高pH洗脱和碱裂解这两个步骤主要是为了从细菌里提取质粒。质粒是环状的DNA，平时和细菌细胞膜粘在一起。先用高pH的溶液（比如pH8.3的碱性环境）浸泡细菌，这样质粒表面的负电荷会变少，变得不太容易和管壁粘住。接着用碱裂解液（含SDS和NaOH）把细菌细胞壁和膜拆开，SDS能破坏细胞膜，NaOH能溶解细菌里的蛋白质，这样质粒就能顺着溶液流到离心管里了。

为什么必须用高pH洗脱和碱裂解呢？首先质粒的等电点（pI）一般在6左右，当溶液pH高于pI时，质粒会带正电，这样和管壁的负电荷相互排斥，更容易被洗脱下来。实验数据显示，pH8.3时质粒释放效率比中性条件高30%以上。而碱裂解中，SDS浓度0.1%时能完全溶解细胞膜，NaOH浓度0.1M时蛋白质变性速度加快5倍，这样裂解时间从30分钟缩短到10分钟。加CaCl2能中和残留的NaOH，同时让质粒形成沉淀，这样离心后就能把质粒和细菌碎片分开。有文献说用这种方法提取的质粒纯度能达到95%，电泳条带清晰度比传统方法提高2个等级。