虑以下因素： 1．菌株类型 2．质粒的大小 3．细菌染色体DNA变性条件强弱的控制 4．细菌的培养与收集

第三节 质粒DNA的提取与纯化 一、 碱裂解法 二、煮沸裂解法 三、SDS裂解法 四、其它方法 五、质粒DNA的纯化

一、碱裂解法 在NaOH存在的强碱性（pH12.0～12.6）条件下，用SDS破坏细胞壁和裂解细胞，并使细胞的蛋白质与DNA发生变性，释放出质粒DNA。

一、碱裂解法 细胞被裂解后，细胞壁、膜的碎片、变性的蛋白质和染色体DNA形成大的复合物 当pH调至中性，质粒DNA重新恢复天然的超螺旋

一、碱裂解法 碱裂解法示意图

二、煮沸裂解法 将细菌悬浮于含TritonX-100和溶菌酶的缓冲液中，TritonX-100和溶菌酶能破坏细胞壁，再用沸水浴裂解细胞，并使宿主细胞的蛋白质与DNA变性。

二、煮沸裂解法 质粒DNA因结构紧密不会解链，当温度下降后，可重新恢复其天然超螺旋结构。 通过离心去除变性的蛋白质和染色体DNA, 然后回收上清液中的质粒DNA。

煮沸裂解法比较剧烈，只用于提取小质粒。对于会释放出大量糖类的菌株不适宜。如HB101及衍生菌

三、SDS裂解法 将细菌悬浮于等渗的蔗糖溶液中，用溶菌酶和EDTA处理以破坏细胞壁，再用SDS裂解去壁细胞，从而温和地释放质粒到等渗液中，然后酚/氯仿抽提，乙醇沉淀、洗涤质粒DNA。

三、SDS裂解法 由于条件温和，该法特别适用于大质粒DNA（>15kb）的提取。但有一部分质粒DNA会与细胞碎片缠绕在一起而丢失，故产率不高。

四、其它方法 (一) 小量一步提取法 （二）牙签少量制备法

四、其它方法 (一) 小量一步提取法 直接将酚/氯仿与细菌培养物混合，然后离心去除大部分蛋白质和染色体DNA，最后从上清液中回收质粒DNA。本法简单快捷、成本低，提取的质粒可用于限制性内切酶图谱分析。

四、其它方法 （二）牙签少量制备法 用牙签直接挑取生长在琼脂平板上的细菌菌落制备质粒DNA。

五、质粒DNA的纯化 １.　CsCl-EB法 ２.　聚乙二醇沉淀法 ３.　柱层析法

质粒从细菌中分离出来以后，为满足有些实验的要求还应进一步纯化。CsCl溴乙锭平衡超速离心法是纯化质粒的可靠经典方法。   但是由于此法费用昂贵及流程长，近年来，发展了几种不同的方法取代了超离法。如离子交换层析法或排阻层析法，分级聚乙二醇沉淀法等，也可获得较好质量的质粒DNA。

 转基因动物，真核细胞转染及DNA外切酶酶切缺失等实验，对闭合环状双链DNA的要求较高，一般还是用超速离心法纯化质粒。

五、质粒DNA的纯化 EB—CsCl密度梯度离心法 EB插入相邻的碱基之间，降低了DNA的浮力密度，但超螺旋的DNA结合EB浮力密度降低较小，仅有0.085g/cm3。 CsCl可以用丁醇抽提，透析除去。纯度可达100%。

超速离心将介质CsCl形成一连续的密度梯度，在过量EB存在下，蛋白质的密度最小位于最上层；RNA密度最大沉于管底；DNA位于中间，由于不同结构的DNA与EB结合度不一致，因此密度下降不一致，故将线性、开环、闭环的DNA区分开

简述溴化乙锭-氯化铯密度梯度离心纯化质粒DNA的原理？ 1 氯化铯是一种重金属，在高速离心后信成一定的浓度梯度 2 溶液中不同的大分子在离心时，根据自身的分子的浮力密度形成不同的致密带，蛋白质密度低位于上层，RNA位于最下层。 3 EB存在时，由于EB可以插入到DNA双螺旋分子中，使得DNA部分解旋，浮力密度下降，而超螺旋的质粒DNA，EB不能插入少，故可将不同结构的DNA分子分离。

五、质粒DNA的纯化 EB—CsCl密度梯度离心法示意图

五、质粒DNA的纯化

第四节 真核细胞RNA的分离纯化

每个细胞的RNA量约为10-5 μg 80%-85% rRNA 10%-15% tRNA 1%-5% mRNA 其他RNA：hnRNA、 snRNA 、snoRNA…

一、关于RNase酶 RNA易被RNase水解，RNase除胞内还广泛存在于人的皮肤、唾液、汗液及周围的环境中。

内源性RNA酶 去除RNase的污染及强有力地抑制其活性是RNA制备成功与否的关键。

外源性RNA酶 主要来源： 被污染的缓冲液 细菌或微生物污染，高压不能去除RNA酶， 必须丢弃。 自动移液装置

实验室采取避免RNA酶污染的措施 设置专门RNA移液装置 小份保存缓冲液 设置专门的RNA电泳装置 DEPC处理水等 分离RNA过程中使用RNA酶抑制剂

二、RNA酶抑制剂和变性剂 变性剂 选择性地使用RNase的变性剂（如酚、氯仿及强烈的胍类变性剂） 使用蛋白酶K 使用阴离子去污剂如SDS、十二烷基肌氨酸钠或脱氧胆酸钠

胍类变性剂：胍盐是破坏蛋白质三维结构的离液剂。 蛋白质变性剂中作用最强的是异硫氰酸胍和盐酸胍，使蛋白质转换成随机卷曲状态。 盐酸胍抑制RNA酶作用强，变性作用较异硫氰酸胍弱。异硫氰酸胍自身可形成氢键，在还原剂存在下断裂氢键。

联合使用RNase的特异抑制剂（如RNasin与DEPC等）能极大地防止内源性RNase对RNA的降解。

高度活化的烷基化试剂，破坏RNA酶活性。用来灭活缓冲液或器皿中的RNA酶。 （1）DEPC（焦碳酸二乙酯） 高度活化的烷基化试剂，破坏RNA酶活性。用来灭活缓冲液或器皿中的RNA酶。 DEPC水制备：0.1%DEPC在37°C处理1h，并高压灭菌15min。 玻璃制品和塑料制品应浸泡在0.1%的DEPC水溶液中， 37°C处理1h或室温下过夜。 O = C-CH2-CH3 O C-CH2-CH3 = O DEPC非选择性的修饰蛋白质和RNA，且与一些缓冲液不相容，故在分离和纯化RNA的过程中不使用DEPC。

许多RNA酶可以与该类蛋白质结合形成非共价复合物从而是RNA酶失活。 商品化的RNA酶蛋白抑制剂的名称各异（如RNAsin等）。

加入β-疏基乙醇、二硫苏糖醇（DTT）等还原剂可以还原RNase中的二硫键，有利于RNase的变性、水解与灭活。 3.还原剂 加入β-疏基乙醇、二硫苏糖醇（DTT）等还原剂可以还原RNase中的二硫键，有利于RNase的变性、水解与灭活。

第四节 真核细胞RNA的分离纯化 二、酸性异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法 三、商品化的单相裂解试剂法分RNA 四、mRNA的分离纯化 　二、酸性异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法 　三、商品化的单相裂解试剂法分RNA 　四、mRNA的分离纯化

一、RNA制备的条件与环境 RNA易被RNase水解，RNase除胞内还广泛存在于人的皮肤、唾液、汗液及周围的环境中。

一、RNA制备的条件与环境 去除RNase的污染及强有力地抑制其活性是RNA制备成功与否的关键。

一、RNA制备的条件与环境 选择性地使用RNase的变性剂（如酚、氯仿及强烈的胍类变性剂） 使用蛋白酶K 使用阴离子去污剂如SDS、十二烷基肌氨酸钠或脱氧胆酸钠

一、RNA制备的条件与环境 联合使用RNase的特异抑制剂（如RNasin与DEPC等）能极大地防止内源性RNase对RNA的降解。 加入β-疏基乙醇、二硫苏糖醇（DTT）等还原剂可以还原RNase中的二硫键，有利于RNase的变性、水解与灭活。

二、酸性异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法 首先以含异硫氰酸胍、β-疏基乙醇和十二烷基肌氨酸钠的变性溶液裂解细胞。 然后在pH4.0的条件下，酚/氯仿抽提细胞裂解溶液。 最后通过异丙醇沉淀与75%的乙醇洗涤而获得总RNA。

二、酸性异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法 本法具有简便、快速、经济、高效及提取的RNA质量高等优点，能在3小时内迅速处理多个标本。 总RNA产量取决于标本的起始量，每mg组织大约能制备4～7µg总RNA，每106个细胞大约为4～10µg。

三、商品化的单相裂解试剂法分RNA 本法是异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法的改进方案。 以异硫氰酸胍-酚的单相裂解液裂解细胞，再加入氯仿后形成两相。

三、商品化的单相裂解试剂法分RNA 变性的DNA与蛋白质介于两相的交界面，可使用乙醇和异丙醇分级沉淀出来。

三、商品化的单相裂解试剂法分RNA 目前，该法已成为实验室最常用的总RNA提取法，其产量及质量与前法相当。

四、mRNA的分离纯化 除血红蛋白及组蛋白的mRNA外，绝大多数mRNA在其3´末端带有长短不同的poly（A）尾巴。 利用碱基配对原则，通过oligo（dT）-纤维素或poly（U）-琼脂糖凝胶的亲和层析，可以很容易地从总RNA制品中分离纯化mRNA。

四、mRNA的分离纯化 1. oligo（dT）-纤维素柱层析法 2. oligo（dT）-纤维素柱离心法 4. 磁性球珠分离法

磁珠分离法纯化poly(A) +RNA的原理 四、mRNA的分离纯化 5´m7G AAAAAAAAAAAA3 ´ 3´TTTTTTTTTTTT-Biotin5´ + 总RNA中的poly(A) +RNA分子 退火形成杂交体 链亲和素标记的磁珠 Streptavidin- 磁 生物素与链亲和素的特异性结合 磁性分离 磁铁 洗涤与洗脱 水相(含纯化的mRNA) 固相 生物素标记的oligo(dT) 5´m7G AAAAAAAAAAAA3 ´ 磁珠分离法纯化poly(A) +RNA的原理

问题 从细胞或组织中分离DNA时，常用蔗糖，目的是（ ） A 抑制核酸酶 B 保护DNA，防止断裂 C 加速蛋白质变性 D 有利于细胞破碎

异戊醇的作用是（ ） A 使蛋白质脱水 B 使DNA进入水相 C 帮助DNA进入水相 D 减少气泡，促进分相

变色的酚中含有氧化物，这种酚不能用于DNA分离，原因主要是（ ） A 氧化物可使DNA磷酸二酯键断裂 B 氧化物会改变PH值 C 氧化物同DNA形成复合物 D氧化物在DNA分离后不易除去

在细胞核内，核酸常与哪一种物质结合形成复合物 A、糖 B、蛋白质 C、脂类 D、水 E、无机盐

在RNA纯化时，为了既利于DNA变性又利于RNA的分离，常使用的水饱和酚的PH值 B 4.5-5.5 C 6.0-7.0 D 7.0-8.0 E 8.0-9.0

在利用CsCl-EB法纯化质粒DNA的过程中，离心后位于试管中部的物质是 C DNA D RNA E 复合糖类

通过紫外分光光度法可对核酸纯度进行鉴定，下列说法不正确的是 A 主要通过A260与A280的比值来判断有无蛋白质的污染 B 在TE缓冲液中，纯DNA的A260/A280比值为1.8 C TE缓冲液中，纯RNA的A260/A280的比值是2.0 D A260/A280的比值为1.8的DNA溶液是纯的DNA溶液 E 蛋白质在280nm的吸收峰和酚在270nm的吸收峰可以鉴定是蛋白质还是酚污染

目前使用最广泛的质粒DNA小量提取的方法是 B SDS裂解法 C 小量一步提取法 D 碱裂解法 E 牙签少量制备法

酚抽提法可用于高分子量DNA的分离纯化，所用试剂分别有不同的功能，下列不正确的是 A SDS为生物阴离子去污剂，主要引起细胞膜降解并能乳化脂质和蛋白质 B EDTA为二价金属离子螯合剂，可以抑制Dnase的活性，同时降低细胞膜稳定性 C 蛋白酶K可消化Dnase和细胞中的蛋白质并裂解细胞 D 酚可使蛋白质变性沉淀，但无抑制Dnase的活性 E 无Dnase的Rnase可有效地水解RNA和避免DNA消化

大多数质粒的结构均为 A 双链线性DNA B 单链线性DNA C 闭合环状双链DNA D 闭合环状单链DNA E DNA-RNA杂交体

对于HB101及其衍生物不宜使用煮沸法，其原因是

简述酚-氯仿抽提基因组DNA和碱裂解法抽提质粒的原理

复习题 1.酚-氯仿法抽提DNA的原理？各种试剂的主要作用. 2.核酸抽提的基本原则. 3.如何进行核酸浓度的计算 4.抽提质粒的方法有哪些？碱裂解法的基本原理. ilike666