导图社区 催乳素基因的克隆与筛选
催乳素基因的克隆与筛选思维导图:包含实验一:DNA的分离纯化,1.了解提取质粒的原理,2.学习掌握提取质粒的方法和技术,3.三个基本步骤:细菌的生长和质粒的扩增,菌体的收集裂解以及质粒DNA的释放,质粒DNA的分离纯化等等
编辑于2022-05-10 18:03:53催乳素基因的克隆与筛选
实验一:DNA的分离纯化
实验目的
1.了解提取质粒的原理
2.学习掌握提取质粒的方法和技术
3.三个基本步骤:细菌的生长和质粒的扩增,菌体的收集裂解以及质粒DNA的释放,质粒DNA的分离纯化
实验原理:裂解法 基于细菌染色体DNA与质粒DNA的变化与复性差异
试剂与器材
超净工作台
高速离心机
EP管 枪头 LB培养基
试剂盒
含质粒的大肠杆菌菌液
Buffer P1, RNaesA ,Wash solution , 乙醇, BufferP2 P3 ,Elution Buffer
溶液成分
Buffer P1
50mmol/L 葡萄糖
25mmol/L Tris.Cl (PH8.0)
10mmol/L DTA(PH8.0)
Buffer P2
1%SDS(强碱条件下,EDTA SDS破坏细胞壁,裂解细胞,蛋白变性,染色体DNA变性)
0.2mol/L NaoH(从5mol/L贮存液中现用稀释)(变性和裂解)
Buffer P3
5mol/L乙酸钾 60ml(酸性高盐溶液调节PH至中性,质粒DNA恢复天然结构)
冰乙酸 11.5ml
水 28.5ml
实验步骤
1.准备工作 检查Buffer P1中是否已加入RNase A(核糖核酸酶)(催化RNA降解)取1ml Buffer P1至标有RNase A的离心管中,吹打混匀后全部加入Buffer P1中。检查Wash Solution中是否已经加入乙醇(可以沉淀质粒DNA,离心后使质粒DNA沉淀于管底,从而不会被洗去,且易挥发,易去除)。检查Buffer P2和P3是否出现沉淀
2.取4.5ml过夜培养的菌液(含质粒),8,000×g离心2分(去除杂质)收集菌体,弃尽培养基
3.在沉淀中加入250pL Buffer P1 (作用:分散菌体,鳌合金属离子使 DNA 水解酶失活,降低细胞膜稳定性)
4.加入250ul Buffer P2(作用:降解细胞膜及乳化脂质和蛋白质,使蛋白质变性,降解 DNA 酶,细胞壁肽聚糖在碱性下水解。),立即温和颠倒离心管5-10次混匀。室温静置2-4分钟。
5.加入350ul Buffer P3(作用:中性条件下质粒 DNA 复性,染色体 DNA 不能复性沉淀,高分子 RNA 沉淀。钾离子与 SDS 、蛋白质、膜形成复合物。),立即温和颠倒离心管5-10次混匀。(出现絮状沉淀)
6.12,000×g离心5-10分钟。将上清液移入吸附柱,8000×g离心30秒,倒掉收集管中液体。(只留下质粒DNA)
7.(选作)加入500ul Buffer DW1,9,000×g离心30秒,倒掉收集管中液体。
8.加入500ul Wash Solution(可以沉淀质粒DNA,离心后使质粒DNA沉淀于管底,从而不会被洗去,且易挥发,易去除),9,000×g离心30秒,倒掉手机管中液体。
9.重复步骤8一次。
10.空吸附柱于9,000×g离心1分钟。 (不可省略,否则残余乙醇会严重影响得率和后续实验)
11.将吸附柱放于一个干净的1.5ml离心管中,在吸附膜中央加入50-100yL Elution Buffer(洗脱缓冲液)(使质粒DNA从吸附柱上洗脱至离心管内),室温静置1分钟后,离心1分钟。保存管中质粒溶液。(置于-20℃保存)
实验二:核酸的浓度和纯度 测定与DNA的限制性酶切反应
实验目的
了解:紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度及DNA限制性酶切反应的原理。
掌握:核酸浓度和纯度的测定及DNA限制性酶切反应的方法和技术。
实验原理
1.紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度: 浓度:组成核酸分子的碱基,均具有一定的吸收紫外线特性,最大吸收波长是260nm,在260nm波长的紫外线下,1个吸光度值相当于双链DNA浓度为50μg/mL;单链DNA或RNA为40μg/mL。可以借此来计算核酸的浓度。 纯度:通过测定在260nm和280nm的紫外线吸收值的比值(A260/A280)估计核酸的纯度。
2.DNA的限制性酶切反应: 限制性内切酶是由细菌自己产生的能识别双链DNA分子中特定碱基序列,并以内切方式水解双链核酸中的磷酸二酯键的核酸水解酶。内切酶可以分为三种类型:I、II和III型。II型酶就是基因工程常用的水解酶,能识别具有特异核苷酸序列的双链DNA,并在这个识别的特异核苷酸序列内进行切割。II型酶切割位点在识别序列中,有的在对称轴处切割,产生平末端的DNA片段;有的切割位点在对称轴一侧,产生带有单链突出末端的DNA片段称粘性末端,如EcoRI切割识别序列后产生两个互补的粘性末端。
试剂与器材
1.限制性内切酶EcoR I及缓冲液
2.紫外分光光度计及石英比色皿
实验步骤
1.紫外分光光度法测定核酸浓度和纯度:
1.紫外分光光度计预热20min。
2.吸取5μLDNA样品,加水至1mL混匀,转入石英比色皿。(不能用玻璃的,玻璃的会吸收紫外光)
3.在260nm和280nm,以蒸馏水调零,分别读取“A”。
4.计算: 双链DNA样品的浓度(μg/μL)=A260*稀释倍数*(50/1000) =A260*(1000/5) * (50/1000) =A260*10 双链DNA样品的纯度:A260/A280(A260/A280的比值可以反映核酸的纯度。DNA和RNA纯品的A260/A280的值分别为1.8和2.0。若为DNA样品,比值大于1.8,说明仍有RNA,可以用RNA酶处理样品;比值小于1.6, 说明样品中纯在蛋白质或酚,应再用酚-氯仿抽提。)
2.DNA的限制性酶切反应:
1.取EP管,依次加入下列试剂: 10×Buffer 2μL(每一种酶用专用缓冲液,缓冲液加入量为总体积1/10。);DNA模板 6-8μ(要用上面测出的浓度算出所需的DNA模板的体积);内切酶EcoR I 1μL;蒸馏水加至20μL。
2.用封口膜封口,混匀,12000r/min离心2min,37℃水浴一个小时。(为了给酶切过程提供最适宜温度)
实验三:DNA的琼脂糖凝胶电泳
实验目的
1.了解琼脂糖凝胶电泳的原理
2.掌握琼脂糖凝胶的制作及电泳的方法
实验原理
1.琼脂糖是由琼脂分离制备的链状多糖,溶解后链间的糖分子上的羟基由于氢键的作用相互连接,形成三维空间结构,构成大网孔型凝胶。随着琼脂糖浓度的不同形成不同孔径的凝胶,用于分离、纯化相对分子质量大小不同的DNA分子。
2.DNA分子在pH高于其等电点的溶液中带有负电荷,在处于电场的琼脂糖凝胶中向正极泳动。不同的DNA分子在同一电场中的电泳速率不同,从而达到分离的目的。
3.荧光嵌入染料如SYBR GreenI嵌入DNA分子中形成络合物,由于SYBRGreenI在紫外光照射下能发射荧光,从而在紫外线下直接观察DNA条带在凝胶中的位置。
试剂与器材
1.低熔点琼脂糖(约65°C熔化)
2.5×TBE电泳缓冲液
3.SYBR Green I
4.稳压稳流电泳仪、水平电泳槽及点样梳
5.加样缓冲液 6×loading Buffer
6.DNA Marker (10000bp 7000bp 4000bp 2000bp 1000bp 500bp 250bp)
实验步骤
1.配制0.7%低熔点琼脂糖溶液。(琼脂糖凝胶电泳是以琼脂糖为介质,对不同大小的DNA或RNA实现分离的一种电泳方法。琼脂糖是一种多糖,具有亲水性,但是不带电荷)
2.冷却至55C左右,加入SYBR Green I(0.5μg/mL),摇动混匀。
3.用胶带围封电泳板两端,平置,插好点样梳,将温热的琼脂糖溶液倒入电泳板中,冷却后放4C冰箱10-20min。
4.拔出梳子,撕去胶带,将电泳板放入电泳槽中,加入0.5×TBE电泳缓冲液500mL。(pH8.0的缓冲液使得DNA在碱性条件下带负电荷)
5.加DNA Marker 20μL于加样孔中。加4μL加样缓冲液(6×loading Buffer)于20μLDNA样品管中,混匀,取20μL混合液加入加样孔中。(潜水式加样)(在样品中加入染料能够和DNA分子间形成络合物,经过紫外照射,可以看到DNA位置,比对marker可知分子量大小,从而达到分离)
6.盖上电泳槽盖,接好电源线,打开电源开关,以75V电压电泳40min。(加样孔在负极)(在电流作用下,带负电荷的DNA以琼脂糖凝胶为介质,由负极向正极移动,根据不同的DNA分子片段的大小和形状不同,在电场中泳动的速率也不相同)
7.在紫外分析仪的玻璃平板上观察电泳结果。
注意事项
1、目的基因片段长约3500bp,质粒载体约4800bp。
2、EB为强诱变剂,有致癌作用。
3、加样孔容积决定最大加样量,切忌加样孔中样品过多而溢出。
4、采用低电压、长时间电泳,可以得到分辨率较好、带型整齐的电泳图谱。
5、应在琼脂糖应完全融化后制胶,倒胶时要避免产生气泡,若有气泡要用吸管吸去。
实验四:DNA片段的回收与重组连接
实验目的
了解:DNA片段的回收与重组连接的原理。
掌握:从琼脂糖凝胶中回收DNA片段的方法及DNA重组连接技术。
实验原理
DNA片段的回收:质粒、噬菌体等经酶切后,DNA片段需要纯化。常将酶切产物电泳后,从凝胶中将合适大小的DNA片段进行回收和纯化。
回收DNA片段的原则与要求
提高DNA片段的回收率
去除回收DNA样品中的杂质
DNA的重组连接:
在Mg2+和ATP存在下,T4-DNA连接酶能催化载体分子的粘性末端与外源DNA的相同粘性末端联接成重组DNA分子。
联接反应的影响因素包括温度、时间、酶量、缓冲系统、DNA末端的性质级浓度、DNA片段的大小等。
低熔点琼脂糖凝胶挖块回收法:从低熔点琼脂糖凝胶中切出待回收DNA的凝胶块,利用凝胶的高纯度、低熔点的特点,对DNA片段进行回收
试剂与器材
紫外分析仪
TDNA连接酶 (T4DNA Ligase)
实验步骤
DNA片段的回收
1.准备工作
检查 Wash Solution中是否已经加入乙醇(48ml)
检查 Buffer2中是否出现沉淀(37℃溶解沉淀)
将水浴锅调至50℃
2.在紫外灯下,从琼脂糖凝胶中割下含目的片段的胶块(约绿豆大小,加大回收体积,提高DNA片段的回收量)。大小片段分开放置于两个EP管中(标记)。切胶过程尽可能快,减少DNA在紫外线下的损伤。
3.加入胶块重量3-6倍的Buer2,50℃水溶溶胶。间或混匀,直至胶块完全溶化(5-10分钟)。
4.将溶胶液移入吸附柱中,8000×g离心30秒。倒掉收集管中液体,将吸附柱放入同一个收集管
5.加入500uL Wash Solution,9000×g离心30秒,倒掉收集管中液体
6.重复步骤5一次(商品化柱层析法,去除DNA样品中的杂质)
7.空吸附柱于9000×g心1分钟(不可省略,否则残余乙醇会严重影响得率和后续实验)
8.将吸附柱放于一个干净的1.5ml离心管中,在吸附膜中央加入15-40uL Elution Buffer,室温静置1分钟后,9.000g高心1分钟。保存管中DNA溶液。
DNA的重组连接
1.10uL的反应体系中依次加入:目的DNA(小片段)、载体(大片段)1uL、蒸馏水4uL、10 0xBuffer 1uL、T4DNA连接酶1uL
2.用封口膜封口,混匀,12000r/min离心两min,16℃反应1小时。
注意事项
1.紫外灯下切下待回收DNA的凝胶时,应尽量减小含目的DNA片段胶块的体积,切割时间不超过30s。
2.紫外灯下切下待回收DNA凝胶时,防止外源DNA的污染;
3.为保证目的DNA片段装载到载体上,最好目的DNA片段的分子数/体分子数>3
4连接酶的最佳反应温度是16℃