一、核酸的純化
在分子克隆的所有操作中，最基本的操作是核酸的純化。其關(guān)鍵步驟是去蛋白質(zhì)，通常只要用酚/氯仿。氯仿抽提核酸的溶液即可。每當(dāng)需要把克隆有某一些所用的酶滅活或去除以便進(jìn)行下一步時(shí)，可進(jìn)行這種抽提。然而，如要從細(xì)胞裂解液等復(fù)雜的分子混合物中純化核酸，則要先用某些蛋白水解酶消化大部分蛋白質(zhì)后，再用有機(jī)溶劑抽提。這些廣譜的蛋白酶包括鏈霉蛋白酶及蛋白酶K等，它們對(duì)多種天然蛋白均有活性，（1）用酚氯仿抽提：這兩種有機(jī)溶劑合用，比單獨(dú)用酚抽提的除蛋白效果更佳。繼而用氯仿抽提則可除去核酸制品中的痕量酚。①核酸樣品置有蓋小離心管中，加入等體積的酚/氯仿。②旋渦混勻管內(nèi)容物，使呈乳狀。③12000×g室溫離心15秒。④水相移入另一離心管，棄去兩相界面和有機(jī)相。⑤重復(fù)步驟①－④步操作，直至兩相界面上見(jiàn)不到蛋白質(zhì)為止⑦按下述核酸濃縮法沉淀回收核酸。
二、核酸的濃縮
應(yīng)用最廣的核酸濃縮法是乙醇沉淀法。在中等濃度單價(jià)陽(yáng)離子存在下，加入一定量的乙醇后，所形成有核酸沉淀可經(jīng)離心而回收，甚至對(duì)低至pg量的DNA或RNA，也可定量回收。回收的核酸可按所需濃度，再溶于適當(dāng)?shù)木彌_液中。
具體操作時(shí)，可向含樣品的小離心管中加入V/10單價(jià)陽(yáng)離子鹽貯存液2V無(wú)水乙醇，混勻，放冰水浴中15－30min，取出目測(cè)平衡，0－4度，12000g，離心10min。吸棄上清，再另70%乙醇0.5－1ml，12000g，0－4度洗滌離心2min。吸棄上清，沉淀用油泵抽干或打開(kāi)蓋子晾干后，溶于適當(dāng)體積的緩沖液中。
單價(jià)陽(yáng)離子鹽溶液
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貯存液(mol/L) |
終濃度(mol/L) |
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(醋酸銨* |
7.5 |
2.0－2.5 |
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LiCl |
8.0 |
0.8 |
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NaCl |
2.0 |
0.2 |
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醋酸鈉 |
3.0（pH5.2) |
0.3 |
*：當(dāng)加醋酸銨時(shí)，需加入DNA液的V/2。
單價(jià)陽(yáng)離子鹽的選擇，主要基于下述考慮：用醋酸銨可減少dNTP的共沉淀，但在以后要作核酸的磷酸化時(shí)應(yīng)避免用醋酸銨，因銨離子是T，多核苷酸激酶的強(qiáng)烈抑制劑。當(dāng)用較高濃度的乙醇沉淀RNA時(shí)，常用LiCl，因LiCl在乙醇中溶解度很高，不隨核酸共沉淀。含有SDS的核酸樣品，應(yīng)使用NaCl，這時(shí)該去垢劑要70%乙醇中仍保持可溶。DNA和RNA沉淀，大多使用醋酸鈉（pH5.2 ）。
三、DNA、RNA的定量
準(zhǔn)確的方法是紫外分光光度法。但本法要求核酸樣品是純凈的（即無(wú)顯著的蛋白質(zhì)、酚、瓊脂糖或其它核酸、核苷酸等污染物的制品）。用紫外分光光度計(jì)測(cè)定260nm和280nm兩個(gè)波長(zhǎng)處的光吸收，然后，按IA260相當(dāng)于50μg/ml雙鏈DNA。40μg/ml單鏈DNA或RNA及20μg/ml單鏈寡核苷酸。計(jì)算你的樣品含量。260nm和280nm兩處讀數(shù)的比值（A260/A280），可反映核酸的純度。DNA和RNA純品的A260/A280的值分別為1.8和2.0如果樣品中有蛋白質(zhì)或酚的污染，則A260/A280將明顯低于此值，此時(shí)就無(wú)法對(duì)樣品中的核酸進(jìn)行精確定量。可將樣品純化后再作定量測(cè)定。有豐富實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)的人，僅憑樣品電泳后溴化乙錠染色螢光帶的強(qiáng)度，即可大致判斷出樣品中的核酸含量，故他們常不作核酸的紫外分光光度法定量。
四、核酸的凝膠電泳和分子量參照物
（一）瓊脂糖凝膠電泳
可用于分離、鑒定和提純DNA片段。本法操作簡(jiǎn)單、迅速，能分辨其它方法不能分開(kāi)的DNA片段混合物，分開(kāi)的DNA可用低濃度的螢光染料（0.5μg/ml溴化乙錠）染色，在紫外燈下直接觀察檢測(cè)少至1ng的DNA。
DNA通過(guò)瓊脂糖凝膠的遷移率取決于以下參數(shù)：①DNA分子的大�。壕�獎(jiǎng)雙鏈DNA分子通過(guò)凝膠的速率與其分子量的常用對(duì)數(shù)成反比。據(jù)此用已知分子量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和待測(cè)分子量的DNA片段同時(shí)電泳，比較其電泳速率，即可求出待測(cè)片段的分子大小。②瓊脂糖濃度：給定大小的DNA片段，以不同速度通過(guò)不同濃度的瓊脂擴(kuò)凝膠。因此利用不同濃度的凝膠，可分辨范圍廣泛，大小不同的DNA片段
不同濃度瓊脂糖凝膠的分離范圍
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濃度<%（w/v） |
分離線狀DNA分子的有關(guān)范圍（Kb) |
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0.3 |
5-60 |
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0.6 |
1-20 |
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0.7 |
0.8-10 |
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0.9 |
0.5-7 |
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1.2 |
0.4-6 |
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1.5 |
0.2-3 |
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2.0 |
0.1-2 |
③DNA構(gòu)型：相同分子量的閉環(huán)（Ⅰ型），開(kāi)環(huán)（Ⅱ型）和線狀（Ⅲ型）DNA，以不同速率通過(guò)凝膠，一般情況下，遷移率Ⅰ型>Ⅲ型>Ⅱ型。④應(yīng)用的電壓：在低電壓時(shí)，線狀DNA片段的遷移率與所用電壓成正比。但是壓增高時(shí)，大分子量DNA片段遷移率的增大是不同的，因此瓊脂糖凝膠的有效分離范圍隨電壓增大而減小。為了獲得DNA片段的最大分辨力，凝膠電泳時(shí)電壓不應(yīng)超過(guò)5V/cm。
（二）聚丙烯酰胺凝膠電泳
可用于分析和制備小于1Kb長(zhǎng)度的DNA片段
DNA在聚丙烯酰胺凝膠中的有效分離范圍
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丙烯酰胺濃度<%(w/v)> |
有效分離范圍（bp） |
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3.5 |
100-1000 |
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5.0 |
80-500 |
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8.0 |
60-400 |
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12.0 |
40-200 |
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20.0 |
10-100 |
聚丙烯胺凝膠多用垂直平板電泳，準(zhǔn)備凝膠時(shí)，先配制30%單體母液（29克丙烯酰胺，1克雙丙烯酰胺，加水溶解，定容至100ml），再用它來(lái)配制所需濃度的凝膠。每100ml上述液體加30μl四甲基乙胺（TEMED），混勻后即可灌注于予先準(zhǔn)備好的潔凈不滲漏的凝膠玻板，待凝膠灌至近頂端時(shí)，立即插入合適的“梳子”，放室溫聚合60分鐘，若冬天室溫太低，則可放37度溫溫箱內(nèi)，以促進(jìn)聚合。聚合完成后，拔出“梳子”，將凝膠板固定于電泳槽中，向電泳槽傾入1×TBE，用滴管沖洗加樣孔和凝膠底部以除去氣泡，即可加樣電泳。一般所用電壓1-8v/cm，隨時(shí)觀察標(biāo)記染米的遷移。在溶于1×TBE的聚丙烯酰胺中，標(biāo)記染料遷移速率與下述DNA片段的速率相同
標(biāo)記染料在PAG中的遷移*
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凝膠濃度（%） |
溴酚藍(lán) |
二甲苯腈藍(lán) |
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3.5 |
100 |
460 |
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5.0 |
65 |
260 |
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8.0 |
45 |
160 |
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12.0 |
20 |
70 |
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20.0 |
12 |
45 |
*這些數(shù)字是與染料共同遷移的DNA片段的近似大�。ㄒ�bp計(jì)）。電泳結(jié)束，從電槽中取出玻板并小心地撬開(kāi)，凝膠浸于溴化乙錠液（0.5μg/ml1×TBE)染色，45min后放紫外燈下觀察電泳結(jié)果。
（三）分子量參照物
為了判斷目的DNA片段的大小，常在同一凝膠的目的DNA旁加一分子量參照物，同時(shí)電泳并染色后，就能在紫外燈下很快知道目的片段的大小。最常用的分子量參照物是 Hind Ⅲ消化物，各片段的大小以bp表示，分別為：23130，9416，6557，4361，2322，2027，564，125。