3.1.2.1 碱裂解法质粒DNA的抽提
主要包括3个基本步骤：裂解细胞、分离和纯化质粒DNA。
（1）裂解细胞
基本上先加入溶菌酶作用一段时间，破壁后再加入非离子型去污剂或直接加入碱性SDS等以及作煮沸处理，以便破壁与膜，处理的同时也能去除细胞碎片、染色体DNA等杂质。非离子去污剂法较温和，适用于抽提10kb左右的质粒；而煮沸法与碱性SDS法相对较剧烈，只能抽提小于10kb的质粒。本实验采用碱性SDS法。
（2）分离
细菌基因组均比较大，如大肠杆菌的染色体约有4700 kb长，在处理细胞过程中断裂成不同长度的双链DNA片段。当溶液的pH值调节到大于12时，双链DNA中的氢键被破坏，于是染色体DNA双链分离成单链；而超螺旋状态的质粒DNA仅仅部分氢键被破坏，只是部分双链解离成单链。再将溶液的pH值调回中性时，单链DNA互相缠绕并且与蛋白质结合生成网络状大分子，而超螺旋的质粒发生复性反应后仍然是小分子，通过离心很容易将两者分开。达到分离的目的。
（3）纯化
细胞裂解液中的杂质除了染色体DNA外，还有各种细胞壁、膜的碎片、各种酶与其他蛋白质、脂质类杂质以及RNA等。纯化步骤应有针对性地将它们去除。离心去除各种细胞碎片；用酚处理去除蛋白质，包括各种酶；用RNA酶处理去除RNA等。酚是一种作用非常强烈的蛋白质变性剂，能非常有效地是蛋白质变性进而去除。氯仿有强烈的溶脂性，可去除脂质类杂质。酚/氯仿可节约重蒸酚。氯仿能将微量的溶于DNA水溶液中的酚抽提掉，否则微量的酚对于以后的酶切、转化等过程都会产生不利影响。抽提完成后的水溶液中仍有痕量的酚、氯仿等，可用乙醇沉淀的方法将它们除去。乙醇沉淀的特点是能在浓缩DNA的同时更换整个缓冲系统，但DNA会有一定的损失。由于杂质不易在乙醇中沉下，沉淀过程可在0℃进行。乙醇较异丙醇易挥发，沉淀得到的DNA比较干净。盐等杂质易在异丙醇中沉下。沉淀DNA时加入盐类的目的是中和链上的电荷，使DNA易于形成沉淀。
该方法抽提质粒主要的试剂为溶液I、II和III，其在抽提质粒DNA中的作用如下：
溶液I：由葡萄糖、EDTA、Tris•Cl组成。葡萄糖的作用是增加溶液的粘度，减少抽提过程中的机械剪切作用，防止破坏质粒DNA；EDTA的作用是络和掉Mg2+等二价金属离子，防止DNA酶对质粒分子的降解作用；Tris•Cl能使溶菌液维持溶菌作用的最适PH范围。
溶液II：由SDS与NaOH组成。SDS的作用是解聚核蛋白并与蛋白质分子结合使之变性；NaOH(pH>12)的作用是破坏氢键，使DNA分子变性。
溶液III：由KAc与HAc组成，是pH值为5.5的高盐溶液。能中和溶液II的碱性，使染色体DNA复性而发生缠绕并使质粒DNA复性。K+离子会与SDS形成溶解度很低的盐并与蛋白质形成沉淀而除去。溶液中的染色体DNA也会与蛋白质-SDS形成相互缠绕的大分子物质，很容易与小分子的质粒DNA分离，此外，高盐溶液也有利于各种沉淀的形成。
3.1.2.2 煮沸法质粒DNA的抽提
煮沸裂解法是将细菌悬浮在含有能消化细胞壁的溶菌酶的缓冲液中，然后加热到100℃使其裂解。加热除了能破坏细菌外壁，还有助于解开DNA链的碱基配对，并使蛋白质和染色体DNA变性。但是闭环质粒DNA链彼此不会分离，这是因为它们的磷酸二酯骨架具有互相缠绕的拓扑结构。当温度下降后闭环DNA的碱基又各就各位，形成超螺旋分子。离心除去变性的染色体DNA和蛋白质，就可以从上清中回收质粒DNA。煮沸裂解法对于小于15kb的小质粒抽提非常有效。但对于那些经变性剂，溶菌酶及加热处理后能释放大量碳水化合物的大肠杆菌菌株，则不推荐使用该法。这是因为碳水化合物很难除去，会抑制限制酶和聚合酶的活性。大肠杆菌菌株HB101及其衍生菌株（其中包括TG1）能产生大量的碳水化合物，不适用于煮沸法裂解。该方法的优点是可以快速省时获得一定量的质粒DNA，用于酶切鉴定。
3.1.3基因组DNA抽提的基本原理
基因组DNA的提取通常用于构建基因组文库、Southern杂交（包括RFLP）及PCR分离基因等。利用基因组DNA较长的特性，可以将其与细胞器或质粒等小分子DNA分离。加入一定量的异丙醇或乙醇，基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中，可用玻棒将其取出，而小分子DNA则只形成颗粒状沉淀附于壁上及底部，从而达到提取的目的。在提取过程中，染色体会发生机械断裂，产生大小不同的片段，因此分离基因组DNA时应尽量在温和的条件下操作，如尽量减少酚/氯仿抽提、混匀过程要轻缓，以保证得到较长的DNA。一般来说，构建基因组文库，初始DNA长度必须在100kb以上,否则酶切后两边都带合适末端的有效片段很少。而进行RFLP和PCR分析，DNA长度可短至50kb，在该长度以上，可保证酶切后产生RFLP片段（20kb以下），并可保证包含PCR所扩增的片段（一般2kb以下）。
