01本篇适用条件
仅限已确认身份的非致病E. coli K-12衍生DH5α与普通pUC19教学质粒,不含毒素、致病因子或其他危险载荷。使用GeneJET Plasmid Miniprep Kit K0502,输入3 mL LB培养物;高拷贝质粒不超过手册5 mL上限。样本若不是规定菌株/载体,先确认生物安全和质粒性质,不能照搬培养条件。
02实验原理
碱裂解释放质粒,温和中和使染色体及蛋白沉淀;上清质粒吸附柱膜后洗脱。裂解后涡旋会增加染色体污染,超过5分钟会损伤超螺旋DNA。多构象质粒在胶上多条带,不等同多个不同长度载体。
03安全与适用范围
需完成微生物操作和废物培训。培养管、防气溶胶离心及污染区按机构K-12要求管理;活菌废物按本机构验证方式灭活。含胍/碱性提取废液不得直接混漂白液,化学与生物废物分开处理。
04材料与仪器
- 单克隆DH5α/pUC19、LB、100 mg/mL氨苄青霉素无菌储备液,≥15 mL培养管。
- K0502的重悬液、裂解液、中和液、RNase A、洗液、洗脱液和柱,乙醇。
- 37°C摇床、6800×g及13000×g离心设备、移液器、培养与提取记录、DNA定量及鉴定条件。
05配液与用量
| 液体 | 配制 | 说明 |
|---|---|---|
| 培养体系 | LB2997 μL+100 mg/mL Amp3 μL | 总3 mL,Amp100 μg/mL |
| K0502重悬液 | 原15 mL重悬液加全部150 μL、10 mg/mL RNase A | 约99 μg/mL,2–8°C保存并标日期 |
| 洗液 | 原20 mL浓缩液加乙醇35 mL | 总55 mL |
| 单提取 | 重悬250、裂解250、中和350 μL | 中和后约850 μL,分次上柱 |
| 洗/洗脱 | 洗液500 μL两次,洗脱液50 μL | 洗脱液10 mM Tris-HCl pH8.5 |
06时间安排
| 阶段 | 条件 | 时间 |
|---|---|---|
| 培养 | 37°C、200–250 rpm | 12–16小时 |
| 收菌 | 6800×g、室温 | 2分钟 |
| 碱裂解 | 室温,温和混匀 | 总时间≤5分钟 |
| 澄清/柱纯化 | 13000×g、室温 | 约15分钟 |
| 洗脱 | 静置2分钟后离心2分钟 | 4分钟 |
07开始前的准备
确认选择标记为Amp、菌株为EndA低活性DH5α,不把EndA+菌株专门洗液步骤省略后冒称同等方案。核对RNase已加入重悬液、乙醇已加入洗液。裂解/中和液有盐析则37°C复溶并冷回25°C。培养容器至少为培养体积4倍,3 mL用15 mL或更大管。
08逐步操作
- 标记菌株、质粒、单克隆来源、抗生素及日期。向培养管加2997 μL LB和3 μL Amp储备液,混匀。
- 用无菌接种工具挑一个新鲜单克隆接入,37°C、200–250 rpm摇12–16小时,保留未接种培养基对照;对照混浊或样本来源混杂时停止提取。
- 将3 mL培养物分批收在兼容管中,6800×g离心2分钟,弃上清,再收剩余培养物到同一沉淀;吸尽残余培养基。
- 加250 μL含RNase的重悬液,用吹打或此时涡旋彻底分散至无团块;重悬不全会降低后续提取质量。
- 加250 μL裂解液,立即轻轻颠倒4–6次,不涡旋;开始计时,溶液应变黏、稍澄清,总裂解时间不超过5分钟。
- 加350 μL中和液,立即轻颠倒4–6次,形成均匀白色絮状物;不要把局部未中和的透明团块留在管底。
- 13000×g离心5分钟,将清亮上清移到柱,避免吸入白色沉淀;总量约850 μL时先上600 μL离心1分钟弃流出,再上剩余液离心1分钟。
- 加500 μL已含乙醇的洗液,13000×g离心1分钟,倒尽流出液;再以500 μL重复一次。
- 空柱13000×g离心1分钟去乙醇,将柱移至新标记管,柱底不接触积液。
- 膜中央加50 μL洗脱液,室温等2分钟,再13000×g离心2分钟,记录回收体积,弃柱。
- 以同洗脱液作空白测DNA浓度,记录总量;浓度不等于身份正确,另按pUC19已知图谱安排诊断酶切或测序。
- 电泳比较样本与已知pUC19,原始未切质粒的超螺旋/开环迁移不能直接按线性Marker判全长;有身份疑问暂停下游使用。
- 将质粒分装−20°C,菌株库存按机构程序保存,标清载体、克隆号、浓度和盒位;工作区及活菌废物完成规定清理。
09结果判断与质控
应获得可追溯的pUC19 DNA,未接种培养基无混浊,提取量和质粒鉴定相符。上限20 μg是柱容量,不是保证产量。没有酶切/测序验证时仅称“疑似质粒制备物”,不把高浓度作为正确克隆证据。
10实验记录模板
| 菌株/质粒/克隆 | 培养mL/抗生素 | 起止时间 | 裂解min | RNase/乙醇确认 | 洗脱μL | ng/μL/总μg | 鉴定文件 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 待填 | 3/Amp100 μg/mL | 待填 | ≤5 | 待填 | 待填 | 待填 | 待填 |
11常见问题与排错
染色体污染
检查裂解后是否涡旋、培养是否过量和沉淀带入,按正确动作重提。
RNA背景高
核对RNase添加日期与储存,不能用延长碱裂解代替RNase。
产量低
先确认选择压力、载体拷贝和菌体量,禁止无限增加培养量超过柱容量。
12参考资料
- GeneJET Plasmid Miniprep MAN0012655 Rev.B:已核对培养、250/250/350 μL、裂解≤5分钟、洗液两次500 μL及洗脱50 μL/静置2分钟/离心2分钟。
✓
做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。