琼脂糖水平电泳槽

电泳基本原理 迁移率（或泳动度）是指带电颗粒在单位电场强度下泳动的速度，可用下列公式计算： Ｕ =υ/E =(d/t)/(V/l) =dl/Vt Ｕ为迁移率（cm2•V-1•min-1）；υ为颗粒泳动速度（cm•s-1）；E 为电场强度（ V•cm-1）；d为颗粒泳动的距离（cm）；l为滤纸有效长度（cm）；V为实际电压（V）；t为通电时间（s或min）。通过测量d, l, V, t, 即可计算出被分离物质的迁移率。 1迁移率单位= 10-5 cm2•V-1•min-1在确定的条件下，某物质的迁移率为常数，是该物质的化学特征常数。 颗粒带净电荷多，直径小而接近于球形，则在电场中泳动速度快，反之则泳动速度慢。 迁移率还与分子的形状，介质粘度，颗粒所带电荷有关，迁移率与颗表面电荷成正比，与介质粘度及颗粒半径成反比。 影响琼脂糖电泳迁移的主要因素 电场强度 溶液的pH值 溶液的离子强度 电渗现象 温度的影响 支持物的影响 按分离原理分类： 1.区带电泳 2.移界电泳 3.等速电泳 4.聚焦电泳 按有无固体支持物分类 1. 纸上电泳 2. 醋酸纤维素膜电泳 3. 薄层电泳 4. 非凝胶性支持物区带电泳（支持物有：淀粉、纤维素粉、玻璃粉、硅胶） 5. 凝胶支持区带电泳（淀粉凝胶、聚丙稀酰胺凝胶、琼脂糖凝胶） 影响琼脂糖电泳迁移的主要因素 DNA的大小 DNA的构象 琼脂糖浓度 缓冲液 不同构像质粒 缓冲液 TAE：乙酸盐缓冲液 TBE：硼酸盐缓冲液 TPE：磷酸盐缓冲液 实验操作 1. 用胶带将洗净、干燥的水平板的边缘封住，形成一个胶模并水平放置。 2. 按水平板的长×宽×0.5cm胶厚，量取0.5×TBE，并按0.7％的浓度称取agarose琼脂糖，在微波炉或电炉上加热至全熔（清澈透明）。 3. 等凝胶温度降至大约50－60以下时，加入1 mg/L溴化乙锭（EB）至终浓度为0.5ug/mL ；摇匀并轻快地倒入水平板中，除掉气泡，插入梳子。 4. 凝固后，将梳子轻轻拔出。 5.去掉胶带，将水平板放入加有0.5×TBE电泳缓冲液的电泳槽中，并且使电泳缓冲液高出凝胶约1mm。 6.在parafilm膜上依次加： ddH2O 6ul,上样Buffer 2ul ,DNA 4ul 分别混匀后点样，记录点样次序。 7. 在水平板两边的点样孔中分别加入6 μ l的λΔΝΑ/EcoRI+HindIII marker。 8. 盖好电泳槽盖子，选择适当的电泳电压（≤5V/cm）及电泳方向(DNA阴极阳极），开始电泳。 9. 当色素接近胶的先端，停止电泳，样品在紫外灯下观察、成像℃

[size=10px][b]一、琼脂糖凝胶电泳原理[/b] 琼脂糖凝胶电泳是一种重要的分子生物学研究方法，?它利用琼脂糖凝胶的网络结构，?通过电场作用使带电颗粒（?如DNA或RNA）?在凝胶中移动，?根据分子大小和电荷性质的不同实现分离。?这种技术不仅操作简单迅速，?而且具有高分辨率，?因此在基因操作中扮演着关键角色，[font='PingFang SC']其[b]原理主要基于DNA分子的两大特性：电荷效应和分子筛效应。[/b][/font] ?琼脂糖是一种天然的长链状聚合分子，它在沸水中溶解，当温度降至45℃时开始凝固并形成多孔刚性立体网状结构，其孔径的大小取决于琼脂糖的浓度。 [b]分子筛效应[/b]指的是琼脂糖凝胶由琼脂糖分子交联形成的网状结构，其孔径大小与琼脂糖浓度成反比。当DNA分子通过凝胶时，会受到凝胶孔径的阻碍。较小的DNA片段可以通过凝胶孔隙，而较大的DNA片段则会被阻挡，导致迁移速率降低。?? [/size][align=center][size=10px] [/size][/align][size=10px][b]电荷效应[/b]指的是DNA分子在碱性条件下（pH7）会电离，带负电荷。当DNA样品置于电场中时，在外加电场的作用下受到电场力的作用，向正极方向移动。DNA分子的迁移速率与其所带的电荷量成正比，而电荷量又与DNA片段的长度成正比。因此，在相同电场条件下，较长的DNA片段迁移速率较慢，而较短的DNA片段迁移速率较快。不同DNA的分子量大小及构型各不相同，因此它们在电泳中的迁移率也会有所不同，从而可分离出不同的区带。[b]为什么核酸条带显示荧光？[/b]主要便于观察，对核酸进行了染色。溴化乙锭EB是一种扁平状分子，在紫外光照射下能发射荧光。当EB与DNA分子形成EB-DNA复合物后，其发射的荧光强度比游离状态的EB提高10倍以上，且荧光强度与DNA的含量呈正比。 [b]二、?琼脂糖凝胶电泳的详细操作步骤（1%琼脂糖凝胶电泳为例） [font='Times New Roman', 'serif']1.安装制胶模具[/font][font='Times New Roman','serif']：[/font][/b]利用电泳托盘，安装制胶模具，水平放置于试验桌上。 [b][font='Times New Roman', 'serif']2.[/font]制备琼脂糖凝胶：[/b]将琼脂糖粉末溶解于缓冲液中，加热煮沸，冷却后凝固成凝胶。（根据电泳所需要的分辨率准备琼脂糖-电泳缓冲液凝胶溶液）[font='Times New Roman','serif'](1)[/font]称取[font='Times New Roman','serif']1g[/font]琼脂糖，放入盛有[font='Times New Roman','serif']100mL 0.5×TBE[/font]缓冲液的[font='Times New Roman','serif']500mL[/font]三角瓶中，摇匀用天平称量其重量，摇匀。在微波炉中，使琼脂糖完全溶解，放回天平上，加入蒸馏水补齐至初始重量。冷却至不烫手([font='Times New Roman','serif']55℃[/font]左右)，加入[font='Times New Roman','serif']100μL[/font][font='Times New Roman','serif']0.5mg/mL EB[/font]溶液(终浓度为[font='Times New Roman','serif']0.5 μg/mL[/font])，或加入[font='Times New Roman','serif']5-10μL[/font][font='Times New Roman','serif']StarGreen DNA Dye(GenStar)[/font]，摇匀。 [font='Times New Roman','serif'](2) [/font]将凝胶溶液倒入安装好的制胶模具中，凝胶厚度应在[font='Times New Roman','serif']3-5mm[/font]。 [font='Times New Roman','serif'](3) [/font]选择合适的梳子，梳子的插入深度应使齿的底部和板的表面距离在[font='Times New Roman','serif']0.5[/font]到[font='Times New Roman','serif']1.0mm[/font]。要检查梳子齿下方或之间是否有气泡，在室温下冷却凝固。 [font='Times New Roman','serif'](4) [/font]待凝胶充分凝固后，垂直向上小心拔出梳子，以保证点样孔完好。 [font='Times New Roman','serif'](5)[/font]将凝胶置入电泳槽中，加入[font='Times New Roman','serif']0.5×TBE[/font]缓冲液[font='Times New Roman','serif']，以浸没凝胶约1mm为合适。[/font] [/size] [size=10px][b][font='Times New Roman','serif']3[/font][font='Times New Roman','serif'].[/font]制备DNA样品：[/b]将DNA样品与上样缓冲液混合。[/size] [size=10px]把DNA样品和上样缓冲液混合，利用[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/9p][color=#3333ff]移液枪[/color][/url]把电泳样品加到没入缓冲液中凝胶槽中，在凝胶的两侧样品槽内加入合适的分子量标准品。[/size] [size=10px]上样量的多少根据样品中DNA片断的多少和大小而定，已知浓度的DNA用于估测样品质粒DNA的浓度。 [b][font='Times New Roman','serif']4.[/font]电泳：[/b]将DNA样品加载到凝胶上的样品孔中，在电场的作用下进行电泳。[/size] [size=10px]盖上电泳槽的盖子，正确连结电泳槽上的导线。电泳电压以正负电极的距离的一到五倍为合适（1到5V/cm）。如果电泳线连接正确，那么在进行电泳时可以看到有气泡从电泳槽内电极导线处产生，同时，在几分钟后，可见溴酚蓝条带从负极向正极移动，从上样槽内移入胶体。[/size] [size=10px][b]5.观察：[/b]当核酸样品移动到距离胶板下沿约1cm处时，停止电泳。电泳结束后，利用紫外灯观察DNA片段的迁移情况。当DNA样品在凝胶内移动到合适的距离时，关闭电源，去除电泳导线和电泳槽盖子。在室温下，用电泳缓冲液或水配制的EB溶液(0.5 μg/ml)对凝胶进行染色[b][font=-apple-system, helvetica, sans-serif]。[/font] 三、琼脂糖凝胶电泳的主要应用[/b] [/size] [size=10px][b]1.DNA片段的鉴定：[/b]通过比较DNA片段的迁移距离，与标准品进行对照，可以判断DNA片段的大小。[/size] [size=10px][b]2.DNA片段的分离：[/b]利用不同大小DNA片段的迁移速率差异，可以将DNA片段进行分离。[/size] [size=10px][b]3.DNA的纯化：[/b]通过电泳将目的DNA片段与其他杂质分离，得到纯化的DNA片段。（割胶回收）[/size] [size=10px][b]四、操作技巧和注意事项[/b][/size] [b][font='Times New Roman','serif'][size=10px]1.EB毒性[/size][/font][/b] [size=10px]EB是一种很强的诱变剂。在接触含有EB溶液时，应该全程戴手套和口罩。[/size] [size=10px]电泳中使用的溴化乙锭（EB）为中度毒性、强致癌性物质，务必小心，勿沾染于衣物、皮肤、眼睛、口鼻等。所有操作均只能在专门电泳区域操作，戴一次性手套，并及时更换。[/size] [b][font='Times New Roman','serif'][size=10px]2. 加热熔化琼脂糖[/size][/font][/b] [size=10px]用微波炉加热熔化琼脂糖时，溶液体积不能超过三角瓶容量的1/3，以免煮沸时溶液溢出。同时，琼脂糖必须完全熔化，否则可能导致电泳图像模糊不清。[/size] [b][font='Times New Roman','serif'][size=10px]3.凝胶厚度[/size][/font][/b] [size=10px]凝胶的厚度一般为4-6nm，若太厚可能会影响检测的灵敏度。待凝胶充分凝固后才能拔出梳子，以保证点样孔形状完好，防止漏样。[b][font='Times New Roman','serif']4.上样[/font][/b][/size] [size=10px]上样时，须先除去点样孔中的气泡，并且加样操作需小心谨慎，以免漏样或损坏胶孔。[/size] [b][font='Times New Roman','serif'][size=10px]5.电泳电压[/size][/font][/b] [size=10px]选择适当的电泳运行条件很重要，包括电压和距离。推荐的电压范围是4-6V/cm，电压太低会降低迁移率，电压太高会降低分辨率。[/size]