高中生物凝胶电泳和凝胶色谱用途上有什么区别

高中生物凝胶电泳和凝胶色谱用途上有什么区别,第1张

区别:

凝胶电泳以葡聚糖凝胶电泳为例,要铺一块凝胶板,然后在板一端点样,通电,由于样

品带电子,向正极方向移动,分子量大的跑的慢,小的跑得快,然后可以染色观察。它的作用一般是分离核酸。

凝胶色谱一般是指色谱柱,从上段加样之后大分子物质难以进入凝胶空隙,从边上流,而小分子就容易进入凝胶空隙,因此大分子流出的速度更快,这种方法主要用途是给高聚物分级(但是实验用那一次是用来分离分子量不同的蛋白质的)。

实验室中常见的电泳方法有以下几种:

一、纸电泳

指用滤纸作为支持载体的电泳方法。是最早使用的区带电泳。

将滤纸条水平地架设在两个装有缓冲溶液的容器之间,样品点于滤纸中央。当滤纸条被缓冲液润湿后,再盖上绝缘密封罩,即可由电泳电源输入直流电压(100V~1000V)进行电泳。

二、醋酸纤维素薄膜电泳

电泳时经过膜的预处理、加样、电泳、染色、脱色与透明即可得到满意的分离效果。此电泳的特点是分离速度快、电泳时间短、样品用量少。因此特别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测。

三、凝胶电泳

由区带电泳中派生出的一种用凝胶物质作支持物进行电泳的方式。

凝胶电泳中的琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳是普通电泳中应用最多的两种形式。

目前,这种办法被广泛用来分析蛋白质和核酸。

四、等电聚焦电泳

1.等电聚焦电泳过程

一种利用有pH值梯度的介质,分离等电点不同的蛋白质的电泳技术。

在一个稳定连续的线性pH梯度的溶液(两性载体电解质)中进行分离,每一种被分离的两性物质都移向与它的等电点相一致的pH位置,在那里不再移动(称为聚焦)。

2.等电聚焦电泳的特点

使用两性载体电解质,在电极之间形成稳定、连续、线性的pH梯度;

由于“聚焦效应”,即使很小的样品也能获得清晰、鲜明的区带界面;

电泳速度快分辨率高

加入样品的位置可任意选择;

可用于测定蛋白质类物质的等电点

适用于中、大分子量(如蛋白质、肽类、同工酶等)生物组分的分离分析。

五、等速电泳

采用两种不同浓度的电解质,一种为前导电解质,充满整个毛细管柱;另一种为尾随电解质,置于一端的电泳槽中。前导电解质的迁移率高于任何样品组分,尾随电解质则低于任何样品组分,被分离的组分按其不同的迁移率夹在中间,在强电场的作用下,各被分离组分在前导电解质与尾随电解质之间的空隙中移动,实现分离。

六、双向凝胶电泳(二维电泳)

第一向采用等电聚焦 根据复杂的蛋白质成分中各个蛋白质的PI的不同,将蛋白质进行分离。

第二向采用了十二烷基硫酸钠一聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE)就是按蛋白质分子量的大小使其在垂直方向进行分离。其结果不再是条带状,而是呈现为斑点状。

七、免疫电泳

免疫电泳是琼脂平板电泳和双相免疫扩散两种方法的结合。将抗原样品在琼脂平板上先进行电泳,使其中的各种成分因电泳迁移率的不同而彼此分开;然后加入抗体做双相免疫扩散,把已分离的各抗原成分与抗体在琼脂中扩散而相遇,在二者比例适当的地方,形成肉眼可见的沉淀弧。

(1)琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳

琼脂糖是一种线性多糖聚合物,是从红色海藻产物琼脂中提取而来的。当琼脂糖溶液加热到沸点后冷却凝固便会形成良好的电泳介质,其密度是由琼脂糖的浓度决定的。经过化学修饰的低熔点(LMP)的琼脂糖,在结构上比较脆弱,因此在较低的温度下便会熔化,可用于DNA片段的制备电泳。

聚丙烯酰胺凝胶主要有两种方式:一是用于分离和纯化双链DNA片段的非变性聚丙烯酰胺凝胶。在未变凝胶中分离DNA的缺点是DNA的迁移率受碱基组成和序列的影响。由于无法得知未知DNA的迁移是否反常,故不能用未变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳确定双链DNA的大小。二是用于分离及纯化单链DNA片段的变性聚丙烯酰胺凝胶。这类聚丙烯酰胺凝胶是在核苷酸碱基配对抑制剂(尿素或甲酰胺)的存在下聚合而成,变性DNA的移动速度同其碱基组成及序列几乎完全无关,故可用于分离及纯化单链DNA片段和DNA测序等。

(2)脉冲电场凝胶电泳

普通的凝胶电泳技术显然是无法分离如此超大分子量的DNA分子的。1984年,D.C.Schwartz和C.R.Cantor发明的脉冲电场凝胶电泳技术,可以成功地用来分离整条染色体这样的超大分子量的DNA分子。在常规的琼脂糖凝胶电泳中,超过一定大小范围的所有的双链DNA分子,都是按相同的速率迁移的。这是因为它们在单向恒定电场的作用下,仅以“一端向前”的方式游动穿过整个胶板。而在脉冲电场中,DNA分子的迁移方向是随着所用的电场方向的周期性变化而不断改变的。

在标准的PFGE中,头一个脉冲的电场方向与核酸移动方向成45°夹角,而下一个脉冲的电场方向与核酸移动方向在另一侧亦成45°夹角。由于加压在琼脂糖凝胶上的电场方向、电流大小及作用时间都在交替地变换着,这就使得DNA分子能够随时地调整其游动方向,以适应凝胶孔隙的无规则变化。与分子量较小的DNA分子相比,分子量较大的DNA分子需要更多的次数来更换其构型和方位,以使其可以按新的方向游动。因此,在琼脂糖介质中的迁移速率也就显得更慢一些,从而达到分离超大分子量DNA分子的目的。应用脉冲电场凝胶电泳技术,可成功地分离到分子量高达107bp的DNA大分子。


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