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DNA的琼脂糖凝胶电泳的应用和发展举例.要详细一点的.
题目内容：
DNA的琼脂糖凝胶电泳的应用和发展举例.要详细一点的.优质解答
应用:
1、DNA的制备.
⑴ 适合分离大片段DNA.
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,尤其适于分离大片段DNA.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.
在青贮饲料总DNA的提取实验中,是通过琼脂糖凝胶电泳和紫外吸收来实现的.所提取的DNA纯度较高,可直接用于下游分子操作,提取方法灵敏度高,能全面反映样品中的微生物原貌[1].
在“CTAB结合DNA凝胶回收试剂盒提取食用菌DNA”实验中,研究人员用了两种方法来提取DNA：一、CTAB法(对照法).二、CTAB与DNA凝胶回收试剂盒（琼脂糖凝胶DNA试剂盒）结合法（结合法）.实验结果表明,与对照法相比结合法提取DNA样品的电泳条带更规则、清晰,且DNA的酶切效率显著高于对照.由此说明,结合法能高效地从富含多糖的材料中分离到纯净的DNA[2].
⑵ 可提取大分子DNA.
在“洋葱帕克霍尔德氏菌HMW·DNA的制备及酶切研究”的实验中提到,构建大片段基因组文库的关键就是获得高分子量的基因组DNA[3].而利用成熟的商品化试剂盒提取基因组DNA只能得到大小约在20kb左右的DNA；酶抽提法需经过多次抽提法才能得到较纯的DNA,但极易造成基因组断裂,也难以得到大于300kb的基因组DNA.两种方法均不能达到目的,但经过研究人员不懈的研究,利用琼脂糖凝胶制备成凝胶块提取基因组DNA能够获得足够大的DNA片段,可以完全符合构建粘粒基因组文库的要求.在此过程中研究人员在用低熔点琼脂糖还是普通熔点琼脂糖制备凝胶块的问题中选择了后者,因为低熔点琼脂糖价格昂贵且胶块在制备纯化的过程中容易断裂,而普通熔点琼脂糖与低熔点琼脂糖在基因组DNA制备方面没有区别.
1、PCR产物在琼脂糖凝胶上进行的电泳检测.
在基因组DNA的提取中,DNA经孵育及抽提、沉淀后以70%乙醇洗涤2次,再适量的双蒸水溶解DNA.然后在1.0%的琼脂糖凝胶上进行电泳,以1kb DNA ladder 为参照,估计DNA溶液浓度.具体检验方法是：2.0%琼脂糖制成凝胶,取6 微升 AFLP—PCR产物与1微升上样缓冲液混匀后上样,用1×TBE电泳缓冲液,120V电泳50min,使用EB溶液染色后在凝胶成像系统（ChampGel-3200）上观察拍照[4].
2、琼脂糖在其他方面的应用
⑴ 琼脂糖在免疫扩散法中的应用.
免疫扩散法就是利用琼脂糖凝胶作为扩散介质,使抗原与抗体在琼脂糖凝胶中自由扩散而相遇,从而形成抗原抗体复合物,由于此复合物分子量增大并产生聚集,不再继续扩散而形成肉眼可见的带状或线状沉淀带.抗原抗体复合物的沉淀带是一种特异性的半渗透性屏障,它可以阻止免疫学性质与其相似的抗原抗体分子通过,而允许那些性质不相似的分子继续扩散,这样由不同抗原或不同抗体所形成的沉淀带各有各的位置,从而可以分离和鉴定混合系统.
利用琼脂糖凝胶作为扩散介质是因为一定浓度的琼脂糖凝胶,其内部为多孔网状.而且孔径很大,可以允许大分子物质（分子量自十几万到几百万以上）自由通过.因为大多数抗原和抗体的分子量都在20万以上,所以它们在琼脂糖凝胶中几乎可以自由扩散.而且琼脂糖凝胶又具有良好的化学稳定性、含水量大、透明度好、来源方便、处理容易等优点,因此是免疫沉淀检测技术中最理想的扩散介质.
双向琼脂扩散实验中也用琼脂或琼脂糖作为扩散介质,原因同上.
⑵ 琼脂糖在双链DNA探针的合成方法中的作用.
双链DNA探针的合成方法主要有切口平移法和随机引物合成法.
a 切口平移法
影响切口平移反应的几种因素:(a) 产物的比活性取决于[α-32 P]dNTP的比活性和模板中核苷酸被置换的程度.(b) DNA酶Ⅰ的用量和E.coli DNA聚合酶的质量会影响产物片段的大小.(c) DNA模板中的抑制物如琼脂糖会抑制酶的活性,故应使用仔细纯化后的DNA.
b 随机引物合成法
随机引物合成法还可以在低熔点琼脂糖中直接进行.
以上是琼脂糖凝胶在生物学各个领域中的部分应用.但由于当今生物研究领域正处于飞速的发展之中,所以琼脂糖凝胶的应用范围可能会更广,会在生物研究中发挥自己应有的作用.
发展举例：琼脂、琼脂糖因为有特殊的胶凝性质,尤其有显著的稳固性、滞度和滞后性,并且易吸收水分,有特殊的稳定效应；已经广泛使用于食用、医药、化工、纺织、国防等领域,据不完全统计,琼脂、琼脂糖的用途已有1000多种,被国际上称为“新奇的东亚产品”.在食品工业中可用于生产：水晶软糖、定型软糖、水产品、肉类罐头、果汁饮料、果肉饮料、米酒饮料、乳品饮料、精品、乳品蛋糕.
优质解答
1、DNA的制备.
⑴ 适合分离大片段DNA.
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,尤其适于分离大片段DNA.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.
在青贮饲料总DNA的提取实验中,是通过琼脂糖凝胶电泳和紫外吸收来实现的.所提取的DNA纯度较高,可直接用于下游分子操作,提取方法灵敏度高,能全面反映样品中的微生物原貌[1].
在“CTAB结合DNA凝胶回收试剂盒提取食用菌DNA”实验中,研究人员用了两种方法来提取DNA：一、CTAB法(对照法).二、CTAB与DNA凝胶回收试剂盒（琼脂糖凝胶DNA试剂盒）结合法（结合法）.实验结果表明,与对照法相比结合法提取DNA样品的电泳条带更规则、清晰,且DNA的酶切效率显著高于对照.由此说明,结合法能高效地从富含多糖的材料中分离到纯净的DNA[2].
⑵ 可提取大分子DNA.
在“洋葱帕克霍尔德氏菌HMW·DNA的制备及酶切研究”的实验中提到,构建大片段基因组文库的关键就是获得高分子量的基因组DNA[3].而利用成熟的商品化试剂盒提取基因组DNA只能得到大小约在20kb左右的DNA；酶抽提法需经过多次抽提法才能得到较纯的DNA,但极易造成基因组断裂,也难以得到大于300kb的基因组DNA.两种方法均不能达到目的,但经过研究人员不懈的研究,利用琼脂糖凝胶制备成凝胶块提取基因组DNA能够获得足够大的DNA片段,可以完全符合构建粘粒基因组文库的要求.在此过程中研究人员在用低熔点琼脂糖还是普通熔点琼脂糖制备凝胶块的问题中选择了后者,因为低熔点琼脂糖价格昂贵且胶块在制备纯化的过程中容易断裂,而普通熔点琼脂糖与低熔点琼脂糖在基因组DNA制备方面没有区别.
1、PCR产物在琼脂糖凝胶上进行的电泳检测.
在基因组DNA的提取中,DNA经孵育及抽提、沉淀后以70%乙醇洗涤2次,再适量的双蒸水溶解DNA.然后在1.0%的琼脂糖凝胶上进行电泳,以1kb DNA ladder 为参照,估计DNA溶液浓度.具体检验方法是：2.0%琼脂糖制成凝胶,取6 微升 AFLP—PCR产物与1微升上样缓冲液混匀后上样,用1×TBE电泳缓冲液,120V电泳50min,使用EB溶液染色后在凝胶成像系统（ChampGel-3200）上观察拍照[4].
2、琼脂糖在其他方面的应用
⑴ 琼脂糖在免疫扩散法中的应用.
免疫扩散法就是利用琼脂糖凝胶作为扩散介质,使抗原与抗体在琼脂糖凝胶中自由扩散而相遇,从而形成抗原抗体复合物,由于此复合物分子量增大并产生聚集,不再继续扩散而形成肉眼可见的带状或线状沉淀带.抗原抗体复合物的沉淀带是一种特异性的半渗透性屏障,它可以阻止免疫学性质与其相似的抗原抗体分子通过,而允许那些性质不相似的分子继续扩散,这样由不同抗原或不同抗体所形成的沉淀带各有各的位置,从而可以分离和鉴定混合系统.
利用琼脂糖凝胶作为扩散介质是因为一定浓度的琼脂糖凝胶,其内部为多孔网状.而且孔径很大,可以允许大分子物质（分子量自十几万到几百万以上）自由通过.因为大多数抗原和抗体的分子量都在20万以上,所以它们在琼脂糖凝胶中几乎可以自由扩散.而且琼脂糖凝胶又具有良好的化学稳定性、含水量大、透明度好、来源方便、处理容易等优点,因此是免疫沉淀检测技术中最理想的扩散介质.
双向琼脂扩散实验中也用琼脂或琼脂糖作为扩散介质,原因同上.
⑵ 琼脂糖在双链DNA探针的合成方法中的作用.
双链DNA探针的合成方法主要有切口平移法和随机引物合成法.
a 切口平移法
影响切口平移反应的几种因素:(a) 产物的比活性取决于[α-32 P]dNTP的比活性和模板中核苷酸被置换的程度.(b) DNA酶Ⅰ的用量和E.coli DNA聚合酶的质量会影响产物片段的大小.(c) DNA模板中的抑制物如琼脂糖会抑制酶的活性,故应使用仔细纯化后的DNA.
b 随机引物合成法
随机引物合成法还可以在低熔点琼脂糖中直接进行.
以上是琼脂糖凝胶在生物学各个领域中的部分应用.但由于当今生物研究领域正处于飞速的发展之中,所以琼脂糖凝胶的应用范围可能会更广,会在生物研究中发挥自己应有的作用.
发展举例：琼脂、琼脂糖因为有特殊的胶凝性质,尤其有显著的稳固性、滞度和滞后性,并且易吸收水分,有特殊的稳定效应；已经广泛使用于食用、医药、化工、纺织、国防等领域,据不完全统计,琼脂、琼脂糖的用途已有1000多种,被国际上称为“新奇的东亚产品”.在食品工业中可用于生产：水晶软糖、定型软糖、水产品、肉类罐头、果汁饮料、果肉饮料、米酒饮料、乳品饮料、精品、乳品蛋糕.
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