琼脂糖凝胶电泳实验装置

❶ 琼脂糖凝胶电泳槽

电泳槽可以互换使用。但是这两种凝胶还是有很大区别的。前者，主要用来分离核酸，后者主要用来分解蛋白质大分子。因为后者的分辨率更高些。
电泳的原理是一样的，当然可以互换使用了。但是在实验室现实操作过程中，两者基本不混用，因为二者需要做的胶版不一样大，需要的胶的厚度也不大一样。跑的时间也差异很大。关键染色剂不一样。所以不混用。
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❷ 琼脂糖的电泳技术

天然琼脂（agar）是一种多聚糖，主要由琼脂糖（agarose，约占80%）及琼脂胶（agaropectin）组成。琼脂糖是由半乳糖及其衍生物构成的中性物质，不带电荷，而琼脂胶是一种含硫酸根和羧基的强酸性多糖，由于这些基团带有电荷，在电场作用下能产生较强的电渗现象，加之硫酸根可与某些蛋白质作用而影响电泳速度及分离效果。因此，目前多用琼脂糖为电泳支持物进行平板电泳，其优点如下。
（1）琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需事先处理就可以进行电泳。
（2）琼脂糖凝胶结构均匀，含水量大（约占98%~99%），近似自由电泳，样品扩散较自由电流，对样品吸附极微，因此电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好。
（3）琼脂糖透明无紫外吸收，电泳过程和结果可直接用紫外光灯检测及定量测定。
（4）电泳后区带易染色，样品极易洗脱，便于定量测定。制成干膜可长期保存。
目前，常用琼脂糖作为电泳支持物，分离蛋白质和同工酶。将琼脂糖电泳与免疫化学相结合，发展成免疫电泳技术，能鉴别其他方法不能鉴别的复杂体系，由于建立了超微量技术，0.1ug蛋白质就可检出。
琼脂糖凝胶电泳也常用于分离、鉴定核酸，如DNA鉴定，DNA限制性内切核酸酶图谱制作等。由于这种方法操作方便，设备简单，需样品量少，分辨能力高，已成为基因工程研究中常用实验方法之一。 琼脂糖凝胶电泳对核酸的分离作用主要是依据它们的相对分子量质量及分子构型，同时与凝胶的浓度也有密切关系。
1．核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系
（1）DNA分子的大小 在凝胶中，DNA片段迁移距离（迁移率）与碱基对的对数成反比，因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较，便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时，普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小，因此，就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时，分子大小不宜超过此值。
（2）琼脂脂糖的浓度 如下表所示，不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶进行电泳分离。
表 琼脂糖浓度与DNA分离范围
琼脂糖浓度 /% 0.3 0.6 0.7 0.9 1.2 1.5 2.0
线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.1
2．核酸构型与琼脂糖凝胶电泳分离的关系
不同构型DNA的移动速度次序为：供价闭环 DNA（covalently closed circular，cccDNA）>直线DNA>开环的双链环状DNA。当琼脂糖浓度太高时，环状DNA（一般为球形）不能进入胶中，相对迁移率为0（Rm=0），而同等大小的直线双链DNA（刚性棒状）则可以长轴方向前进（Rm>0），由此可见，这三种构型的相对迁移率主要取决于凝胶浓度，但同时，也受到电流强度、缓冲液离子强度等的影响。
3．电泳方法
（1）凝胶类型
用于分离核酸的琼脂糖凝胶电泳可分为垂直型及水平型（平板型）。水平型电泳时，凝胶板完全浸泡在电极缓冲液下1-2mm，故又称为潜水式。目前更多用的是后者，因为它制胶和加样比较方便，电泳槽简单，易于制作，又可以根据需要制备不同规格的凝胶板，节约凝胶，因而较受欢迎。
（2）缓冲液系统
缺少离子时，电流太小，DNA迁移慢；相反，高离子强度的缓冲液由于电流太大会大量产热，严重时，会造成胶熔化和DNA的变性。
常用的电泳缓冲液有EDTA（pH8.0）和Tris-乙酸（TAE），Tris-硼酸（TBE）或Tris-磷酸（TPE）等，浓度约为50mmol/L(pH7.5~7.8)。电泳缓冲液一般都配制成浓的贮备液，临用时稀释到所需倍数。
TAE缓冲能力较低，后两者有足够高的缓冲能力，因此更常用。TBE浓溶液长期贮存会出现沉淀，为避免此缺点，室温下贮存5×溶液，用时稀释10倍0.5×工作溶液即能提供足够缓冲能力。
（3）凝胶的制备
以稀释的电极缓冲液为溶剂，用沸水浴或微波炉配制一定浓度的溶胶，灌入水平胶框或垂直胶膜，插入梳子，自然冷却。
（4）样品配制与加样
DNA 样品用适量Tris-EDTA缓冲液溶解，缓冲液内含有0.25%溴酚蓝或其他指示染料，含有10%-15%蔗糖或5%~10%甘油，以增加其比重，使样品集中。为避免蔗糖或甘油可能使电泳结果产生U形条带，可改用2.5%Ficoll（聚蔗糖）代替蔗糖或甘油。
（5）电泳
琼脂糖凝胶分离大分子DNA实验条件的研究结果表明，在低浓度、低电压下，分离效果较好。在低电压条件下，线性DNA分子的电泳迁移率与所用的电压呈正比。但是，在电场强度增加时，较大的DNA片段迁移率的增加相对较小。因此随着电压的增高，电泳分辨率反而下降，为了获得电泳分离DNA片段的最大分辨率，电场强度不宜高于5V/cm。
电泳系统的温度对于DNA在琼脂糖凝胶中的电泳行为没有显著的影响。通常在室温下进行电泳，只有当凝胶浓度低于0.5%时，为增加凝胶硬度，可在4℃进行电泳。
（6）染色和拍照
常用荧光染料溴乙锭（EB）染色，在紫外光下观察DNA条带，用紫外分析仪拍照，或用凝胶成像系统输出照片，并进行有关的数据分析。 生物化学与分子生物学的研究工作经常需要对电泳分离后的DNA进行分子杂交，但琼脂糖不适合于进行杂交操作，1975年，Southren创造了将DNA区带原位转移到硝酸基纤维素膜（NC膜）上，再进行杂交的方法，被称为Southren印迹法。随后，Alwine等将类似方法用于RNA印迹，被戏称为Northern印迹，1979年Towbin等设计了将蛋白质从凝胶转移到硝酸纤维素膜的装置，将蛋白质转移到膜上，再与相应的抗体等配体反应，被戏称为Western印迹，这种装置将膜和凝胶、滤纸等制成夹心饼干状，用低电压高电流电泳完成转移。1982年Reinhart等用电转移法将等电聚焦后的蛋白质区带从凝胶转移到特定膜上，称Eastern印迹。
目前国内外有多种核酸、蛋白质印迹转移的电泳装置出售，使印迹转移速度快效率高、重复性好，应用更加广泛。聚丙烯酰胺凝胶也可用于印迹转移电泳，但转移蛋白质时，凝胶中不可含有SDS、尿素等变性剂。用于转移电泳的支持膜亦有多种选择，近些年用尼龙膜较多，因为尼龙膜机械性能好，烘烤不变脆，使用时比硝酸纤维素膜更方便。
进行印迹转移电泳时，要注意缓冲液的离子强度要低，pH要远离pI，使蛋白质带有较多电荷，一般用稳定性较好的Tris-缓冲体系。还要注意凝胶与支持膜之间有能有气泡。适当提高电压或电流可以提高转移速度，但亦会增加热效应，故电压或电流不可过高。 一般琼脂糖凝胶电泳只能分离小于20kb的DNA。这是因为在琼脂糖凝胶中，DNA分子的有效直径超过凝胶孔径时，在电场作用下，迫使DNA变形挤过筛孔，而沿着泳动方向伸直，因而分子大小对迁移率影响不大。如此时改变电场方向，则DNA分子必须改变其构象，沿新的泳动方面伸直，而转向时间与DNA分子大小关系极为密切。1983年Schwartz等人根据DNA分子弹性弛豫时间（外推为0的滞留时间）与DNA分子大小有关的特性，设计了脉冲电场梯度凝胶，交替采用两个垂直方向的不均匀电场，使DNA分子在凝胶中不断改变方向，从而使DNA按分子大小分开。后来Carle等改进了电泳技术，并发现周期性的反转换电场(periodic inversion of the electric field)亦能使大分子DNA通过电泳分开。电泳系统是由一水平式电泳槽和两组独立、彼此垂直的电极组成，一组电极负极为N，正极为S；另一组负极为W，正极为E。一块正方形琼脂糖凝胶板（10cm*10cm或20cm*20cm）呈45度放中央。电场在N-S和W-E之间交替建立。电场交替改变的时间长短与欲分离的DNA分子大小有关。
电泳时，DNA分子处在连续间隔交替的电场中。首先向S极移动，然后改向E极。在每次电场方向改变时，DNA分子就要有一定的时间松弛，改变形状和迁移方向。只有当DNA分子达到一定构型后，才能继续前时。DNA分子净移动方向与加样线垂直，使样品中各组分沿同一泳道形成各自的区带。交变脉冲电泳可有效分离数百万碱基对的大分子DNA。较新式的仪器电极间的角度和脉冲时间均可调，使用更加方便。
此外，琼脂糖平板常用于免疫扩散技术的电泳技术相结合的多种免疫电泳。

❸ 十二烷基硫酸钠-琼脂糖凝胶电泳（SDS-AGE）与wenstern电泳的区别

凝胶电泳的实验原理聚丙烯酰胺凝胶电泳，普遍用于分离蛋白质及较小分子的核酸。琼脂糖凝胶孔径较大适用于分离同工酶及其亚型，大分子核酸等应用较广。琼脂糖和聚丙烯酰胺可以制成各种形状、大小和孔隙度。琼脂糖凝胶分离DNA片度大小范围较广,不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近50kb的DNA片段。琼脂糖通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下电泳。聚丙烯酰胺分离小片段DNA(5-500bp)效果较好,其分辩力极高,甚至相差1bp的DNA片段就能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳很快,可容纳相对大量的DNA,但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。聚丙烯酰胺凝胶采用垂直装置进行电泳。目前,一般实验室多用琼脂糖水平平板凝胶电泳装置进行DNA电泳。

❹ 琼脂糖凝胶电泳操作应注意哪些环节

琼脂糖凝胶电泳是常用的分离和检测方法，琼脂是最常用的载体支持物，核酸分子具有电荷效应和分子筛效应，利用此特性可达到分离检测的目的。一、琼脂糖凝胶的特点天然琼脂(agar)是一种多聚糖，主要由琼脂糖(agarose，约占80%)及琼脂胶(agaropectin)组成。琼脂糖是由半乳糖及其衍生物构成的中性物质，不带电荷，而琼脂胶是一种含硫酸根和羧基的强酸性多糖，由于这些基团带有电荷，在电场作用下能产生较强的电渗现象，加之硫酸根可与某些蛋白质作用而影响电泳速度及分离效果。因此，目前多用琼脂糖为电泳支持物进行平板电泳，其优点如下。1.琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需事先处理就可以进行电泳。2.琼脂糖凝胶结构均匀，含水量大(约占98%~99%)，近似自由电泳，样品扩散较自由电流，对样品吸附极微，因此电泳图谱清晰，分辨率高，重复性好。3.琼脂糖透明无紫外吸收，电泳过程和结果可直接用紫外光灯检测及定量测定。4.电泳后区带易染色，样品极易洗脱，便于定量测定。制成干膜可长期保存。目前，常用琼脂糖作为电泳支持物，分离蛋白质和同工酶。将琼脂糖电泳与免疫化学相结合，发展成免疫电泳技术，能鉴别其他方法不能鉴别的复杂体系，由于建立了超微量技术，0.1ug蛋白质就可检出。琼脂糖凝胶电泳也常用于分离、鉴定核酸，如DNA鉴定，DNA限制性内切核酸酶图谱制作等。由于这种方法操作方便，设备简单，需样品量少，分辨能力高，已成为基因工程研究中常用实验方法之一。二、DNA的琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳对核酸的分离作用主要是依据它们的相对分子量质量及分子构型，同时与凝胶的浓度也有密切关系。1、核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系①DNA分子的大小在凝胶中，DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反比，因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较，便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时，普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小，因此，就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时，分子大小不宜超过此值。②琼脂脂糖的浓度如下表所示，不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖凝胶进行电泳分离。表琼脂糖浓度与DNA分离范围琼脂糖浓度/%0.30.60.70.91.21.52.0线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.12、核酸构型与琼脂糖凝胶电泳分离的关系不同构型DNA的移动速度次序为：供价闭环DNA(covalentlyclosedcircular，cccDNA)>直线DNA>开环的双链环状DNA。当琼脂糖浓度太高时，环状DNA(一般为球形)不能进入胶中，相对迁移率为0(Rm=0)，而同等大小的直线双链DNA(刚性棒状)则可以长轴方向前进(Rm>0)，由此可见，这三种构型的相对迁移率主要取决于凝胶浓度，但同时，也受到电流强度、缓冲液离子强度等的影响。3、电泳方法①凝胶类型用于分离核酸的琼脂糖凝胶电泳可分为垂直型及水平型(平板型)。水平型电泳时，凝胶板完全浸泡在电极缓冲液下1-2mm，故又称为潜水式。目前用的是后者，因为它制胶和加样比较方便，电泳槽简单，易于制作，又可以根据需要制备不同规格的凝胶板，节约凝胶，因而较受欢迎。②缓冲液系统缺少离子时，电流太小，DNA迁移慢;相反，高离子强度的缓冲液由于电流太大会大量产热，严重时，会造成胶熔化和DNA的变性。常用的电泳缓冲液有EDTA(pH8.0)和Tris-乙酸(TEA)，Tris-硼酸(TBE)或Tris-磷酸(TPE)等，浓度约为50mmol/L(pH7.5~7.8)。电泳缓冲液一般都配制成浓的贮备液，临用时稀释到所需倍数。TAE缓冲能力较低，后两者有足够高的缓冲能力，因此更常用。TBE浓溶液长期贮存会出现沉淀，为避免此缺点，室温下贮存5×溶液，用时稀释10倍0.5×工作溶液即能提供足够缓冲能力。③凝胶的制备以稀释的电极缓冲液为溶剂，用沸水浴或微波炉配制一定浓度的溶胶，灌入水平胶框或垂直胶膜，插入梳子，自然冷却。④样品配制与加样DNA样品用适量Tris-EDTA缓冲液溶解，缓冲液内含有0.25%溴酚蓝或其他指示染料，含有10%-15%蔗糖或5%~10%甘油，以增加其比重，使样品集中。为避免蔗糖或甘油可能使电泳结果产生U形条带，可改用2.5%Ficoll(聚蔗糖)代替蔗糖或甘油。⑤电泳琼脂糖凝胶分离大分子DNA实验条件的研究结果表明，在低浓度、低电压下，分离效果较好。在低电压条件下，线性DNA分子的电泳迁移率与所用的电压呈正比。但是，在电场强度增加时，较大的DNA片段迁移率的增加相对较小。因此随着电压的增高，电泳分辨率反而下降，为了获得电泳分离DNA片段的最大分辨率，电场强度不宜高于5V/cm。电泳系统的温度对于DNA在琼脂糖凝胶中的电泳行为没有显著的影响。通常在室温下进行电泳，只有当凝胶浓度低于0.5%时，为增加凝胶硬度，可在4℃进行电泳。⑥染色和拍照常用荧光染料溴乙锭(EB)染色，在紫外光下观察DNA条带，用紫外分析仪拍照，或用凝胶成像系统输出照片，并进行有关的数据分析。注意事项：电泳中所使用的染料EB是致癌物质，一定要小心，避免其接触皮肤等，进行电泳操作的时候一定要带手套，手套要及时更换，现在也除了一些EB的替代物，如Goldview等。

❺ 凝胶电泳的应用

凝胶电泳被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学：
⒈大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳（agarose gel electrophoresis）分离，也可以使用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。
⒉蛋白质的凝胶电泳通常在加入十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶中进行（SDS-PAGE），或者非变性凝胶电泳，或二维电泳。3.毛细管电泳
⒋酶谱法（zymography）
⒌变性梯度胶凝电泳（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis，DGGE）
琼脂糖和聚丙烯酰胺可以制成各种形状、大小和孔隙度。琼脂糖凝胶分离DNA片度大小范围较广，不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近50kb的DNA片段。琼脂糖通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下电泳。聚丙烯酰胺分离小片段DNA（5-500bp）效果较好，其分辩力极高，甚至相差1bp的DNA片段就能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳很快，可容纳相对大量的DNA，但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。聚丙烯酰胺凝胶采用垂直装置进行电泳。目前，一般实验室多用琼脂糖水平平板凝胶电泳装置进行DNA电泳。

❻ 请问做琼脂糖凝胶电泳用什么仪器

Wealtec的GES或mini GES电泳槽，还需要交流转直流的供电装置-电泳仪（ELITE300/ELITE300 PLUS）

❼ 琼脂糖凝胶电泳分离核酸分子的实验步骤大体有哪几步

首先当然是把核酸提取出来啦！
接着就是制胶了，一般都是制浓度为1%的琼脂糖胶，比如我们做20ml的胶，就是量20ml的TBE和称取0.2g的琼脂糖，微波炉加热煮至透明无亮晶晶的小点（也就是琼脂糖全部融化完，大概煮1min），等温度降到60℃左右（放在你的手上感觉到很烫，但是能忍受10秒钟就行了），加入1微升的核酸染料（我们用的是北京鼎国的GoldViewTM 核酸染料，这种核酸染料毒性不大），摇匀之后倒胶，避光冷却大概30min。
第三是点胶。把凝好的胶取出来放在有与制胶同浓度TBE缓冲液的电泳槽中，取每1微升Loading Dye（一种沉淀剂，使点胶后样品沉到胶孔底部不浮上来）混匀5微升的核酸样品。
四是电泳啦！电压电流和事件看你的样品而定吧，一般这种小胶我们是用110V、400mA跑25min就可以了。
最后当然就是在紫外凝胶成像系统看结果啦！

❽ 凝胶电泳的实验原理

凝胶电泳（英语：Gel electrophoresis）或称胶体电泳 是一大类技术，被科学工作者用于分离不同物理性质（如大小、形状、等电点等）的分子。凝胶电泳通常用于分析用途，但也可以作为制备技术，在采用某些方法（如质谱(MS)、聚合酶链式反应(PCR)、克隆技术、DNA测序或者免疫印迹）检测之前部分提纯分子。 该技术操作简便快速，可以分辨用其它方法（如密度梯度离心法）所无法分离的DNA片段。当用低浓度的荧光嵌入染料溴化乙啶(Ethidium bromide, EB)染色,在紫外光下至少可以检出1-10ng的DNA条带,从而可以确定DNA片段在凝胶中的位置。此外,还可以从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带,用于以后的克隆技术操作。
凝胶电泳被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学：
1.大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳（agarose gel electrophoresis）分离，也可以使用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。
2.蛋白质的凝胶电泳通常在加入十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶中进行（SDS-PAGE），或者非变性凝胶电泳，或二维电泳。
3.毛细管电泳
4.酶谱法（zymography）
5.变性梯度胶凝电泳（Denaturing Gradient Gel Electrophoresis，DGGE）
琼脂糖和聚丙烯酰胺可以制成各种形状、大小和孔隙度。琼脂糖凝胶分离DNA片度大小范围较广,不同浓度琼脂糖凝胶可分离长度从200bp至近50kb的DNA片段。琼脂糖通常用水平装置在强度和方向恒定的电场下电泳。聚丙烯酰胺分离小片段DNA(5-500bp)效果较好,其分辩力极高,甚至相差1bp的DNA片段就能分开。聚丙烯酰胺凝胶电泳很快,可容纳相对大量的DNA,但制备和操作比琼脂糖凝胶困难。聚丙烯酰胺凝胶采用垂直装置进行电泳。目前,一般实验室多用琼脂糖水平平板凝胶电泳装置进行DNA电泳。
琼脂糖主要在DNA制备电泳中作为一种固体支持基质,其密度取决于琼脂糖的浓度。在电场中,在中性pH值下带负电荷的DNA向阳极迁移,其迁移速率由下列多种因素决定:
1、 DNA的分子大小:
线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中蠕行，因而迁移得越慢。
2、 琼脂糖浓度
一个给定大小的线状DNA分子,其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。DNA电泳迁移率的对数与凝胶浓度成线性关系。凝胶浓度的选择取决于DNA分子的大小。分离小于0.5kb的DNA片段所需胶浓度是1.2-1.5%,分离大于10kb的DNA分子所需胶浓度为0.3-0.7%, DNA片段大小间于两者之间则所需胶浓度为0.8-1.0%。
3、 DNA分子的构象
DNA分子处于不同构象时,它在电场中移动距离不仅和分子量有关,还和它本身构象有关。相同分子量的线状、开环和超螺旋DNA在琼脂糖凝胶中移动速度是不一样的,超螺旋DNA移动最快,而开环双链DNA移动最慢。如在电泳鉴定质粒纯度时发现凝胶上有数条DNA带难以确定是质粒DNA不同构象引起还是因为含有其他DNA引起时,可从琼脂糖凝胶上将DNA带逐个回收,用同一种限制性内切酶分别水解,然后电泳,如在凝胶上出现相同的DNA图谱,则为同一种DNA。
4、 电源电压
在低电压时,线状DNA片段的迁移速率与所加电压成正比。但是随着电场强度的增加，不同分子量的DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长,片段越大,因场强升高引起的迁移率升高幅度也越大,因此电压增加，琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。要使大于2kb的DNA片段姆直媛蚀锏阶畲?所加电压不得超过5V/cm。
5、嵌入染料的存在
荧光染料溴化乙啶用于检测琼脂糖凝胶中的DNA,染料会嵌入到堆积的碱基对之间并拉长线状和带缺口的环状DNA，使其刚性更强,还会使线状DNA迁移率降低15％。
6、 离子强度影响
电泳缓冲液的组成及其离子强度影响DNA的电泳迁移率。在没有离子存在时(如误用蒸馏水配制凝胶),电导率最小,DNA几乎不移动,在高离子强度的缓冲液中(如误加10×电泳缓冲液),则电导很高并明显产热,严重时会引起凝胶熔化或DNA变性。
对于天然的双链DNA,常用的几种电泳缓冲液有TAE[含EDTA (pH8.0)和Tris-乙酸],TBE(Tris-硼酸和EDTA),TPE(Tris-磷酸和EDTA),一般配制成浓缩母液,储于室温。

❾ 琼脂糖甲醛变性凝胶电泳

5月25日 09:54 琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖是从琼脂中提纯出来的，主要是由D－半乳糖和3,6脱水L－半乳糖连接而成的一种线性多糖。琼脂糖凝胶的制作是将干的琼脂糖悬浮于缓冲液中，通常使用的浓度是1％－3％，加热煮沸至溶液变为澄清，注入模板后室温下冷却凝聚即成琼脂糖凝胶。琼脂糖之间以分子内和分子间氢键形成较为稳定的交联结构，这种交联的结构使琼脂糖凝胶有较好的抗对流性质。琼脂糖凝胶的孔径可以通过琼脂糖的最初浓度来控制，低浓度的琼脂糖形成较大的孔径，而高浓度的琼脂糖形成较小的孔径。尽管琼脂糖本身没有电荷，但一些糖基可能会被羧基、甲氧基特别是硫酸根不同程度的取代，使得琼脂糖凝胶表面带有一定的电荷，引起电泳过程中发生电渗以及样品和凝胶间的静电相互作用，影响分离效果。市售的琼脂糖有不同的提纯等级，主要以硫酸根的含量为指标，硫酸根的含量越少，提纯等级越高。
琼脂糖凝胶可以用于蛋白质和核酸的电泳支持介质，尤其适合于核酸的提纯、分析。如浓度为1％的琼脂糖凝胶的孔径对于蛋白质来说是比较大的，对蛋白质的阻碍作用较小，这时蛋白质分子大小对电泳迁移率的影响相对较小，所以适用于一些忽略蛋白质大小而只根据蛋白质天然电荷来进行分离的电泳技术，如免疫电泳、平板等电聚焦电泳等。琼脂糖也适合于DNA、RNA分子的分离、分析，由于DNA、RNA分子通常较大，所以在分离过程中会存在一定的摩擦阻碍作用，这时分子的大小会对电泳迁移率产生明显影响。例如对于双链DNA，电泳迁移率的大小主要与DNA分子大小有关，而与碱基排列及组成无关。另外，一些低熔点的琼脂糖（62 ~ 65 °C）可以在65 °C时熔化，因此其中的样品如DNA可以重新溶解到溶液中而回收。
由于琼脂糖凝胶的弹性较差，难以从小管中取出，所以一般琼脂糖凝胶不适合于管状电泳，管状电泳通常采用聚丙烯酰胺凝胶。琼脂糖凝胶通常是形成水平式板状凝胶，用于等电聚焦、免疫电泳等蛋白质电泳，以及DNA、RNA的分析。垂直式电泳应用得相对较少。
简单介绍一个关于琼脂糖凝胶电泳的实验
CK同工酶的测定
标本采集、处理和贮存
CK同工酶检测血清和血浆均可。在4℃可保存数天，-15℃可保存2周，若用血浆宜用EGTA，而不用EDTA抗凝。冷冻血浆测定时，应在30℃以下融化，需反复冰融者应加还原剂——巯基乙醇以稳定酶活性，速冻及贮存于-20℃或-70℃，在有β-巯基乙醇和EGTA存在时，MM和MB可稳定数年，而BB则仅稳定半年。由于CK同工酶半衰期短，故酶活性的高低受标本采集时间的影响较大。
琼脂糖凝胶电泳法
1.原理
CK分子是由M和B两种亚单位组成的二聚体，在电泳条件下，CK-BB迁移最快，CK-MB居中，CK-MM最慢。电泳后进行酶促反应显色，观察结果。显色原理是：CK催化磷酸肌酸(CrP)及ADP，产生肌酸(Cr)及ATP，在偶联的HK催化下葡萄糖被ATP磷酸化，形成G-6-P；在偶联的G-6-PD催化下G-6-P被NADP+氧化，形成6-P-G，同时NADP+还原为NADPH。在365nm观察NADPH的荧光或用荧光光密度计扫描定量。也可用四氮唑盐显色法，即利用酚嗪二甲酯硫酸盐(PMS)将NADPH的氢传递给氯化碘代硝基四唑(INT)，使其还原成紫红色的甲鐟，显示CK同工酶区带。
2.试剂
① 50mmol／L Tris-巴比妥缓冲液(pH8.0)：称取巴比妥6.716g，Tris 1.905g，溶于蒸馏水中并稀释到1L，电泳用。
② 30mmol／L Tris-巴比妥缓冲液(pH8.6)：称取巴比妥1.21g，Tris 1.15g，以蒸馏水溶解并稀释到500mL。
③ 5g／L琼脂糖[内含14g／L聚乙烯吡咯烷酮(PVP)]：称取0．5g琼脂糖，1.4gPVP，加试剂“②”100mL隔水煮沸溶解，分装后4℃保存。
④ 400mmol／L Bis-Tris缓冲液(内含20mmol／L醋酸镁、4mmol／L EDTA)，pH7.0：称取Bis-Tris 8.36g，EDTA Na2•2H2O 0.149g，加蒸馏水95ml溶解，用lmol／L醋酸调至pH7.0后，称取醋酸镁(含4分子水)0.429g，加入，用蒸馏水稀释到100mL。4'C保存可用2个月，-20℃保存可用6个月。
⑤ 辅酶溶液(ADP 4mmol／L，AMP10mmol／L，NADP+4mmol／L，葡萄糖40mmol／L)：称取ADP 17.1mg，AMP36.5mg，NADP+29.7mg，葡萄糖72.1mg，加试剂“④”9mL平衡至25℃后，用lmol／L醋酸调pH至6.4(约用lml)，在4℃保存可用半个月。
⑥ 底物显色液甲(按两张载玻片计)：用前于甲管中加试剂“⑤”1.5mL，己糖激酶10.5 U，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶6 U。混合后置37℃水浴5min，加入PMS 0.02mg(2g／LPMS 0.01m1)。PMS须避光。在加PMS前的5min内配好底物显色液乙，加PMS后，立即与乙液混合并覆盖于电泳凝胶板上。
⑦ 底物显色液乙：先配制下列试剂；
A. 450mmol几磷酸肌酸：存4℃可用3个月。
B. 5g／L氯化碘代硝基四唑：置棕色瓶贮存，4℃可用3个月。
C. 12.5g／L琼脂糖(含62.5mmol／L氯化钠及35g／L聚乙烯吡咯烷酮)：称取1.25g琼脂糖，加入100mL蒸馏水，隔水煮沸溶解后，再加入氯化钠262.5mg及聚乙烯毗咯烷酮3.5g，溶解后分装，置4℃保存。
用前于乙管中加入“A”液0.2mL,“B”0.2mL，置37℃水浴2min后，加入N-乙酰半胱氨酸(NAC)20mg，或还原型谷胱甘肽10mg。用预温至37℃的滴管吸人，隔水煮沸融化后，温度降至37～43℃(在37～43℃的水浴箱中平衡)的“C”液1.2mL，滴管吹吸混合，使NAC溶解。
⑧ 混合底物显色液：当乙液配成后，立即吸甲液入乙液中，混合后立即使用。在水浴箱中操作，防止琼脂糖凝固。必要时用0.2mL蒸馏水代磷酸肌酸溶液制备对照显色液。如作荧光法，用不含PMS及INT的甲、乙液，用蒸馏水代INT溶液。
3.操作
(1)隔水煮沸溶解试剂“③”，取1.5mL铺于1～1.2mm厚的载玻片上。于近阴极端并行挖两个槽，作两份标本，或作标本与控制物。
(2)加样5μL，80V电泳50min。
(3)合理安排配制混合底物显色液的时间，使配制完成时电泳结束。
(4)将电泳凝胶板置涂以黑漆的铝盒中，吸底物显色液1.5mL铺于凝胶板上，加盖，待凝后置37 ℃水浴1小时。
(5)置固定液(乙醇：醋酸：水＝150:10:40)中2～4小时，转入蒸馏水中数小时，取出观察结果或用光密度计在500nm波长下扫描定量。需要时可平推至空白卡片纸上，37℃孵箱过夜，干片保存。或用无PMS、INT底物显色液，37℃水箱孵育20min。
(6)再置60℃干燥箱中20min,在紫外灯(365nm)下观察荧光。有条件者用荧光光密度计扫描定量，激发波长360nm，发射波长460nm。
4.结果观察
琼脂糖凝胶电泳法的结果观察如图9-14所示。
5.注意事项
广泛存在于各种组织的腺苷酸激酶(AK)催化ADP产生ATP，干扰同工酶结果的判断。加入AMP可抑制此反应，但过量AMP也抑制CK。NaF抑制AK，不抑制CK，与AMP合用可抑制各种AK同工酶的97％。NaF与CK激活剂Mg2+可逐渐形成MgF2沉淀，所以，NaF与Mg2+分开配制，临时混合，不影响各自的作用。电泳需较高pH，酶反应需较低pH，本法中用低离子强度，pH低于8.6的电泳缓冲液；高离子强度，pH低于6.7的基质缓冲液。当含琼脂糖的基质显色剂覆盖于电泳后的凝胶板，上下凝胶中的成分相互扩散后的pH，恰为酶作用的最适pH。Bis-Tris全名为Bis(2-羟乙基)亚氨基-Tris(羟甲基)甲烷，25℃时pKa＝6.46，是CK同工酶。测定优选的缓冲剂，200mmol/L时，CK活力最大。如无Bis-Tris；亦可用咪唑加EDTA作基质缓冲液。EDTA作Ca2+的络合剂，因Ca2+抑制CK活力。血清CK活力随温度升高而增加，直至45℃；更高温度迅速下降，56℃时很快失活。琼脂糖电泳法测CK同工酶，绝不能象作LDH同工酶用温度较高的琼脂糖基质显色液，否则CK活力丧失。而非脱氢酶反应(Nothingdehydogenase，NDH)显著。NDH是相当于白蛋白及β球蛋白区带处的紫红色区带，与蛋白质的巯基有关，标本用量大，pH高时尤其明显，仅四唑盐及PMS就可与标本产生，用测NADPH荧光法可避免。本法中标本用量少，显色时pH较低，NDH反应不明显。CK是巯基酶，绝对需要巯基试剂活化。但巯基试剂可还原四唑盐，N-乙酰半胱氨酸及谷胱甘肽还原四唑盐能力弱，可使背景清晰。PVP是隋性聚合体，作为酶扩散的障碍物加入，可改善区带分离效果。CK不稳定，对光、热及高pH敏感，最好将及时分出的血清充C02后塞紧管口，置冰室或-30℃保存，至少可稳定半个月，及时测定更好。不主张加巯基活化剂保存。影响CK同工酶电泳与显色的因素很多，必须同时作控制物。

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参考文献：仪器信息网，http://www.xbmu.e.cn/k

❿ 琼脂糖凝胶电泳具体操作步骤是什么需要注意什么事项

一、操作步骤：

1、电泳方法

一般的核酸检测只需要琼脂糖凝胶电泳就可以；如果需要分辨率高的电泳，特别是只有几个bp的差别应该选择聚丙烯酰胺凝胶电泳；用普通电泳不合适的巨大DNA链应该使用脉冲凝胶电泳。

2、凝胶浓度

对于琼脂糖凝胶电泳，浓度通常在0.5～2%之间，低浓度的用来进行大片段核酸的电泳，高浓度的用来进行小片段分析。低浓度胶易碎，小心操作和使用质量好的琼脂糖是解决办法。

3、缓冲液

常用的缓冲液有TAE和TBE，而TBE比TAE有着更好的缓冲能力。电泳时使用新制的缓冲液可以明显提高电泳效果。

4、电压和温度

电泳时电场强度不应该超过20V/cm，电泳温度应该低于30℃，对于巨大的DNA电泳，温度应该低于15℃。

5、DNA样品的纯度和状态

注意样品中含盐量太高和含杂质蛋白均可以产生条带模糊和条带缺失的现象。乙醇沉淀可以去除多余的盐，用酚可以去除蛋白。

6、DNA的上样

正确的DNA上样量是条带清晰的保证。注意太多的DNA上样量可能导致DNA带型模糊，而太小的DNA上样量则导致带信号弱甚至缺失。

7、Marker的选择

DNA电泳一定要使用DNA Marker或已知大小的正对照DNA来估计DNA片段大小。Marker应该选择在目标片段大小附近ladder较密的，这样对目标片段大小的估计才比较准确。

8、凝胶的染色和观察

实验室常用的核酸染色剂是溴化乙锭（EB），染色效果好，操作方便，但是稳定性差，具有毒性。注意观察凝胶时应根据染料不同使用合适的光源和激发波长，如果激发波长不对，条带则不易观察，出现条带模糊的现象。

二、注意事项：

1、巨大的DNA链用普通电泳可能跑不出胶孔导致缺带。

2、高浓度的胶可能使分子大小相近的DNA带不易分辨，造成条带缺失现象。

3、电泳缓冲液多次使用后，离子强度降低，pH值上升，缓冲性能下降，可能使DNA电泳产生条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。

4、如果电泳时电压和温度过高，可能导致出现条带模糊和不规则的DNA带迁移的现象。特别是电压太大可能导致小片段跑出胶而出现缺带现象。

5、变性的DNA样品可能导致条带模糊和缺失，也可能出现不规则的DNA条带迁移。在上样前不要对DNA样品加热，用20mM NaCl缓冲液稀释可以防止DNA变性。

6、太多的DNA上样量可能导致DNA带型模糊，而太小的DNA上样量则导致带信号弱甚至缺失。

(10)琼脂糖凝胶电泳实验装置扩展阅读

琼脂糖凝胶具有网络结构，物质分子通过时会受到阻力，大分子物质在涌动时受到的阻力大，因此在凝胶电泳中，带电颗粒的分离不仅取决于净电荷的性质和数量，而且还取决于分子大小，这就大大提高了分辨能力。

但由于其孔径相比于蛋白质太大，对大多数蛋白质来说其分子筛效应微不足道，现广泛应用于核酸的研究中。

蛋白质和核酸会根据pH不同带有不同电荷，在电场中受力大小不同，因此跑的速度不同，根据这个原理可将其分开。电泳缓冲液的pH在6~9之间，离子强度0.02~0.05为最适。常用1%的琼脂糖作为电泳支持物。

琼脂糖凝胶约可区分相差100bp的DNA片段，其分辨率虽比聚丙烯酰胺凝胶低，但它制备容易，分离范围广。普通琼脂糖凝胶分离DNA的范围为0.2-20kb，利用脉冲电泳，可分离高达10^7bp的DNA片段。

DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应。DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷，在电场中向正极移动。由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质，相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷，因此它们能以同样的速率向正极方向移动。