分子生物学实验

分子生物学实验
分子生物学实验

实验操作

1. 避免长时间的培养,大肠杆菌一般培养12个小时就可以挑取克隆子进行验证了。

主要是因为培养时间过长,尤其是含有Amp抗性的质粒。重组菌能够分泌酶降解Amp,造成平板中局部Amp浓度太低。其他未重组菌在Amp存在的情况下只是生长受抑制而非死亡,当Amp浓度降低时就可以生长了。卫星菌落,由于阳性菌落大量分解抗生素,造成周围区域抗生素浓度降低,则无抗性的菌也生长出来了。一句话,你的板子培养时间过长了。这是amp抗性质粒特有的卫星菌落,就是又抗性的E col 分泌beta内酰胺酶分解周围的amp,从而使没有抗性的e coli生长。

2.3.乙醇能够消除核酸的水化层,使带负电荷的磷酸基团暴露出来。Na+之类的平衡离子能够与这些带电基团结合,在沉淀形成部位降低多核苷酸链之间的排斥作用。因此只有在阳离子的量足以中和暴露的磷酸残基的电荷时才会发生乙醇沉淀。1.为什么用无水乙醇沉淀DNA?

用无水乙醇沉淀DNA,这是实验中最常用的沉淀DNA的方法。乙醇的优点是可以任意比和水相混溶,乙醇与核酸不会起任何化学反应,对DNA很安全,因此是理想的沉淀剂。

DNA溶液是DNA以水合状态稳定存在,当加入乙醇时,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使DNA失水而易于聚合。一般实验中,是加2倍体积的无水乙醇与DNA相混合,其乙醇的最终含量占67%左右。因而也可改用95%乙醇来替代无水乙醇(因为无水乙醇的价格远远比95%乙醇昂贵)。但是加95%的乙醇使总体积增大,而DNA在溶液中有一定程度的溶解,因而DNA损失也增大,尤其用多次乙醇沉淀时,就会影响收得率。折中的做法是初次沉淀DNA时可用95%乙醇代替无水乙酵,最后的沉淀步骤要使用无水乙醇。也可以用0.6倍体积的异丙醇选择性沉淀DNA。一般在室温下放置15-30分钟即可。

2.在用乙醇沉淀DNA时,为什么一定要加NaAc或NaCl至最终浓度达0.1~0.25mol/L?

在pH为8左右的溶液中,DNA分子是带负电荷的,加一定浓度的NaAc或NaCl,使Na+中和DNA分子上的负电荷,减少DNA分子之间的同性电荷相斥力,易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀,当加入的盐溶液浓度太低时,只有部分DNA形成DNA钠盐而聚合,这样就造成DNA沉淀不完全,当加入的盐溶液浓度太高时,其效果也不好。在沉淀的DNA中,由于过多的盐杂质存在,影响DNA的酶切等反应,必须要进行洗涤或重沉淀。用无水乙醇沉淀DNA,这是实验中最常用的沉淀DNA的方法。乙醇的优点是可以任意比和水相混溶,乙醇与核酸不会起任何化学反应,对DNA很安全,因此是理想的沉淀剂。

DNA溶液是DNA以水合状态稳定存在,当加入乙醇时,乙醇会夺去DNA周围的水分子,使DNA失水而易于聚合。一般实验中,是加2倍体积的无水乙醇与DNA相混合,其乙醇的最终含量占67%左右。因而也可改用95%乙醇来替代无水乙醇(因为无水乙醇的价格远远比95%乙醇昂贵)。但是加95%的乙醇使总体积增大,而DNA在溶液中有一定程度的溶解,因而DNA损失也增大,尤其用多次乙醇沉淀时,就会影响收得率。折中的做法是初次沉淀DNA时可用95%乙醇代替无水乙酵,最后的沉淀步骤要使用无水乙醇。也可以用0.6倍体积的异丙醇选择性沉淀DNA。一般在室温下放置15-30分钟即可。1。DNA 不溶于乙醇

2。乙醇可以吸附水分子(极性相同),使得溶液中相对的水分子减少,增大了DNA在水中的相对浓度。

3。附:乙醇沉淀DNA需要盐离子,用金属离子屏蔽DNA上磷酸的负电荷,降低DNA分子间的斥力,才能沉淀完全。

4.溶菌酶是一种碱性球蛋白,分子中碱性氨基酸、酰胺残基和芳香族氨,酸的比例较高,酶的活动中心是天冬氨酸和谷氨酸。

溶菌酶是一种专门作用于微生物细胞壁的水解酶,称包胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶,它专一地作用于肽多糖分子中N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4键,从而破坏细菌的细胞壁,使之松驰而失去对细胞的保护作用,最终使细菌溶解死亡。也可以直接破坏革兰氏阳性菌的细胞壁,而达到杀菌的作用,这主要是因为革兰氏阳性细菌的细胞壁主要是由胞壁质和磷酸质组成,其中胞壁质是由杂多糖和多肽组成的糖蛋白,这种多糖正是由N-乙酰胞壁酸与N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4键联结的。对某些革兰氏阴性菌,如埃希氏大肠杆菌,伤寒沙门氏菌,也会受到溶菌酶的破坏。溶菌酶是母乳中能保护婴儿免遭病毒感染的一种有效成分,它能通过消化道而保持其活性状态,溶菌酶还可以使婴儿肠道中大肠杆菌减少,促进双歧杆菌的增加,还可以促进蛋白质的消化吸收

5.酚、氯仿是变性蛋白质的(由于苯酚能溶进少量水损失DNA,因此与氯仿一起使用,减少DNA损失)

异戊醇是消泡剂(蛋白质变性中常常产生气泡,会损失DNA,因此需消泡)抽提DNA去除蛋白质时,怎样使用酚与氯仿较好?酞与氯仿是非极性分子,水是极性分子,当蛋白水溶液与酚或氯仿混合时,蛋白质分子之间的水分子就被酚或氯仿挤去,使蛋白失去水合状态而变性。经过离心,变性蛋白质的密度比水的密度为大,因而与水相分离,沉淀在水相下面,从而与溶解在水相中的DNA分开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大,保留在最下层。作为表面变性的酚与氯仿,在去除蛋白质的作用中,各有利弊,酚的变性作用大,但酚与水相有一定程度的互溶,大约10%~15%的水溶解在酚相中,因而损失了这部分水相中的DNA,而氯仿的变性作用不如酚效果好,但氯仿与水不相混溶,不会带走DNA。所以在抽提过程中,混合使用酚与氯仿效果最好。经酚第一次抽提后的水相中有残留的酚,由于酚与氯仿是互溶的,可用氯仿第二次变性蛋白质,此时一起将酚带走。也可以在第二次抽提时,将酚与氯仿混合(1:1)使用。

10.为什么用酚与氯仿抽提DNA时,还要加少量的异戊酵?在抽提DNA时,为了混合均匀,必须剧烈振荡容器数次,这时在混合液内易产生气泡,气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子表面张力,所以能减少抽提过程中的泡沫产生。一般采用氯仿与异戊酵为24:1之比。也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25:24:1(不必先配制,可在临用前把一份酚加一份24:1的氯仿与异戊醇即成),同时异戊醇有助于分相,使离心后的上层水相,中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。1.酚/氯仿/异戊醇的作用:从核酸样品中除去蛋白质时常常使用酚和氯仿都能使蛋白质变性,并使其溶于有机相或中间相内,而异戊醇则有助于消除抽提过程中出现的气泡。

6.β-巯基乙醇是抗氧化剂,有效地防止酚氧化成醌,避免褐变,使酚容易去除

7.

8.说得对。75%乙醇清洗DNA的目的是脱盐的。

其机理如下:75%乙醇中含有25%的水,这部分水可以溶解和DNA沉淀中混有的、DNA沉淀前加入的钾盐(或钠盐),但同时也会溶解(损失)少部分DNA(盐离子比DNA更易溶于水中)。为了减少DNA损失,所以用含量较高的乙醇溶液(DNA不溶于乙醇)。蛋白质、糖、脂类等都可以溶于75%酒精,而DNA不溶

9.

10.RNase A的作用是使RNA降解,减少提取得到的DNA中的RNA,以便减少对后续实验的影响。RNaseH是一种逆转录酶。消化mRNA用的。RNase H,即Ribonuclease H,中文名为核糖核酸酶H,是一种核糖核酸内切酶,可以特异性地水解DNA-RNA杂合链中的RNA。RNase H不能水解单链或双链DNA或RNA中的磷酸二酯键,即不能消化单链或双链DNA或RNA。特点:特异性消化DNA-RNA 杂合链中的RNA,常用于cDNA第二链的合成

编辑本段用途

·在cDNA第二链合成前去除mRNA · DNA-RNA杂交体的鉴定·在Oligo(dT) 存在下去除mRNA 的poly(A)尾

11.当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。破细胞的主要是碱,而不是SDS,所以才叫碱法抽提。0.2 N NaOH:是最佳的溶解细胞的试剂,不管是大肠杆菌还是哺乳动物细胞,碰到了碱都会几乎在瞬间就溶解,这是由于细胞膜发生了从bilayer (双层膜)结构向micelle(微囊)结构的相变化所导致。由于质粒和细菌染色体的拓扑结构不同,变性时前者虽然两条链分离,却仍然缠绕在一起不分开;但后者完全变性分甚至出现断裂。因此,在裂解细菌时要注意:

第一,时间不能过长,因为在这样的碱性条件下DNA片断会慢慢断裂;

第二,混合必须轻柔,不然DNA也会断裂。

1% SDS(十二烷基磺酸钠):是一种阴离子表面活性剂,它既能使细菌细胞裂解,又能使一些蛋白质变性。

–12.这一步的K置换了SDS(十二烷基磺酸钠)中的Na,得到PDS(十二烷基磺酸钾)沉淀;SDS易与蛋白质结合,平均两个氨基酸上结合一个SDS分子,钾钠离子置

换所产生的大量沉淀自然就将绝大部分蛋白质也沉淀了,同时基因组DNA也被PDS

共沉淀。当加入pH4.8的酸性乙酸钾降低溶液pH值,使溶液pH值恢复较低的近中性

水平时,质粒的两条小分子单链可迅速复性恢复双链结构,但是主染色体DNA则难以

复性。

–SDS遇到钾离子后变成十二烷基硫酸钾(potassium dodecylsulfate, PDS),而PDS 是不溶于水的,而高浓度的盐使得沉淀更完全。SDS极易和蛋白质结合,平均两个氨

基酸上结合一个SDS分子,钾钠离子置换所产生的大量沉淀自然就将绝大部分蛋白质

沉淀了。

–同时,尽管SDS并不与DNA分子结合,由于大肠杆菌的基因组DNA很长,很容易和变性的蛋白质缠绕在一起。在离心时,大部分主染色体与细胞碎片,变性蛋白质等缠绕

一起被沉淀,而复性的质粒DNA以可溶性状态留在上清夜中。

13.所谓星活性又称Star活性。是指由于反应条件不同而产生的切断与原来认识序列不同的位点的现象,也就是说产生Star活性后,不但可以切断特异性的识别位点,还可以切断非特异性的位点。产生Star活性的结果是酶切条带增多。所以说Star活性与粘端变平端没关系。另外,Star活性除了与酶本身的性质有关外,与甘油浓度,pH值及离子浓度有关。一般正规厂家生产的限制酶出厂前都做

相关的检测,buffer体系也都做了相应的考虑。因此正常情况下酶切,可以先不必考虑Star活性的问题。一旦出现底物DNA不好切断,需要增加酶量或延长反应时间时,如果使用的是易产生StaR活性的限制酶切,一般优先考虑增加酶量,而不是延长反应时间,换句话说,延长时间比增加酶量更易产生Star活性。另外,实际上几乎所有的限制性内切酶都可能产生Star活性。但目前Star活性对实际实验室操作过程中的影响并不太大,可以先不考虑。一般来说,限制性内切存在严格的识别在序列特异性,但某些条件改变,会使其对识别序列特异性的放宽,而导致在DNA内产生附加切割,限制性内切酶表现的这种活性称为星活性,或第二活性,在名称右上角加一星号表示。

产生星活性的条件

①甘油浓度

②离子强度高盐缓冲液酶降低盐

③pH值 7.5~8.5产生

④有机溶剂 DMSO(二甲亚砜)1~2%(V/V)

⑤二价阳离子Mn2+代替Mg2+

⑥酶与DNA的比例

酶与DNA比为(50U/μg)产生星活性。为了防止星活性的出现,所有限制性内切酶反应在标准条件下(特别是pH、离子强度、二价离子浓度的条件下)进行。

某些限制性内叨酶诱导产生星活性的反应条件

酶诱导星活性条件

AvaI A,B,D

EcoRI A,B,D,E,F

HaeⅢ B,D

HhaI B,D,G

BamHI A,B,C,D,E,H

A.乙二醇(45%);B.甘油(11~20%);C.乙醇(12%);

D.高酶:DNA比值()25U/μg);E.Mn2+代替Mg2+;

F.pH8.5;G.DMSO(8%);H.无NaCl

14.同步双酶切是一种省时省力的常用方法。选择能让两种酶同时作用的最佳缓冲液是非常重要的一步。NEB每一种酶都随酶提供相应的最佳NEBuffer,以保证100%的酶活性。NEBuffer的组成及内切酶在不同缓冲液中的活性见《内切酶在不同缓冲液里的活性表》及每支酶的说明书。能在最大程度上保证两种酶活性的缓冲液即可用于双酶切。由于内切酶在非最佳缓冲液条件下的切割速率会减缓,因此使用时可根据每种酶在非最优缓冲液中的具体活性相应调整酶量和反应时间。要保证双酶切实验的高效、准确,就要选择合适的通用buffer。这样就能避免质粒和基因没有切动或者被切散。常用的几家内切酶公司有MBI、NEB、Promega、Roche、Takara,要查找双酶切体系的通用buffer,最好到出品该内切酶的公司网站上查询。

15. 缓冲液在电泳过程中的一个作用是维持合适的pH。电泳时正极与负极都会发生电解反应,正极发生的是氧化反应(4OH--4e->2H2O+O2),负极发生的是还原反应(4H++4e->2H2),长时间的电泳将使正极变酸,负极变碱。一个好的缓冲系统应有较强的缓冲能力,是溶液两极的pH保持基本不变。

电泳缓冲液的另一个作用是使溶液具有一定的导电性,以利于DNA分子的迁移,例如,一般电泳缓冲液中应含有0.01-0.04mol/L的Na+离子,Na+离子的浓度太低时电泳速度变慢;太高时就会造成过大的电流使胶发热甚至熔化。

电泳缓冲液还有一个组分是EDTA,加入浓度为1-2mmol/L,目的是螯合Mg2+ 等离子,防止电泳时激活DNA酶,此外还可防止Mg2+离子与核酸生成沉淀。

16.

17.对于琼脂糖凝胶电泳,浓度通常在0.5~2%之间,低浓度的用来进行大片段核酸的电泳,高浓度的用来进行小片段分析。低浓度胶易碎,小心操作和使用质量好的琼脂糖是解决办法。注意高浓度的胶可能使分子大小相近的DNA带不易分辨,造成条带缺失现象。孔径大的琼脂糖。

19.⑴、细胞的生长状态和密度

最好从-70℃或-20℃甘油保存的菌种中直接转接用于制备感受态细胞的菌液。不要用已经过多次转接,及贮存在4℃的培养菌液。细胞生长密度以每毫升培养液中的细胞数在5×107个左右为佳。即应用对数期或对数生长前期的细菌,可通过测定培养液的OD600控制。对TG1菌株,OD600为0.5时,细胞密度在5×107个/ml左右。(应注意OD600值与细胞数之间的关系随菌株的不同而不同)。密度过高或不足均会使转化率下降。此外,受体细胞一般应是限制-修饰系统缺陷的突变株,即不含限制性内切酶和甲基化酶的突变株。并且受体细胞还应与所转化的载体性质相匹配。

⑵、质粒DNA的质量和浓度

用于转化的质粒DNA应主要是超螺旋态的,转化率与外源DNA的浓度在一定范围内成正比,但当加入的外源DNA的量过多或体积过大时,则会使转化率下降。一般地,DNA溶液的体积不应超过感受态细胞体积的5%,1ng的cccDNA即可使50ul的感受态细胞达到饱和。对于以质粒为载体的重组分子而言,分子量大的转化效率低,实验证明,大于30kb的重组质粒将很难进行转化。此外,重组DNA分子的构型与转化效率也密切相关,环状重组质粒的转化率较分子量相同的线性重组质粒高10~100倍,因此重组DNA大都构成环状双螺旋分子。

⑶、试剂的质量

所用的CaCl2等试剂均需是最高纯度的,并用最纯净的水配制,最好分装保存于4℃。

⑷、防止杂菌和杂DNA的污染

整个操作过程均应在无菌条件下进行,所用器皿,如离心管,移液枪头等最好是新的,并经高压灭菌处理。所有的试剂都要灭菌,且注意防止被其它试剂、DNA酶或杂DNA所污染,否则均会影响转化效率或杂DNA的转入。

⑸、整个操作均需在冰上进行,不能离开冰浴,否则细胞转化率将会降低。

20.TAE是Tris-乙酸,缓冲容量小,但是溶解度大,易于储存

TBE是Tris-硼酸,缓冲容量大,但是溶解度小,不易长期储存,易产生沉淀

TAE与TBE的区别

首先要知道 TAE 與 TBE 緩衝溶液的成份如下:

50x TAE Buffer (Tris-Acetate-EDTA)

242 gm Tris base

57.1 ml Acetic acid 100ml

0.5M EDTA

Add ddH2O to 1 liter and adjust pH to 8.5.

10x TBE Buffer (Tris-Borate-EDTA)

108 gm Tris base

55 gm Boric acid

9.3 gm Na4EDTA

Add ddH2O to 1 liter.

The pH is 8.3 and requires no adjustment.

它們的分別有下列幾點:

1. TBE 不能太濃 (它只可有 10 times),因為 borate 會很容易沉澱,但一般有少許沉澱是不會有太大問題。

2. TBE 的 buffering capacity 比 TAE 高,用 TBE 來跑出來的 gel,分辨率 (resolution) 會比較高。

3. 因為 TBE 有 borate 離子 (ion),它會影嚮酵素 (enzyme) 的工作。因此,若要為分離出的 DNA 進行下一步酵素處理,如 cloning 或 restriction cut 的話,就要切記不要讓 DNA 碰上 borate ion。

4. TAE的 buffer capacity 比較差,gel 一般比較模糊,但它不會對影嚮酵素

三种缓冲液的配制方法

Tris-乙酸(TAE):50×浓贮存液(每升):

242g Tris 碱

57.1ml 冰乙酸

100ml 0.5mmol/L EDTA(pH8.0)

使用时再稀释50倍。

Tris-磷酸(TPE):10×浓贮存液(每升):

108g Tris 碱

15.5ml 85%磷酸(1.679g /ml)

40ml 0.5mmol/L EDTA(pH8.0)

使用时再稀释10倍。

Tris-硼酸(TBE):5×浓贮存液(每升):

54g Tris 碱

27.5g 硼酸

20ml 0.5mmol/L EDTA(pH8.0)

21.标准的PCR反应体系:

10×扩增缓冲液 10ul

4种dNTP混合物各200umol/L 800ul

引物各10~100pmol

模板DNA 0.1~2ug

Taq DNA聚合酶 2.5u

Mg2+ 1.5mmol/L

加双或三蒸水至 100ul

PCR反应五要素:参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+

22. 1、考虑是否引物有问题,不特异;2、是否Taq酶加多了,一般50ul体系加1U Taq 就可以了;3、是否是Mg2+加多了,Mg2+加多了会造成非特异扩增;4、是否退火温度不好?5、是否循环数过多,PCR扩增后期,进入平台期扩增,错误扩增增加,非特异性也增强.

23.可能有如下原因:

1, 模板量过低;

2, 引物浓度多大;

3, 退火时间过长.

4, 最重要的一点是,在引物设计过程中避免引物间有互补序列,尤其是3'末端, 并且尽量使引物3'末端的GC含量高一点,使与模板紧密结合.

做到以上各点,一般不会出现引物二聚体了.

24.由于RNase能迅速降解RNA,且耐热、耐酸、耐碱,不需要辅助因子,用蛋白质变性剂只能使之暂时失活,变性剂去除后,其活性又可恢复。因此,分离提取RNA时,为确保RNA的完整性,必须创造一个无RNase的环境,操作时应特别注意以下几个方面:

1.操作者在整个实验过程中必须戴消毒手套和口罩,并经常更换。

2.玻璃器皿冲洗干净后,需180~250℃干烤4小时以上。

3.尽可能使用一次性塑料制品(Ep管、吸头等),用0.1%DEPC溶液浸泡过夜,80℃烤干后高压灭菌。

4.电泳槽冲洗干净后,于3%H2O2中浸泡30分钟以上,然后用0.1%DEPC溶液或高压灭菌水彻底冲洗。

5.除Tris类试剂外,所有溶液用0.1%DEPC处理12小时以上,然后高压消毒。所用试剂应未开封或RNA专用试剂。

6.使用强烈、有效的RNase抑制剂以抑制内源RNase。常用的RNase抑制剂有异硫氰酸胍(GTC)、氧钒核糖核苷复合物(VRC)、RNasin及焦碳酸二乙酯(DEPC)等。

评价RNA质量的标准是RNA的均一性和完整性。均一的RNA取决于有效的去除RNA提取物中的DNA、蛋白质和其他杂质;完整的RNA则取决于最大限度地避免纯化过程中内源性及外源性RNase对RNA的降解。通常采用紫外分光光度法测定RNA的浓度和纯度,纯RNA 的A260/A280=2.0,但由于所用的标本不同,此比值有一定的变化,一般在1.7~2.0之间,低于该值表明有蛋白污染,需进一步用酚/氯仿抽提。有时样本的A260/A280可能大于2.0,如重复读数无误,并不表示纯度有问题。

RNA的完整性可通过琼脂糖电泳法进行鉴定。完整的RNA电泳时,28S(约4.8Kb)和18S(约1.9Kb)rRNA经EB染色后,两条电泳条带的显色强度近似为2比1。

25.RNA提取提取RNA可以分为总RNA,mRNA,Virus RNA(RNA病毒)几类Trizol即异硫氰酸胍-苯酚法,这种方法的原理是:首先用强变性剂异硫氰酸胍裂解细胞,同时使核蛋白复合体中的蛋白变性,释放出核酸。释放出来的DNA和RNA由于在特定pH时溶解度不同,分别位于整个体系中的中间相和水相,从而使DNA和RNA分离开来。进一步通过有机溶剂来抽提沉淀RNA,就可以得到纯净的RNA;

26.

27.一、防止RNA酶污染的措施

1. 所有的玻璃器皿均应在使用前于180℃的高温下干烤6hr或更长时间。

2. 塑料器皿可用0.1% DEPC水浸泡或用氯仿冲洗(注意:有机玻璃器具因可被氯仿腐蚀,故不能使用)。

3. 有机玻璃的电泳槽等,可先用去污剂洗涤,双蒸水冲洗,乙醇干燥,再浸泡在3% H2O2 室温10min,然后用0.1% DEPC水冲洗,晾干。

4. 配制的溶液应尽可能的用0.1% DEPC,在37℃处理12hr以上。然后用高压灭菌除去残留的DEPC。不能高压灭菌的试剂,应当用DEPC处理过的无菌双蒸水配制,然后经0.22μm滤膜过滤除菌。

5. 操作人员戴一次性口罩、帽子、手套,实验过程中手套要勤换。

6. 设置RNA操作专用实验室,所有器械等应为专用。

二、常用的RNA酶抑制剂

1. 焦磷酸二乙酯(DEPC):是一种强烈但不彻底的RNA酶抑制剂。它通过和RNA酶的活性基团组氨酸的咪唑环结合使蛋白质变性,从而抑制酶的活性。

2. 异硫氰酸胍:目前被认为是最有效的RNA酶抑制剂,它在裂解组织的同时也使RNA酶失活。它既可破坏细胞结构使核酸从核蛋白中解离出来,又对RNA酶有强烈的变性作用。

3. 氧钒核糖核苷复合物:由氧化钒离子和核苷形成的复合物,它和RNA酶结合形成过渡态类物质,几乎能完全抑制RNA酶的活性。

4. RNA酶的蛋白抑制剂(RNasin):从大鼠肝或人胎盘中提取得来的酸性糖蛋白。RNasin是RNA酶的一种非竞争性抑制剂,可以和多种RNA酶结合,使其失活。

5. 其它:SDS、尿素、硅藻土等对RNA酶也有一定抑制作用。

28.

29。配1000ml的DEPC处理水,加1mlDEPC。磁力搅拌器搅拌过夜。第二天高压蒸汽灭菌 121c,25min DEPC分解成二氧化碳和酒精,封闭冷藏备用。最好分装小瓶来用,尽量避免污染。DEPC水是用DEPC(diethypyrocarbonate,焦碳酸二乙酯)处理过并经高温高压消毒的MiliQ纯水。经检测不含RNase、DNase和proteinase。

DEPC水可以用于RNA沉淀的溶解,含有RNA的各种反应体系如反转录、siRNA的退火等,以及其它各种要求无RNase、DNase和proteinase的反应体系。

DEPC水一般是指千分之一浓度的DEPC,在搅拌器上搅拌至完全溶解,即看不到“油珠”为止,用来处理枪头、EP管的DEPC水不需高压灭活,而用于配制DEPC酒精等试剂和用来这种RNA相关试验的DEPC 水需灭火后使用。

DEPC气味芳香浓烈,强挥发性,有毒,需在通风橱中操作。

方法是:取市售DEPC 1ml,加入1L待处理水(蒸馏水等)中,经猛烈振摇后,于室温静止数小时,然后高压灭菌,以除去降解DEPC(DEPC分解为CO2和乙醇)。有些试剂可直接加入DEPC,终浓度一般为0.1%~0.4%,原则上在杂交及其以前的步骤中,所有液体试剂均需用DEPC处理,或用DEPC水配制,包括乙醇的稀释。此外,接触标本以及标本有关的空中的洗涤也需DEPC水洗涤。

注意:①DEPC是潜在的致癌物质,在操作中应尽量在通风的条件下进行,并避免接触皮肤。②含有Tris缓冲液的溶液中,不能加入DEPC。

去离子纯净水加入DEPC达浓度0.1%,室温下持续搅拌过夜,分瓶包装后湿热高压灭菌彻底挥发去除DEPC后可以长期保存在室温或4度冰箱,不宜反复使用。

30.

31.非变性凝胶里面没加变性剂,一般是SDS。非变性胶跑出来的蛋白能保持其活性一般用做功能试验,如EMSA。由于没有变性剂的原因非变性胶电泳时除了与蛋白分子量有关也会受都电荷的影响,因此对蛋白等电点的确定和缓冲液的酸碱性有注意,有时需要倒转电泳时的正负极。从跑的胶来看,变性胶会比较好看,带比较窄,非变性胶跑出来则比较粗糙。

32.[1]40ml水中加7g琼脂糖,煮沸溶解,冷却到60℃,加7ml10×MSE缓冲液,11.5ml 甲醛,加水定容至70ml,混匀后倒入盛胶槽。 [2]等胶凝固后,去掉梳子和胶布,将盛胶槽放入1×MSE缓冲液的电泳槽。 [3]使RNA变性(最多20μg),RNA4.5ml,10×MSE缓冲液20ml,甲醛3.5ml,去离子甲酰胺

10ml。 [4]55℃加热15min,冰浴冷却。 [5]加2ml5×载样缓冲液。 [6]上样、同时加RNA标记物(同位素(32P)dCTP)。 [7]60伏电泳过夜。 [8]取出凝胶,水中浸泡2次,每次5min。 [9]室温下将胶浸到

50mmol/L NaOH和10mmol/L NaCl中45min,水解高分子RNA,以增强转印。 [10]室温下将胶浸到0.1mmol/L Tris HCl(pH7.5)中45min,使胶中和。 [11]20×SSC洗胶1h。 [12]20×SSC中过夜转印到硝酸纤维素膜上。 [13]取出硝酸纤维素膜,80℃真空烘烤2h。 <3>注意事项[1]严格遵守试验规则,物必准确。[2]由于好多药品是有毒的,对人体有害,请注意自身安全,做好防护。

33.要进行北方杂合反应前,必须先将RNA自洋菜胶体转移至硝化纤维纸(nitrocellulose membrane)或尼龙膜(nylon membrane)上,这一个过程称为转印(blotting)。一般常用的方法包括毛细管转移法(capillary transfer)、真空转移法(vacuum transfer)与电转印法(electroblotting)。毛细管转移法借助吸水纸吸收转移缓冲液时所产生的牵引力量将RNA自洋菜胶体转移至膜上;要转印完全,起码需

要作用6 h以上。虽然所需花费的时间比较长,以其不须要特别的仪器设备,毛细管转移法目前仍被普遍采用。若分析RNA时采用变性聚丙烯酰胺胶体电泳,则必须以电转印法进行RNA转印。至于膜的选择,硝基纤维素膜的优点是比较不会产生非专一性反应;不过其一旦被润湿再烘干的后,容易碎裂,不适用于进行多次杂合反应。尼龙膜的优点是韧性好,与核酸结合的能力也相当强,正可以弥补硝基纤维素膜的缺点,现已成为主流。一旦将RNA转移至膜上后,即可以利用紫外线照射法(uv irradiation)或真空干燥法(在真空下80℃加热2 h)将其固定于转印膜上。

34.观察结果紫外灯下可见28S、18S和5S rRNA三条带,观察28S和18S二条带是否清晰,若28S 的荧光强度为18S的二倍以上,则说明RNA分子没有降解。溴化乙锭等荧光染料示踪的核酸电泳结果可用于判定核酸的纯度。由于DNA分子较RNA分子大许多,电泳迁移率低;而RNA中以rRNA最多,占到80%~85%,tRNA及核内小分子RNA占15%~20%,mRNA占1%~5%。故总RNA电泳后可呈现特征性的三条带。28sRNA、18sRNA、5sRNA的确是rRNA,并且理论上讲28S条带的亮度应该为18S条带亮度的1~2倍,否则,当18S条带的亮度过高时说明28SrRNA可能降解为18SrRNA了,意味着RNA可能严重的讲解了。最后,这三条带代表的是总RNA的提取程度,不能说明mRNA的提取量。28S比18S亮点比较好,5S亮的话就说明RNA降解了

35.通过电泳看5s 18s 28s的情况,分解后5s变亮,18和28连成一片,呈弥散状。具体参考生物谷上面这个RNA方面很多内容的。。使用普通的电泳也可以检测,但是要用DEPC水来处理电泳槽和配缓冲液,电泳前最好在65摄氏度变温一下。

1、裂解液要预热,以抑制DNase,加速蛋白变性,促进DNA溶解。

2、酚一定要碱平衡。苯酚具有高度腐蚀性,飞溅到皮肤、粘膜和眼睛会造成损伤,因此应注意防护。氯仿易燃、易爆、易挥发,具有神经毒作用,操作时应注意防护。

3、各操作步骤要轻柔,尽量减少DNA的人为降解。

4、取各上清时,不应贪多,以防非核酸类成分干扰。

5、异丙醇,乙醇.NaAc,KAc等要预冷,以减少DNA的降解,促进DNA与蛋白等的分相及DNA沉淀。

6、提取DNA过程中所用到的试剂和器材要通过高压烤干等办法进行无核酸酶化处理。

7、所有试剂均用高压灭菌双蒸水配制。

RNA酶是RNA降解的主要原因,RNA酶是一类生物活性非常稳定的酶,除细胞内RNA酶外,环境中的灰尘、各种实验器皿和试剂、人类皮肤的汗液、唾液中均存在RNA酶,且RNA酶耐热、耐酸碱,煮沸也不能使之完全失活,蛋白变性剂可使之暂时失活,但变性剂去除后,又可恢复活性。所以在RNA提取过程中必须避免外源性RNA酶的污染和抑制内源性RNA酶的活性。

1 去除外源性的RNA酶污染

实验过程必须戴手套操作,所有溶液和水均需加0.1%的DEPC(焦碳酸二乙酯,是RNA酶的强抑制剂)室温搅拌过夜,然后高压处理,玻璃器皿洗净后在250摄氏度烘烤4小时。塑料器材最好使用灭菌的一次性用品等。

2 抑制内源性的RNA酶的活性

细胞破碎时,RNA酶释放出来,所以力争在RNA提取的初始阶段,通过加入RNA酶抑制剂来抑制内源性的RNA酶的活性。

36.烘干

现代分子生物学_复习笔记完整版.doc

现代分子生物学 复习提纲 第一章绪论 第一节分子生物学的基本含义及主要研究内容 1 分子生物学Molecular Biology的基本含义 ?广义的分子生物学:以核酸和蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息和细胞信息传递中的作用为研究 对象,从分子水平阐明生命现象和生物学规律。 ?狭义的分子生物学:偏重于核酸(基因)的分子生物学,主要研究基因或DNA的复制、转录、表达和调控 等过程,也涉及与这些过程相关的蛋白质和酶的结构与功能的研究。 1.1 分子生物学的三大原则 1) 构成生物大分子的单体是相同的 2) 生物遗传信息表达的中心法则相同 3) 生物大分子单体的排列(核苷酸、氨基酸)的不同 1.3 分子生物学的研究内容 ●DNA重组技术(基因工程) ●基因的表达调控 ●生物大分子的结构和功能研究(结构分子生物学) ●基因组、功能基因组与生物信息学研究 第二节分子生物学发展简史 1 准备和酝酿阶段 ?时间:19世纪后期到20世纪50年代初。 ?确定了生物遗传的物质基础是DNA。 DNA是遗传物质的证明实验一:肺炎双球菌转化实验 DNA是遗传物质的证明实验二:噬菌体感染大肠杆菌实验 RNA也是重要的遗传物质-----烟草花叶病毒的感染和繁殖过程 2 建立和发展阶段 ?1953年Watson和Crick的DNA双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里程碑。 ?主要进展包括: ?遗传信息传递中心法则的建立 3 发展阶段 ?基因工程技术作为新的里程碑,标志着人类深入认识生命本质并能动改造生命的新时期开始。 ? 第三节分子生物学与其他学科的关系 思考 ?证明DNA是遗传物质的实验有哪些? ?分子生物学的主要研究内容。 ?列举5~10位获诺贝尔奖的科学家,简要说明其贡献。

分子生物学实验指导(精)

分子生物学实验指导 生物技术教学室编 宁夏大学生命科学学院 2008年8月

实验一分子生物学实验技术多媒体演示 [目的要求] 通过多媒体试验录像进一步掌握分子生物学基本操作技术。 [教学方式] 多媒体光盘演示。 [实验内容] 基本的分子生物学实验操作技术包括核酸凝胶电泳技术;质粒提取;转化;重组体的筛选;PCR技术等。

实验二琼脂糖凝胶电泳检测DNA [目的要求] 通过本实验学习琼脂糖凝胶电泳检测DNA的方法和技术 [实验原理] 琼脂糖凝胶电泳是分离鉴定和纯化DNA片段的常用方法。DNA分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应,DNA分子在高于等电点的pH溶液中带负电荷,在电场中向正极移动。由于糖磷酸骨架在结构上的重复性质,相同数量的双链DNA几乎具有等量的净电荷,因此它们能以同样的速度向正极方向移动。不同浓度琼脂糖凝胶可以分离从200bp至50 kb的DNA片段。在琼脂糖溶液中加入低浓度的溴化乙锭(Ethidum bromide ,EB),在紫外光下可以检出 10ng的DNA条带,在电场中,pH8.0条件下,凝胶中带负电荷的DNA向阳极迁移。 琼脂糖凝胶有如下特点: (1) DNA的分子大小在凝胶基质中其迁移速率与碱基对数目的常用对数值成反比,分子越大迁移得越慢。 (2) 琼脂糖浓度一个特定大小的线形DNA分子,其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。DNA电泳迁移率(u)的对数与凝胶浓度(t)成线性关系。 (3) 电压低电压时,线状DNA片段迁移速率与所加电压成正比。但是随着电场强度的增加,不同分子量DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长,随着电压的增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。要使大于2kb的DNA片段的分辨率达到最大,所加电压不得超过5v/cm。 (4) 电泳温度DNA在琼脂糖凝胶电泳中的电泳行为受电泳时的温度影响不明显,不同大小的DNA片段其相对迁移速率在4℃与30℃之间不发生明显改变,但浓度低于0.5%的凝胶或低熔点凝胶较为脆弱,最好在4℃条件下电泳。 (5) 嵌入染料荧光染料溴化乙锭用于检测琼脂糖凝胶中的DNA,染料嵌入到堆积的碱基对间并拉长线状和带缺口的环状DNA,使其刚性更强,还会使线状迁移率降低15%。 (6) 离子强度电泳缓冲液的组成及其离子强度影响DNA电泳迁移率。在没有离子存在时(如误用蒸馏水配制凝胶,电导率最小,DNA几乎不移动,在高离子强度的缓冲液中(如误加10×电泳缓冲液),则电导很高并明显产热,严重时会引起凝胶熔化。

分子生物学实验指

DNA分离 核酸包括DNA、RNA两种分子在细胞中都是以与蛋白质结合的状态存在。真核生物的染色体DNA为双链线性分子;原核生物的"染色体"、质粒及真核细胞器DNA为双链环状分子;有些噬菌体DNA有时为单链环状分子;RNA分子在大多数生物体内均是单链线性分子;不同类型的RNA分子可具有不同的结构特点,如真核自由RNA分子多数在3'端带有ploy(A)结构。至于病毒的DNA、RNA分子,其存在形式多种多样,有双链环状、单链环状、双链线状和单链线状等。 95%的真核生物DNA主要存在于细胞核内,其它5%为细胞器DNA,如线粒体、叶绿体等。RNA分子主要存在于细胞质中,约占75%,另有10%在细胞核内,15%在细胞器中。RNA以rRNA 的数量最多(80%~85%),tRNA及核内小分子RNA占10%~15%,而mRNA分子只占1%~5%,mRNA分子大小不一,序列各异。总的来说,DNA分子的总长度一般随着生物的进化程度而增大,而mRNA 的分子量与生物进化无明显关系。 分离纯化核酸总的原则:①应保证核酸一级结构的完整性;②排除其它分子的污染。为了保证核酸结构与功能的研究,完整的一级结构是最基本的要求,因为遗传信息全部贮存在一级结构之内。核

酸的一级结构还决定其高级结构的形式以及和其它生物大分子结合的方式。 核酸的纯化应达到的要求:①核酸样品中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子;②其它生物大分子如蛋白质、多糖和脂类分子的污染应降低到最低程度;③排除其它核酸分子的污染,如提取DNA分子时,应去除RNA分子,反之亦然。 实验过程中注意事宜: ①尽量简化操作步骤,缩短提取过程,以减少各种有害因素对核酸的破坏;②减少化学因素对核酸的降解,为避免过酸、过碱对核酸链中磷酸二酯键的破坏,操作多在pH4~10条件下进行;③减少物理因素对核酸的降解,物理降解因素主要是机械剪切力,其次是高温。机械剪切力包括强力高速的溶液震荡、搅拌,使溶液快速地通过狭长的孔道;细胞突然置于低渗液中;细胞爆炸式的破裂以及DNA样品的反复冻贮。这些操作细节在实验操作中应备加注意。机械剪切作用的主要危害对象是大分子量的线性DNA分子,如真核细胞的染色体DNA。对分子量小的环状DNA分子,如质粒DNA及RNA分子,威胁相对小一些。高温,如长时间的煮沸,除水沸腾带来的剪切力外,高温本身对核酸分子中的有些化学键也有破坏作用。核酸提取过程中,常规操作温度为0~4℃,此温度环境降低核酸酶的活性与反应速率,减少对核酸的生

最新分子生物学实验指导

分子生物学实验指导

分子生物学实验指导 (补充讲义) 南方医科大学生物化学与分子生物学实验教学中心 二OO九年十二月 目录 实验总RNA的提取、定量与RT-PCR……………………………………………… 1 实验质粒DNA的提取、定量与酶切鉴定 (7) 实验蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳 (13) 附录Ⅰ相关试剂盒说明书 (19) 附录Ⅱ相关仪器使用说明书 (19) 实验九总RNA的提取、定量与RT-PCR 一、总RNA的提取与定量 目的: 从细胞中分离RNA是分子生物学实验经常进行的操作之一,所提取RNA的质量是进行其它实验的基础,如Northern杂交,目的基因cDNA的克隆,荧光定量,文库构建等。 原理:

在哺乳动物中,平均每个细胞内大约含有10-5μg RNA,其中rRNA占总量的80%-85%,tRNA和核内小分子RNA占10-15%,而mRNA只占1-5%。rRNA由28S、18S、5S等几类组成,这些RNA分子根据密度和分子大小,通过密度梯度离心、凝胶电泳、离子交换层析进行分离。mRNA分子种类繁多,分子量大小不均一,在细胞中含量少,绝大多数mRNA分子(除血红蛋白、有些组蛋白mRNA以外),在3’端存在20-250个多聚腺苷酸(polyA)。利用此特点,用 oligo(dT)亲和层析柱分离mRNA。 RNA分离的方法有:异硫氰酸胍氯化铯超速离心法,盐酸胍-有机溶剂法,氯化锂-尿素法,蛋白酶K-细胞质RNA提取法等、异硫氰酸胍-酚-氯仿一步法等。目前常用的是Trizol法。 Trizol试剂适用于从细胞和组织中快速分离RNA。TRIzol的主要成分是异硫氰酸胍和酚。异硫氰酸胍属于解偶剂,是一类强力的蛋白质变性剂,可溶解蛋白质主要作用是裂解细胞,使细胞中的蛋白,核酸物质解聚得到释放。酚虽可有效的变性蛋白质,但是它不能完全抑制RNA酶活性,因此Trizol中还加入了8-羟基喹啉、β-巯基乙醇等来抑制内源和外源RNase。在加入氯仿离心后,溶液分为水相和有机相,RNA选择性地进入无DNA和蛋白质的水相中。取出水相用异丙醇沉淀可回收RNA;用乙醇沉淀中间层可回收DNA;用异丙醇沉淀有机相可回收蛋白质。 Trizol试剂可用于小量样品(50~100mg组织、5×106细胞)也适用于大量样品(≥1g组织、>107细胞)。对人,动物,植物组织,细菌均适用,整个提取过程在一小时内即可完成。分离的总RNA无蛋白质和DNA污染,可用于Northern blot,dot blot,ployA筛选,体外翻译,RNase保护分析和分子克隆。在用于RT-

分子生物学实验复习题附答案(最新整理)

分子生物学复习题 实验一DNA的制备 (1)为什么分子生物学实施时要担心EB? 溴化乙锭(Ethidium bromide)是DNA诱变剂,溴化乙锭可以嵌入碱基分子中,导致错配。具有高致癌性(接触致癌) (2)DNA加样缓冲液的用途是什么? 由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响,在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)以降低这些酶类的活性。 线状DNA大小/kb60-520-110-0.87-0.56-0.44-0.23-0.1 (4)琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理是什么 DNA分子在pH值高于其等电点的溶液中带负电荷,在电场中向阳极移动。DNA分子在电场中通过琼脂糖凝胶而泳动,除了电荷效应以外,还有分子筛效应。由于DNA分子可片段的相对分子质量不同,移动速度也不同,所以可将相对分子质量不同或构象不同的DNA分离。DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反比,因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的移动距离时行比较,便可测出未知片段的大小。但是当DNA分子大小超过20kb时,普通琼脂糖凝胶就很难将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小,因此,就用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时,分子大小不宜超过此值。 (5)琼脂糖凝胶电泳时胶中DNA是靠什么发出荧光的?为什么? 溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂,可插入DNA双螺旋结构的两个碱基之间,形成一种荧光络合物。在254nm波长紫外光照射下,呈现橙黄色的荧光。用溴化乙啶检测DNA,可检出10-9g以上的DNA 含量。 (6)制备基因组DNA时用到的以下试剂分别起什么作用? CTAB等离子型表面活性剂,能溶解细胞膜和核膜蛋白,使核蛋白解聚,从而使DNA得以游离出来 氯仿有机溶剂,能使蛋白质变性,并使抽提液分相,因核酸(DNA、RNA)水溶性很强,经离心后即可从抽提液中除去细胞碎片和大部分蛋白质。 无水乙醇上清液中加入无水乙醇使DNA沉淀,沉淀DNA溶于TE溶液中,即得植物总DNA溶液。75%乙醇,乙醇轻轻洗涤管壁 实验二RNA的制备 1.制备RNA时通常要注意些什么?为什么? 应该要注意(1)不要徒手操作,必须带手套;(2)加样时不能够大声说话,防止唾液等进入; 由于RNA分子的结构特点,容易受RNA酶的攻击反应而降解,加上RNA酶极为稳定且广泛存在,因而在提取过程中要严格防止RNA酶的污染,并设法抑制其活性,这是本实验成败的关键。 2.制备的RNA通常有哪些用途?制备的DNA通常又有哪些用途? 研究基因的表达和调控时常常要从组织和细胞中分离和纯化RNA。 质粒DNA构建克隆载体,分离目的基因 3.RNA制备好后是通过什么方法检测其有没有降解的?从胶上检测什么指标来判断RNA质量好坏?为什么?

分子生物学实验技术考试题库

一、名词解释 1.分配常数:又称分配系数,是指一种分析物在两种不相混合溶剂中的平衡常数。 2.多肽链的末端分析:确定多肽链的两末端可作为整条多肽链一级结构测定的标志,分为氨基端分析和羧基端分析。 3.连接酶:指能将双链DNA中一条单链上相邻两核苷酸连接成一条完整的分子的酶。 4.预杂交:在分子杂交实验之前对杂交膜上非样品区域进行封闭,用以降低探针在膜上的非特异性结合。 5.反转录PCR:是将反转录RNA与PCR结合起来建立的一种PCR技术。首先进行反转录产生cDNA,然后进行常规的PCR反应。 6.稳定表达:外源基因转染真核细胞并整合入基因组后的表达。 7.基因敲除:是指对一个结构已知但功能未知或未完全知道的基因,从分子水平上设计实验,将该基因从动物的原基因组中去除,或用其它无功能的DNA片断取代,然后从整体观察实验动物表型,推测相应基因的功能。 8.物理图谱:人类基因组的物理图是指以已知核苷酸序列的DNA片段为“路标”,以碱基对(bp,kb,Mb)作为基本测量单位(图距)的基因组图。 9.质谱图:不同质荷比的离子经质量分析器分开后,到检测器被检测并记录下来,经计算机处理后所表示出的图形。 10.侧向散射光:激光束照射细胞时,光以90度角散射的讯号,用于检测细胞内部结构属性。

11.离子交换层析:是以离子交换剂为固定相,液体为流动相的系统中进行的层析。 12.Edman降解:从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。 13.又称为限制性核酸内切酶(restriction endonuclease):是能够特异识别双链DNA序列并进行切割的一类酶。 14.电转移:用电泳技术将凝胶中的蛋白质,DNA或RNA条带按原位转移到固体支持物,形成印迹。 15.多重PCR:是在一次反应中加入多对引物,同时扩增一份模板样品中不同序列的PCR 过程。 16.融合表达: 在表达载体的多克隆位点上连有一段融合表达标签(Tag),表达产物为融合蛋白(有分N端或者C端融合表达),方便后继的纯化步骤或者检测。 17.同源重组:发生在DNA同源序列之间,有相同或近似碱基序列的DNA分子之间的遗传交换。 18.遗传图谱又称连锁图谱(linkage map),它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”,以遗传学距离为图距的基因组图。 19.碎片离子:广义的碎片离子为由分子离子裂解产生的所有离子。 20.前向散射光:激光束照射细胞时,光以相对轴较小角度向前方散射的讯号用于检测细胞等离子的表面属性,信号强弱与细胞体积大小成正比。 21.亲和层析:利用共价连接有特异配体的层析介质分离蛋白质混合物中能特异结合配体的目的蛋白或其他分子的一种层析法。(利用分子与其配体间特殊的、可逆性的亲和结合

《分子生物学》实验指导(2015-2016)

《分子生物学》实验指导 实验1 总DNA提取 生物总DNA的提取是分子生物学实验的一个重要内容。由于不同的生物材料细胞壁的结构和组成不同,而细胞壁结构的破坏是提取总DNA的关键步骤。同时细胞内的物质也根据生物种类的不同而有差异,因此不同生物采用的提取方法也不同,一般要根据具体的情况来设计实验方法。本实验介绍采用CTAB法提取植物总DNA的技术。 [实验目的] 学习和掌握学习CTAB法提取植物总DNA的基本原理和实验技术。学习和掌握紫外光吸收法鉴定DNA的纯度和浓度。 [实验原理] 植物叶片经液氮研磨,可使细胞壁破裂,加入去污剂(如CTAB),可使核蛋白体解析,然后使蛋白和多糖杂质沉淀,DNA进入水相,再用酚、氯仿抽提纯化。本实验采用CTAB法,其主要作用是破膜。CTAB 是一种非离子去污剂,能溶解膜蛋白与脂肪,也可解聚核蛋白。植物材料在CTAB的处理下,结合65℃水浴使细胞裂解、蛋白质变性、DNA 被释放出来。CTAB与核酸形成复合物,此复合物在高盐(>0.7mM)浓度下可溶,并稳定存在,但在低盐浓度(0.1-0.5mM NaCl)下CTAB-核酸复合物就因溶解度降低而沉淀,而大部分的蛋白质及多糖等仍溶解于溶液中。经过氯仿/ 异戊醇(24:1) 抽提去除蛋白质、多糖、色素等来纯化DNA,最后经异丙醇或乙醇等沉淀剂将DNA沉淀分离出来。 由于核酸、蛋白质、多糖在特定的紫外波长都有特征吸收。核酸及其衍生物的紫外吸收高峰在260nm。纯的DNA样品A260/280≈1.8,纯的RNA样品A260/280≈2.0,并且1μg/ml DNA 溶液A260=0.020。 [实验器材] 1、高压灭菌锅 2、冰箱 3、恒温水浴锅 4、高速冷冻离心机 5、紫外分光光度计 6、剪刀 7、陶瓷研钵和杵子 8、磨口锥形瓶(50ml) 9、滴管10、细玻棒11、小烧杯(50ml)12、离心管(50ml)13、植物材料 [实验试剂] 1、3×CTAB buffer(pH8.0) 100mM Tris 25mM EDTA 1.5M NaCl 3% CTAB 2% β-巯基乙醇 2、TE缓冲液(pH8.0) 10mmol/L Tris·HCl 1mmol/L EDTA 3、氯仿-异戊醇混合液(24:1,V/V) 4、95%乙醇 5、液氮 [实验步骤] 1、称取2g新鲜的植物叶片,用蒸馏水冲洗叶面,滤纸吸干水分。 2、将叶片剪成1cm长,置预冷的研钵中,倒入液氮,尽快研磨成粉末。 3、待液氮蒸发完后,加入15mL预热(60℃)的CTAB提取缓冲液,转入一磨口锥形瓶中,

现代分子生物学课后答案(朱玉贤_第三版)上

第一章绪论 2.写出DNA和RNA的英文全称。 答:脱氧核糖核酸(DNA, Deoxyribonucleic acid),核糖核酸(RNA, Ribonucleic acid)4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。 答:一,肺炎双球菌感染实验,1,R型菌落粗糙,菌体无多糖荚膜,无毒,注入小鼠体内后,小鼠不死亡。2,S型菌落光滑,菌体有多糖荚膜,有毒,注入到小鼠体内可以使小鼠患病死亡。3,用加热的方法杀死S型细菌后注入到小鼠体内,小鼠不死亡; 二,噬菌体侵染细菌的实验:1,噬菌体侵染细菌的实验过程:吸附→侵入→复制→组装→释放。2,DNA中P的含量多,蛋白质中P的含量少;蛋白质中有S而DNA中没有S,所以用放射性同位素35S标记一部分噬菌体的蛋白质,用放射性同位素32P标记另一部分噬菌体的DNA。用35P标记蛋白质的噬菌体侵染后,细菌体内无放射性,即表明噬菌体的蛋白质没有进入细菌内部;而用32P标记DNA的噬菌体侵染细菌后,细菌体内有放射性,即表明噬菌体的DNA进入了细菌体内。 三,烟草TMV的重建实验:1957年,Fraenkel-Conrat等人,将两个不同的TMV株系(S株系和HR株系)的蛋白质和RNA分别提取出来,然后相互对换,将S株系的蛋白质和HR株系的RNA,或反过来将HR株系的蛋白质和S株系的RNA放在一起,重建形成两种杂种病毒,去感染烟草叶片。 6.说出分子生物学的主要研究内容。 答:1,DNA重组技术;2,基因表达调控研究;3,生物大分子的结构功能研究----结构分子生物学;4,基因组、功能基因组与生物信息学研究。 第二章染色体与DNA 3.简述真核生物染色体的组成及组装过程 真核生物染色体除了性细胞外全是二倍体,DNA以及大量蛋白质及核膜构成的核小体是染色体结构的最基本单位。核小体的核心是由4种组蛋白(H2A、H2B、H3和H4)构成的扁球状8聚体。 蛋白质包括组蛋白与非组蛋白。组蛋白是染色体的结构蛋白,它与DNA组成核小体,含有大量赖氨酸核精氨酸。非组蛋白包括酶类与细胞分裂有关的蛋白等,他们也有可能是染色体的结构成分 由DNA和组蛋白组成的染色体纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。 1.由DNA与组蛋白包装成核小体,在组蛋白H1的介导下核小体彼此连接形成直径约10nm的核小体串珠结构,这是染色质包装的一级结构。 2.在有组蛋白H1存在的情况下,由直径10nm的核小体串珠结构螺旋盘绕,每圈6个核小体,形成外径为30nm,内径10nm,螺距11nm的螺线管,这是染色质包装的二级结构。 3.由螺线管进一步螺旋化形成直径为0.4μm的圆筒状结构,称为超螺线管,这是染色

分子生物学实验

分子生物学实验 MolecularBiology Experiments 【课程编号】021*******【课程类别】学科基础课 【学分数】3学分【适用专业】生物科学、生物技术 【学时数】 96学时【编写日期】 2009年6月 一、教学目标 本课程是在分子生物学及基因工程等理论课的基础上,开设的一门综合性兼设计性实验课程。该的教学内容主要突出实验技术的基础性和实用性,把目前最基本的分子生物学实验技术融入具体的系列实验中形成综合与设计性大实验。一方面让每个同学通过实际操作来达到更好地训练学生们的实验技术技能的目的;另一方面让学生全面地掌握基因工程的实验技术与方法、实验的设计原理、结果分析方法和分子生物学的基本原理,进一步培养学生的独立分析问题、解决问题的能力并学会如何利用实验手段实现科学研究的基本思维和目的,提高学生从事科学研究的综合素质。 二、教学内容和学时分配 实验一、实验总论5 学时基础性 主要内容:分子生物学基本实验技术简介和实验准备(清理仪器、试剂配置、培养基的配置与灭菌) 教学要求: 了解分子生物学实验课的目的与要求、设计思路、评分标准及仪器操作规范; 掌握试剂与培养基的配置、灭菌方法与操作技能。 重点、难点:学习试剂的配置、仪器操作规范。 实验二、碱性磷酸酶基因的克隆与筛选42学时综合性 主要内容:质粒DNA的提取与定性分析;PCR基因扩增及扩增产物的回收;DNA重组(酶切、连接、转化与筛选) 教学要求: 了解原核基因克隆与筛选的全过程与实验设计策略、载体的基本结构、基因工程酶(限制性内切酶、连接酶、Taq酶)的各种特性、DNA重组以及重组子筛选与鉴定的相关技术; 理解基因克隆与筛选的策略及其相关实验原理、碱裂解法质粒提取过程中各种纯化步骤的设计思想, PCR引物设计以及PCR体系设计的原则与注意事项、DNA重组时设计酶切与连接方案的一般规律、重组DNA导入受体细胞方法以及目的重组子的筛选与鉴定方法、影响DNA重组效率的因素;

分子生物学实验项目三

分子生物学实验项目三

实验三植物基因组DNA的提取 实验目的 通过本实验学习从植物组织中提取DNA的方法。 实验原理 利用液氮对植物组织进行研磨,从而破碎细胞。细胞提取液中含有SDS溶解膜蛋白而破坏细胞膜,使蛋白质变性而沉淀下来。EDTA抑制DNA酶的活性。再用酚、氯仿抽提的方法去除蛋白,得到的DNA溶液经乙醇沉淀。 仪器、材料与试剂 (一)仪器 1低温离心机 2 恒温水浴锅 3 台式离心机 4 琼脂糖凝胶电泳系统 5 微量加样器 (二)材料与试剂 1 三羟甲基氨基甲烷(Tris) 2 乙二胺四乙酸(EDTA) 3 氯化钠(Nacl) 4 β-巯基乙醇 5 氯化钾(KCl) 6 异丙醇

7 乙醇 8 琼脂糖 9 十二烷基硫酸钠(SDS) 10 50mL离心管 11陶瓷研钵 12 吸头、小指管 13 细胞提取液 100mmol/L Tris.HCl(PH 8.0) 5 mmol/L EDTA(PH 8.0) 500 mmol/L Nacl 1.25% SDS 1 mmol/L β-巯基乙醇 14 5 mol/L KCl 15 TE缓冲液 10 mmol/L Tris.HCl(PH 8.0) 1 mmol/L EDTA(PH 8.0) 16 哥伦比亚野生型拟南芥(Arabidopsis Columbia)三周幼叶。 17 TIANGEN基因组DNA提取试剂盒(Plant Genomic DNA Kit)(离心柱型)。 实验步骤 一、自配试剂提取步骤

1 取4g新鲜叶片,在液氮中充分研磨成粉末状(越细越好)。 2 将研磨好的粉末转移至50mL的离心管中,加入16mL细胞提取液,充分混匀,65℃水浴保温20min。 3 从水浴中取出离心管,加入5mL5mol/L的KCl溶液,混匀,冰浴20min。 4 4000r/min离心20min。 5 降上清液转移到另一50mL的离心管中。 6 加等体积的酚/氯仿混匀,12000 r/min离心5min,取上清。 7 加等体积氯仿,混匀,12000r/min离心5min,取上清。 8 加入0.6-1倍体积的异丙醇(沉淀DNA),混匀。 9 离心获得沉淀,加70%乙醇洗涤3次,风干沉淀。 10加入500μLTE缓冲液,溶解DNA。 11取3 mL上清液,琼脂糖凝胶电泳检测DNA的浓度和质量。 二植物基因组DNA提取试剂盒提取步骤 1、拟南芥基因组DNA的提取 以野生型拟南芥(Arabidopsis Columbia)2周幼叶为材料(称取叶片约100毫克),用TIANGEN基因组DNA提取试剂盒(Plant Genomic DNA Kit)(离心柱型)按以下步骤提取基因组DNA: 1) 取干净幼叶100mg,加入液氮充分研磨。 2) 将研磨好的粉末迅速转移到预先装有700μL65℃预热缓冲液GP1的离心管中(实验前在预热的GP1加入巯基乙醇,使其终浓度为0.1%),迅速颠倒混匀后,将离心管放在65℃水浴中20分钟,水浴过程中颠倒离心管以混合样品数

现代分子生物学总结题库

第一章、基因的结构和功能实体及基因组 1、基因定义 基因(遗传因子)是遗传的物质基础,是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称,携带有遗传信息的DNA序列,是具有遗传效应的DNA分子片段,是控制性状的基本遗传单位,通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息,从而控制生物个体的性状表现。 2、DNA修复 DNA修复(DNA repairing)是细胞对DNA受损伤后的一种反应,这种反应可能使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能;但有时并非能完全消除DNA的损伤,只是使细胞能够耐受这DNA的损伤而能继续生存。也许这未能完全修复而存留下来的损伤会在适合的条件下显示出来(如细胞的癌变等),但如果细胞不具备这修复功能,就无法对付经常在发生的DNA损伤事件,就不能生存。对不同的DNA损伤,细胞可以有不同的修复反应。3、DNA损伤 DNA损伤是复制过程中发生的DNA核苷酸序列永久性改变,并导致遗传特征改变的现象。情况分为:substitutation (替换)deletion (删除)insertion (插入)exon skipping (外显子跳跃)。 DNA损伤的改变类型:a、点突变:指DNA上单一碱基的变异。嘌呤替代嘌呤(A与G之间的相互替代)、嘧啶替代嘧啶(C与T之间的替代)称为转换(transition);嘌呤变嘧啶或嘧啶变嘌呤则称为颠换(transvertion)。b、缺失:指DNA链上一个或一段核苷酸的消失。c、插入:指一个或一段核苷酸插入到DNA链中。在为蛋白质编码的序列中如缺失及插入的核苷酸数不是3的整倍数,则发生读框移动(reading frame shift),使其后所译读的氨基酸序列全部混乱,称为移码突变(frame-shift mutaion)。d、倒位或转位:(transposition)指DNA链重组使其中一段核苷酸链方向倒置、或从一处迁移到另一处。 e、双链断裂:对单倍体细胞一个双链断裂就是致死性事件。 4、同源重组 同源重组,(Homologus Recombination)是指发生在姐妹染色单体(sister chromatin) 之间或同一染色体上含有同源序列的DNA分子之间或分子之内的重新组合。同源重组需要一系列的蛋白质催化,如原核生物细胞内的RecA、RecBCD、RecF、RecO、RecR等;以及真核生物细胞内的Rad51、Mre11-Rad50等等。同源重组反应通常根据交叉分子或holiday 结构(Holiday Juncture Structure) 的形成和拆分分为三个阶段,即前联会体阶段、联会体形成和Holiday 结构的拆分。 a、基因敲除 基因敲除(geneknockout),是指对一个结构已知但功能未知的基因,从分子水平上设计实验,将该基因去除,或用其它顺序相近基因取代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因的功能。这与早期生理学研究中常用的切除部分-观察整体-推测功能的三部曲思想相似。基因敲除除可中止某一基因的表达外,还包括引入新基因及引入定点突变。既可以是用突变基因或其它基因敲除相应的正常基因,也可以用正常基因敲除相应的突变基因。 b、因转移法 同源重组(homologousrecombination)是将外源基因定位导人受体细胞染色体上的方法,因为在该座位有与导人基因同源的序列,通过单一或双交换,新基因片段可替换有缺陷的基因片段,达到修正缺陷基因的目的。位点特异性重组是发生在两条DNA链特异位点上的重组,重组的发生需一段同源序列即特异性位点(又称附着点;attachmentsite,att)和位点特异性的蛋白因子即重组酶参与催化。重组酶仅能催化特异性位点间的重组,因而重组具有特异性和高度保守性。

分子生物学实验心得体会

关于分子生物学实验的体会 梁慧媛(生技01 级) 不知不觉间,一年的时间就这样流逝了,与分子生物实验相伴,对我而言,的确不同寻常。并不仅仅是学习生物学实验技术和方法的宝贵经历,它意味着更多。 首先是实验条件、实验过程、实验设计的完备性,从这里可以初步感受到生物学研究的科学性与严肃性,自己可以得到宝贵的机会,亲身体会生物学研究的苦辣酸甜。一直一直喜欢,得到正确实验结果时刻的畅快感,那是无法言明的欣慰感,一次身心彻底地放松,可以将所有一整天来积累的疲劳抛之身后,即使仅仅是小小的成功,也会让我们兴奋不已。在整理资料,将一年来保存的记录一遍一遍的翻看,重温其中的特别滋味,我,轻轻地笑了。我,喜欢这里,喜欢生物学。 失误是常有的,经历过吃惊、后悔、无奈,检讨分析,最后重新开始。一波三折的记忆清晰的印在脑海中,这种深深的挫折感,再试一次的勇气,我会一生记取的。一年间,随着对生物学实验知识和技能的进一步学习,我更坚定了自己学习生物学的志向,感谢分子生物学实验的"试炼" 。 分子生物学实验心得体会 刘东强(生科01 级) 分子生物学实验室本科生第一次接触到了真正培养实验能力的实验课,它不同于我们在大二开的植物、动物、微生物等实验课。在这些课上,主要以制备样品并观察样品的形态、结构特征为主,这是由于我们当时正值大二,专业知识还远不够。 随着以后理论课学习的深入,我们开始了分子生物学实验的学习,这无疑对于深刻巩固我们理论课上学到的知识是有帮助的,也进一步加深了对原有知识的理解,如启动子的概念、类型、PCR的原理等。另外,在实验课中,我们掌握并学会如何运用分子生物学研究中的一些基本实验技术,如质粒的提取、总RNA 的制备、PCR 技术等。 我们的实验动手能力通过亲身接触实验过程并亲自设计一些实验得到了提高,使我们不再象刚开始做分子生物学实验的时候照搬实验指导上的实验步骤,而是通过我们自己的思考,根据现有的实验条件,对原有的步骤作必要的改进。 此外,通过这门实验课的学习,我们形成了严谨的态度,如有时得出的实验结果与理论不符,我们渐渐养成了仔细分析实验结果的习惯,查找在实验设计或操作过程中出现的问题,同时对理论知识认识得更清楚。 总之,我认为,分子生物学实验课,是称得上实用、精彩、有意思的好实验,对于今后我的研究或工作很有价值 刘佳凝(生技01 级) 一学期的分子生物学实验对我来说很重要,同时通过一学期的实践让我给分子生物学有了较深入地体会: 1、很感谢由我系生化组老师们编写的这本实验指导。里面的实验原理与操作步骤都清晰易懂,有助于我

分子生物学试验基础知识

分子生物学实验基础知识 分子生物学是在生物化学基础上发展起来的,以研究核酸和蛋白质结构、功能等生命本质的学科,在核酸、蛋白质分子水平研究发病、诊断、治疗和预后的机制。其中基因工程(基因技术,基因重组)是目前分子生物学研究热点,这些技术可以改造或扩增基因和基因产物,使微量的研究对象达到分析水平,是研究基因调控和表达的方法,也是分子水平研究疾病发生机制、基因诊断和基因治疗的方法。转化(trans formation)、转染、转导、转位等是自然界基因重组存在的方式,也是人工基因重组常采用的手段。基因重组的目的之一是基因克隆(gene clone),基因克隆可理解为以一分子基因为模板扩增得到的与模板分子结构完全相同的基因。使需要分析研究的微量、混杂的目的基因易于纯化,得以增量,便于分析。 外来基因引起细胞生物性状改变的过程叫转化(transformation),以噬菌体把外源基因导入细菌的过程叫转染(transfection)。利用载体(噬菌体或病毒)把遗传物质从一种宿主传给另一种宿主的过程叫转导(transduction)。一个或一组基因从一处转移到基因组另一处的过程叫转位(transposition),这些游动的基因叫转位子。 一、基因工程的常用工具 (一)载体 载体(Vector)是把外源DNA(目的基因)导入宿主细胞,使之传代、扩增、表达的工具。载体有质粒(plasmid)、噬菌体、单链丝状噬菌体和粘性末端质粒(粘粒)、病毒等。载体具有能自我复制;有可选择的,便于筛选、鉴定的遗传标记;有供外源DNA插入的位点;本身体积小等特征。 质粒存在于多种细菌,是染色体(核)以外的独立遗传因子,由双链环状DNA组成,几乎完全裸露,很少有蛋白质结合。质粒有严紧型和松弛型之分。严紧型由DNA多聚酶Ⅲ复制,一个细胞可复制1-5个质粒。而松弛型由DNA多聚酶Ⅰ复制,一个细胞可复制30-50个质粒,如果用氯霉素可阻止蛋白质合成,使质粒有效利用原料,复制更多的质粒。质粒经过改造品种繁多,常用的有pBR322、pUC系列等。这些质粒都含有多个基本基因,如复制起动区(复制原点Ori),便于复制扩增;抗抗生素标记(抗氨芐青霉素Ap r、抗四环素Tc r等)或大肠埃希菌部分乳糖操纵子(E.coli LacZ)等,便于基因重组体的筛选;基因发动子(乳糖操纵子Lac、色氨酸操纵子Trp等)和转录终止序列,便于插入的外源基因转录、翻译表达。质粒上还有许多限制性内切酶的切点,即基因插入位点,又叫基因重组位点,基因克隆位点。 常用噬菌体载体有单链噬菌体M13系统;双链噬菌体系统。噬菌体应和相应的宿主细胞配合使用。以上载体各有特点,便于选择,灵活应用。 (二)工具酶

分子生物学实验设计实验

分子生物学实验 设计实验 题目:在大肠杆菌中表达绿色荧光基因(EGFP ) 学院:生命科学学院 专业:生态学 教师:吴传芳 姓名/学号:余光辉/20 方成/20

一、实验目的 在大肠杆菌中表达绿色荧光蛋白 二、实验流程 三、实验试剂、材料及步骤 (一)质粒DNA的提取 1.原理 碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法,其基本原理为:当菌 体在NaOH和SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA发生变性,当加入中和液后, 质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染 色体DNA不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。 经过苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和 RNA,所得纯化的质粒DNA已可满足细菌转化、DNA片段的分离和酶切、常 规亚克隆及探针标记等要求 2.试剂 LB培养液:胰蛋白胨(Tryptone)10g,酵母提取物(Yeast extract)5 g,NaCl 5g, 琼脂(固体培养基)15g,用1N NaOH调pH 7.5。 溶液Ⅰ:50mmol/L 葡萄糖, 10mmol/ EDTA-Na, 25mmol/L Tris-HCl (pH8.0) 溶液Ⅱ:0.4mol/L NaOH , 2% SDS 临用前1:1配制。 溶液Ⅲ:5mol/L 醋酸钾60ml 冰醋酸11.5ml 双蒸水28.5ml 卡那霉素(20mg/mL) 抽提液(饱和酚:氯仿:异戊醇=25:24:1 ) 无水乙醇 70%乙醇 TE缓冲液或ddH2O

3.材料 含质粒pET-28a和pEGFP-N3菌液 1.5ml塑料离心管 EP管架 微量取液器和取液器吸头 常用玻璃器皿 4.实验步骤 (1)将带有质粒pET-28a和pEGFP-N3的大肠杆菌接种在液体培养基中(加氨苄青霉素50μg/mL),37℃培养过夜 (2)取培养菌液1.5mL置Eppendorf小管中,10000rpm×2min,弃上清液 (3)加入100μL溶液I,漩涡器上充分混匀,在室温下放置10 min (4)加入200μL新配制的溶液Ⅱ,轻轻翻转2~3次,使之混匀,冰上放置5 min (5)加入150μL冰冷的溶液Ⅲ,加盖后温和颠倒数次使混匀,产生白色絮状物,冰上放置15 min (6)10000rpm×5 min,取上清液于另一干净的离心管中 (7)向上清液中加入等体积(约400μL)酚/氯仿/异戊醇(25:24:1,v/v),振荡混匀,10000rpm ×10 min,将上清液转移至新的离心管中(8)加入等体积(约370μL)氯仿/异戊醇(24:1),混匀,离心2min ,取上清液于新离心管中 (9)向上清液加入2倍体积无水乙醇,混匀,-200C放置1h (10)12000rpm × 5 min,倒去上清液,把离心管倒扣在吸水纸上,吸干液体 (11)加0.8mL70%乙醇,离心1 min,倒去上清液,真空抽干或室温自然干燥30min (12)加30μL ddH2O ,-200C保存备用 5.注意 (1)饱和酚(取下层)单独吸200μL,氯仿:异戊醇(24:1)吸200μL (2)制备质粒过程中,所有操作必须缓和,不要剧烈振荡(特别是加入溶液II 和III ),以避免机械剪切力对DNA的断裂作用 (二)DNA琼脂糖凝胶电泳检测 1.原理 在质粒提取的过程中,由于操作原因,提取的质粒可能有三种:线性DNA、 开环DNA 、闭环超螺旋DNA 。 当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA泳动速度:闭环超螺旋〉线状〉开 环。 但有时也有也会出现相反情况,因为与琼脂糖浓度、电流强度、离子强度及核 酸染料含量有关。 2.试剂 Gold view(DNA染料) 0.5×TBE缓冲液 上样缓冲液(6×) 3.材料 提取的pEGFP-N3和pET-28a ,琼脂糖,锥形瓶,一次性手套,胶铲,封口膜,

分子生物学常用实验指南

生命科学系 2011-2012学年度分子生物学实验 (0801班)

2011-2012学年度分子生物学实验指导 实验一大肠杆菌感受态细胞的制备 (3) 实验二质粒DNA的转化 (4) 实验三质粒DNA的提取 (5) 实验四琼脂糖凝胶电泳检测DNA (7) 实验五PCR基因扩增 (9) 实验六DNA重组 (10) 实验七蓝白斑筛选实验 (11) 实验八DNA酶切技术 (13)

实验一大肠杆菌感受态细胞的制备 一、实验目的:掌握大肠杆菌感受态细胞的制备技术 二、实验原理:感受态——细菌处在容易吸收外源DNA的状态。 我们选用经过基因改造的生物工程菌株——大肠杆菌top10菌株为材料,在0℃、CaCl2低渗溶液处理,细胞壁破坏,细胞成为球型原生质体。因而具备了吸收外源DNA的能力。 三、仪器:1.超净工作台 2.低温离心机 3.恒温摇床 4.紫外分光光度仪 四、材料与试剂: 1.大肠杆菌top10菌株 2. 0.1mol/L CaCl2溶液500mL、 0.2mol/L CaCl2溶液50mL 3..LB液体及固体培养基 4.50%甘油500mL(灭菌) 五、实验操作步骤: 1.从大肠杆菌top10菌株平板上挑取一个单菌落,接种于3mL LB液体培养基中, 37℃振荡(200r/min)培养过夜。 2.次日早上取0.4mL菌液转接到40mL LB液体培养基中,37℃震荡培养2~3h.(A600 应在0.4~0.5之间) 3.将菌液置冰浴中10min。(同时将0.1mol/L CaCl2溶液、50%甘油预冷) 4.取菌液1.5mL,4℃离心2min(3500r/min).弃上清,再加菌液1.5mL,4℃再离 心一次,弃上清,倒置以便使培养液流尽。 5.用冰冷的0.1mol/L CaCl2溶液1mL悬浮细胞(轻轻涡旋使悬浮),立即置冰浴保 温30min。 6.4℃离心2min(3500r/min),弃上清,加入100μL冰冷的0.2mol/L CaCl2溶液、 100μL50%甘油轻轻手摇悬浮,置冰浴上,接着进行质粒DNA转化,或-70℃保存。

分子生物学实验指导-3

北京化工大学分子生物学实验指导

实验一 少量质粒DNA的制备 一、实验目的 (1)了解质粒的特性及其在分子生物学研究中的作用。 (2)掌握质粒DNA分离、纯化的原理。 (3)学习碱裂解法分离质粒DNA的方法。 二、实验原理 质粒(plasmid)是一种双链的共价闭环状的DNA分子,它是染色体外能够稳定遗传得因子。质粒具有复制和控制机构,能够在细胞质中独立自主地进行自身复制,并使子代细胞保持它们恒定的拷贝数。从细胞生存来看,没有质粒存在,基本上不妨碍细胞的存活,因此质粒是寄生性的复制子。根据质粒的这种特性,通常采用DNA体外重组技术和微生物转化等基因工程的技术和方法,使重组到质粒的某种基因(如干扰素基因)带进受体细胞(如具有一定特性的大肠杆菌细胞等)表达它的遗传性质,改变或修饰寄主细胞原有的代谢产物,或产生新的物质(如干扰素)。目前,质粒已广泛地用作基因工程中的DNA分子无性繁殖的运载体,同时它也是研究DNA结构与功能的较好模型。 在细菌细胞中,质粒DNA通常为染色体DNA的2%左右,但是细菌质粒DNA的含量与其复制类型有关。质粒在细胞内的复制,一般分为两种类型:严密控制(stringent control)复制型和松弛控制型(relaxed control)复制型。严密控制复制型的质粒只在细胞周期的一定阶段进行复制,染色体不复制时,质粒也不复制。每个细胞内只含1个或几个质粒分子(即有1个或几个拷贝)。松弛控制复制型的质粒在整个细胞周期中随时可以复制,当染色体复制已经停止时,该质粒仍然能够继续复制。该质粒在一个细胞内有许多拷贝,一般在20个以上,例如col E1 质粒(含有产生大肠杆菌素E1 基因)及其衍生质粒,在每个细胞内约有20多个拷贝。 所有分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离和纯化质粒DNA。目前应用于质体DNA的纯化或抽取的方法众多,例如碱溶裂法(alkaline lysis)、热裂解法(boiling method)、氯化铯(CsCl)纯化法,及市售柱层析套管法等。最常用的碱裂解法具效率高、价廉、简单易学等优点。其原理是利用碱处理质粒DNA及染色体DNA,使两者双股打开呈单股状态,再加酸中和,使单股回复为双股DNA,同时在急速中和反应中,染色体DNA因分子过于庞大以致于碱基匆忙配对,形成杂乱无序的巨大分子,对水的相对溶解度低而易被沉淀下来。相反,质粒DNA因分子小,两单股DNA恢复原碱基配对快而易溶于水中,所以只要经过离心,即可将染色体DNA与质体DNA分离。本实验所使用的pUC19含有β-lactamase基因,会产生peripasmic酶,进行蓝白斑筛选,抗氨苄青霉基因ampicillin (Amp)两种抗性筛选标记。 碱裂解法:本实验是以alkaline lysis的方法进行,其原理是将大肠杆菌以NaOH及SDS分解,并使蛋白质及DNA变性,然后以酸中和。小分子质粒DNA在中和后可恢复原状,但大部

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