基因克隆方法步骤

基因克隆方法步骤
基因克隆方法步骤

克隆步骤

一、目的片段的回收纯化

1.柱平衡步骤:向吸附柱CB2中(吸附柱放入收集管中)加入500ul 平衡液BL,12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱

重新放回收集管中。(请使用当天处理过的柱子)。

2.将单一的目的DNA条带从琼脂糖凝胶中切下(尽量切除多余部分)放入干净的离心管中,称取重量。

3.向胶块中加入加入溶液PC(0.1g加入100ul,注意没过胶块),50℃水浴放置10min左右,期间不断温和地上下翻转离心管,已确保胶块

充分溶解。

4.将上一步所得溶液加入一个吸附柱(吸附柱放入收集管中),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收

集管中。

5.向吸附柱CB2中加入600ul漂洗液(使用前请先检查是否已加入无水乙醇),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱

重新放回收集管中。

6.重复步骤5.

7.将吸附柱CB2放入收集管中,12000rpm离心2min,尽量除去漂洗液,将吸附柱置于室温放置数分钟,彻底晾干。

8.将吸附柱CB2放入一个干净的1.5ml离心管中,向吸附膜中间位置悬空滴加40ul的无菌水。室温放置2min,12000rpm离心2min,

收集DNA溶液。(可以将离心后的溶液重新加到柱子中再回收一次) 9.取2ulDNA加入loading buffer点样,电泳检测是否回收出来样品。

二、目的片段与载体的连接

1. 将回收的目的片段与T 载体连接,反应体系如下:

目的片段 4 .5μL

pMD19-T simple Vector 0.5μL

SolutionⅠ 5 μL

Total 10 μL

按上述体系依次加入各组分后,旋涡混匀,稍加离心后置于16℃连接过夜。

2.转化

1)从-80 ℃冰箱中取50 μL 感受态细胞在冰上解冻。

2)在超净工作台上,加入10 μL 连接产物,轻轻混匀,冰上放置

30 min 。

3)在42℃热击90s,然后迅速置于冰上5 min。

4)加入700-1000 μL LB 液体培养基,37℃,低转速(150r/min)

振荡培养1h。

5)取200 μL 菌液涂布于LB/Amp/X-Gal/IPTG 平板,37℃培养

12-16h (用AMP平板即可)。

6)在超净台上挑取白色菌落加到含有1mlLB培养基和1ulAmp的

EP管中,摇菌培养。(挑单菌落切记一管一菌落,不可多加)三、阳性克隆鉴定

反应体系为:

菌液2ul

10x buffer 3ul

2.5x dNTP 2.4ul

M13引物前后各1ul

2.5U Tag聚合酶0.4ul

ddH20 18.4ul

Mg2+ 1.8ul 共30ul

按上述体系加入各组分后混匀,用牙签挑取单菌落作为模板,PCR 反应条件为:

94℃5min

95℃50s

56℃50s 30 cycles

72℃1min

72℃10min

反应结束后取5μL PCR 产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测,如能够扩增出约1500bp片段,将菌液送公司测序。

注:培养基配置

LB培养基

1.称取Tryptone 10g、Yeast Extract 5g、Nacl 10g至于1L烧杯中。

2.加入约800ml的去离子水,充分搅拌溶解。

3.滴加5N NaOH(约0.2ml),调节pH至7.0。

4.加去离子水将培养基定容至1L.

5.高温高压灭菌后,4℃保存。

LB/Amp 培养基

1.称取Tryptone 10g、Yeast Extract 5g、Nacl 10g至于1L烧杯中。

2.加入约800ml的去离子水,充分搅拌溶解。

3.滴加5N NaOH(约0.2ml),调节pH至7.0。

4.加去离子水将培养基定容至1L.

5.高温高压灭菌后,冷却至室温。

6.加入1mlAmp(100mg/ml)后混合均匀。

7.4℃保存。

100mg/ml Amp

1.称量5gAmp置于50ml离心管中。

2.加入40ml灭菌水,充分溶解后,定容至50ml。

3.用0.22um滤器过滤除菌。

4.小份分装后(1ml一份)后,-20℃保存。

基因克隆、假病毒操作步骤

实验名称:基因克隆 实验器材:荧光定量PCR仪、摇床、离心机、生工PCR产物纯化试剂盒、恒温加热器、 NEB连接体系、灭菌纯水、JM109感受态、冰、LB培养基、酒精灯、涂棒、氨苄、氨苄抗性平板、甘油等; 操作步骤: 1、可通过PCR进行拼接获得目的基因的,过柱纯化(生工试剂盒根据说明书进行纯化, 在最后一步的洗脱可以用预热的灭菌纯水洗脱,在加灭菌纯水洗脱的时候一定要加在纯化柱子的膜中间); 2、选择合适的载体(EZ-T)用连接酶进行连接,NEB体系,16℃过夜连接 T4lages 1.0 10×T4buffer 2.0 EZ-T 1.0 目的基因8.0 DdH2O 8.0 _________ 20ul 3、取100μl摇匀后的JM109感受态细胞悬浮液(如是冷冻保存液,则需化冻后马上进行下 面的操作),加入10μl连接产物,轻轻摇匀,冰上放置30min后,于42度水浴中保温90s,然后迅速在冰上冷却2min; 4、加入500μl LB液体培养基,混匀于37℃振荡培养45min使受体菌恢复正常生长状态并 使转化体产生抗药性; 5、将恢复培养的菌体5000rpm离心3min,移去上层LB培养基,用余下的200μl重悬菌体, 并用灭菌玻璃推子(酒精灯上烧后冷却),均匀涂布于琼脂凝胶表面(氨苄抗性),37℃倒置培养12~16小时; 6、挑取多个单克隆菌落分别接种到1ml含有抗生素(氨苄)的LB液体培养基中,37℃振 荡培养3h; 7、培养1-2小时即可以利用PCR(定量或定性)进行鉴定; 8、选取初步鉴定阳性的菌液送测序,测序正确后甘油保存(甘油的浓度为30%-50%),充 分混匀,-80℃保存;

基因克隆及转基因方法

基因克隆及转基因 一、基因克隆及转基因过程 1、设计引物 软件是https://www.360docs.net/doc/c016595116.html,sergene.v7.1,用到里面的PrimerSelect和EditSeq。 一般原则:1、长度:18-25; 2、GC含量:40-60%,正反向引物相差不要大于5%; 3、Tm值:55以上(到65),实在不行50以上也可以,正反向引物相差不要大 于5; 4、3’端结尾最好是GC,其次是T,不要A; 5、正反向引物连续配对数小于4; 6、在NCBI上的Primer Blast上看引物特异性如何; (如果克隆的话不能满足条件也没办法。) 不是必须条件,但可以考虑:多个基因设计引物时,可尽量使Tm值相似,方便PCR。 步骤: 一、打开PrimerSelect和EditSeq。 二、在EditSeq中输入你的序列。 引物有一对F和R 1、对于F是从5’到3’,在序列的前部分选择长度为18-25bp的碱基,如果你是要验证就随便选,如果你是要克隆就在最开始选,不符合原则就只能在你选的后边增或减碱基。 2、将选择的F引物输入到PrimerSelect中,在File中选择Enter New Primer,复制,OK,然后可以看到引物的情况,看看长度、Tm、GC含量是不是符合标准,不符合就继续选。 3、对于R是从3’到5’,选中序列,在EditSeq的Goodies中选择第一个“反向互补”,此时序列已反向互补,按照前面F的方法搜索R的引物。、 4、注意你想要的目的带的大小,比如序列是1000bp,你想PCR出来800大小的目的带,那就要看看F和R之间的长度在你想要的范围内。可以将R反向互补,在正向的序列中搜索R在的位置,就是在EditSeq中选择Search,点击第一个Find,开始搜寻。 5、搜索完引物在PrimerSelec中的Report中选择前两个查看二聚体情况。 6、在NCBI上的Primer Blast上看引物特异性如何。 7、因为是克隆,所以引物要有酶切位点,酶切位点的加入主要考虑所用到的表达载体,在NEBcutter网站中输入总序列查看可用的酶切位点。在引物上游加入酶切位点,注意加入时载体的表达的方向,前面的酶切位点在引物F上,后面的酶切位点在引物R上。一般在引物上游还要加上两个保护碱基。 2、提取醋栗DNA 3、PCR扩增与目的基因回收 PCR先找合适的退火温度,找到后回收时就可以多PCR几管,一般我们用20ul的体系,PCR5管就可以回收,就是琼脂糖凝胶回收,将目的基因用刀片切下来,用试剂盒回收。回收完可以再跑电泳检测一遍。 PCR: 20ul体系:灭菌水13.8ul,若模板为质粒灭菌水14.3ul; 2.5mMdNTP2.0ul;

植物基因的克隆|植物基因克隆的基本步骤

植物基因的克隆 08医用二班姚桂鹏0807508245 简介 克隆(clone)是指一个细胞或一个生物个体无性繁殖所产生的后代群体。通常所说的基因克隆是指基于大肠埃希菌的DNA片段(或基因)的扩增,主要过程包括目标DNA的获取、重组载体的构建、受体细胞的转化以及重组细胞的筛选和繁殖等。本文主要介绍植物基因的特点、基因克隆的载体、基因克隆的工具酶、基因克隆的策略以及植物目的基因的分离克隆方法等内容。 关键词 植物基因基因克隆载体工具酶克隆策略分离克隆方法 Plant gene cloning Introduction Cloning (clone) refers to a cell or an individual organisms asexual reproduction produced offspring. Usually said cloning genes means

based on escherichia coli segment of DNA (or genes), including the main course target DNA, restructuring of the carrier, transformation of receptor cells and reorganization of screening and reproductive cells. This paper mainly introduces the characteristics of plant gene and gene cloning and carrier, gene clone tool enzyme, gene cloning and plant gene strategy of separation cloning method, etc. Keywords Plant gene cloning tool enzyme gene cloning vector method of separation of cloning strategy 一、植物基因的结构和功能 基因(gene)是核酸分子中包含了遗传信息的遗传单位。一般来说,植物基因都可分为转录区和非转录的调控区两部分。 (一)植物基因的启动子 启动子(promoter)是指在位于结构基因上游决定基因转录起始的区域,植物积阴德启动子包括三个较重要的区域,一时转录起始位点,而是转录起始位点上游25~40bp的区域,三是转录起始位点上游-75bp处或更远些的区域。 (二)植物基因的增强子序列

4植物基因克隆的策略与方法

4植物基因克隆的策略与方法 基因的克隆确实是利用体外重组技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的要紧目标是识不、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传操纵关系。通过几十年的努力由于植物发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速进展,使人们把握了大量有关植物优良性状基因的生物学和遗传学知识,再运用先进的酶学和生物学技术差不多克隆出了与植物抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆,育性、高蛋白质及与植物发育有关的许多基因。我们实验室对天麻抗真菌蛋白基因作了功能克隆的研究(舒群芳等,1995;舒群芳等,19 97),为了克隆植物基因也探讨了其它克隆方法,本文论述基因克隆的策略、方法及取得的一些进展。 1功能克隆(functional Cloning) 功能克隆确实是按照性状的差不多生化特性这一功能信息,在鉴定和已知基因的功能后克隆(Collis,1995)。其具体作法是:在纯化相应的编码蛋白后构建cDNA文库或基因组文库,DNA文库中基因的选择按照情形要紧可用二种方法进行,(1)将纯化的蛋白质进行氨基酸测序,据此合成寡核苷酸探针 从cDNA库或基因组文库中选择编码基因,(2)将相应的编码蛋白制成相应抗体探针,从cDNA入载体表达库中选择相应克隆。功能克隆是一种经典的基因克隆策略,专门多基因的分离利用这种策略。 Hain等从葡萄中克隆了两个编码白藜芦醇合成的二苯乙烯合成酶基因(Vst1和Vst2),葡萄中抗菌化合物白藜芦醇的存在,能够提升对灰质葡萄孢(B otrytis cinerce)的抗性,在烟草和其它一些植物中无二苯乙烯合成酶,因此克隆该基因通过转基因后,对有些植物产生对灰质葡萄孢的抗性专门有意义(H ain等,1985)。Kondo等1989年对编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的基因组DN A做了克隆和序列分析(Kondo等,1989)。周兆斓等构建了水稻cDNA文库,分离了编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的cDNA(周兆斓等,1996)。植物蛋白酶抑制剂是一类天然的抗虫物质,它可抑制摄食害虫对蛋白质的消化,使害虫因 缺乏所需氨基酸而导致非正常发育或死亡。胡天华等人从烟草中分离出流行于我国的黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic virus)(CMV),并克隆了编码该

基因克隆载体上的各种常用蛋白标签

基因克隆载体上的各种常用蛋白标签 蛋白标签(proteintag)是指利用DNA体外重组技术,与目的蛋白一起融合表达的一种多肽或者蛋白,以便于目的蛋白的表达、检测、示踪和纯化等。随着技术的不断发展,研究人员相继开发出了具有各种不同功能的蛋白标签。目前,这些蛋白标签已在基础研究和商业化产品生产等方面得到了广泛的应用。 美国GeneCopoeia(复能基因)为客户提供50多种蛋白标签,可以满足客户的不同需求,包括各种最新型的标签,如:SNAP-Tag?、Halo Tag?、AviTag?、Sumo等;也提供齐全的各种常用标签,如eGFP、His、Flag等等标签。 以下是部分蛋白标签的特性介绍,更加详细的介绍可在查询产品的结果列表里面看到各种推荐的蛋白标签和载体。 TrxHIS His6是指六个组氨酸残基组成的融合标签,可插入在目的蛋白的C末端或N末端。当某一个标签的使用,一是能构成表位利于纯化和检测;二是构成独特的结构特征(结合配体)利于纯化。组氨酸残基侧链与固态的镍有强烈的吸引力,可用于固定化金属螯合层析(IMAC),对重组蛋白进行分离纯化。使用His-tag有下面优点: 标签的量小,只有~0.84KD,而GST和蛋白A分别为~26KD和~30KD,一般不影响目标蛋白的功能; His标签融合蛋白可以在非离子型表面活性剂存在的条件下或变性条件下纯化,前者在纯化疏水性强的蛋白得到应用,后者在纯化包涵体蛋白时特别有用,用高浓度的变性剂溶解后通过金属螯和去除杂蛋白,使复性不受其它蛋白的干扰,或进行金属螯和亲和层析复性; His标签融合蛋白也被用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA相互作用研究; His标签免疫原性相对较低,可将纯化的蛋白直接注射动物进行免疫并制备抗体。 可应用于多种表达系统,纯化的条件温和; 可以和其它的亲和标签一起构建双亲和标签。 Flag标签蛋白 Flag标签蛋白为编码8个氨基酸的亲水性多肽(DYKDDDDK),同时载体中构建的Kozak序列使得带有FLAG的融合蛋白在真核表达系统中表达效率更高。FLAG作为标签蛋白,其融合表达目的蛋白后具有以下优点: FLAG作为融合表达标签,其通常不会与目的蛋白相互作用并且通常不会影响目的蛋白的功能、性质,这样就有利用研究人员对融合蛋白进行下游研究。 融合FLAG的目的蛋白,可以直接通过FLAG进行亲和层析,此层析为非变性纯化,可以纯化有活性的融合蛋白,并且纯化效率高。 FLAG作为标签蛋白,其可以被抗FLAG的抗体识别,这样就方便通过Western Blot、ELISA等方法对含有FLAG的融合蛋白进行检测、鉴定。

整个基因克隆实验流程(完整)

一、组织总RNA的提取 相关试剂:T rizol;氯仿;苯酚;异丙醇;75%乙醇;RNase-free水 相关仪器:制冰机;液氮&研钵/生物样品研磨仪;高速离心机;移液器(1ml、200μl、100μl/50μl);涡旋振荡仪;恒温金属浴。 相关耗材:解剖工具,冰盒,离心管,离心管架,吸头(1ml,200μl/300μl),一次性手套,实验手套。 实验步骤 1.取暂养草鱼,冰上放置一段时间,然后解剖,剪取肠道50~100mg,放入研钵中,加入 液氮迅速研磨,然后加入1ml 预冷TRIzol试剂,充分研磨至无颗粒物存在。 2.转移到离心管中,室温放置5min,使细胞充分裂解; 3.按1ml Trizol加入200μl氯仿,盖上盖子,迅速充分摇匀15s,然后室温放置3min; 4.4℃,,12000g 离心15min; 此时混合物分为三层,下层红色的苯酚氯仿层,中间层和上层无色水相;RNA存在于无色水相中; 5.小心吸取上清液,千万不要吸取中间界面,否则有DNA污染;转移至一个新的离心管, 加入等体积的异丙醇,轻轻混匀; 6.室温放置10min;4℃,,12000g 离心10min; 7.弃上清,加入1ml 75%乙醇洗涤;涡旋,悬浮沉淀;4℃,,12000g 离心5min; 8.弃上清;可以再次用75%乙醇洗涤沉淀; 9.弃上清;用移液器轻轻吸取管壁或管底的残余乙醇,注意不要吸取沉淀;室温放置5min 晾干沉淀;(RNA样品不要过于干燥,否则极难溶解) 10.沉淀中加入30μl RNase-free水,轻弹管壁,使RNA溶解。 RNA质量检测 相关试剂:溴酚蓝,TEB/TAE电泳缓冲液,溴乙锭(EB) 相关仪器:(超微量分光光度计,移液器(2.5μl 或2μl 规格,10μl规格),电子天平,电泳仪,电泳槽,凝胶成像仪,微波炉,制冰机) 相关耗材:(无菌无绒纸,吸头,离心管架,PCR管,PCR管架,锥形瓶,烧杯,一次性手套,实验手套,冰盒) (1)RNA纯度的检测:测定其OD260和OD280的值,根据其OD260/ OD280的比值,当其比值在1.9~2.1之间,说明提取的总RNA纯度比较高,没有蛋白质和基因组的污染。 (2)RNA完整性的检测:取2μlRNA,与2μl溴酚蓝混匀,用1%的琼脂糖进行凝胶电泳,20min后,在凝胶成像系统中观察效果。当28S与18S条带清晰,且亮度比大约是2:1时,5S条带若隐若现,而且没有其它条带时,说明完整性不错,可以用于下游逆转录实验。

拟南芥基因克隆的策略与途径

拟南芥基因克隆的策略与途径 拟南芥(Arabidopsis thaliana)是一种模式植物,具有基因组小(125 Mbp)、生长周期短等特点,而且基因组测序 已经完成(The Arabidopsis Genomic Initiative, 2000)。同时,拟南芥属十字花科(Cruciferae),具有高等植物 的一般特点,拟南芥研究中所取得成果很容易用于其它高等植物包括农作物的研究,产生重大的经济效益,特别是十字 花科中还有许多重要的经济作物,与人类的生产生活密切相关,因此目前拟南芥的研究越来越多地受到国际植物学及各 国政府的重视。 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功 能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的 几种常用方法介绍如下。 1、图位克隆 Map-based cloning, also known as positional cloning, first proposed by Alan Coulson of the University of Cambridge in 1986, Gene isolated by this method is based on functional genes in the genome has a relatively stable loci, in the use of genetic linkage analysis or chromosomal abnormalities of separate groups will queue into the chromosome of a specific location, By constructing high-density molecular linkage map, to find molecular markers tightly linked with the aimed gene, continued to narrow the candidate region and then clone the gene and to clarify its function and biochemical mechanisms. 图位克隆(map-based clonig)又称定位克隆(positoinal cloning),1986年首先由剑桥大学的Alan Coulson提出。用该方法分离基因是根据功能基因在基因组中都有相对较稳定的基因座,在利用分离群体的遗传连锁分析或染色体异常将基因伫到染色体的1个具体位置的基础上,通过构建高密度的分子连锁图,找到与目的基因紧密连锁的分子标记,不断缩小候选区域进而克隆该基因,并阐明其功能和生化机制。 用该方法分离基因是根据目的基因在染色体上的位置进行的,无需预先知道基因的DNA序列,也无需预先知道其表达产物的有关信息。它是通过分析突变位点与已知分子标记的连锁关系来确定突变表型的遗传基础。近几年来随着拟南芥基因组测序工作的完成,各种分子标记的日趋丰富和各种数据库的完善,在拟南芥中克隆一个基因所需要的努力已经大大减少了(图1)。

基因克隆的几种常见方法

基因克隆得几种常见方法 基因(gene)就是遗传物质得最基本单位,也就是所有生命活动得基础。不论要揭示某个基因得功能,还就是要改变某个基因得功能,都必须首先将所要研究得基因克隆出来。特定基因得克隆就是整个基因工程或分子生物学得起点。本文就基因克隆得几种常用方法介绍如下。 1 根据已知序列克隆基因 对已知序列得基因克隆就是基因克隆方法中最为简便得一种。获取基因序列多从文献中查取,即将别人报道得基因序列直接作为自己克隆得依据。现在国际上公开发行得杂志一般都不登载整个基因序列,而要求作者在投稿之前将文章中所涉及得基因序列在基因库中注册,拟发表得文章中仅提供该基因在基因库中得注册号(accession number),以便别人参考与查询。目前,世界上主要得基因库有1)EMBL,为设在欧洲分子生物学实验室得基因库,其网上地址为; (2)Genbank,为设在美国国家卫生研究院(NIH)得基因库,其网上地址为;(3)Swissport与TREMBL,Swissport就是一蛋白质序列库,其所含序列得准确度比较高,而TREMBL只含有从EMBL库中翻译过来得序列。目前,以Genbank得应用最频繁。这些基因库就是相互联系得,在Genbank注册得基因序列,也可能在Swissport注册。要克隆某个基因可首先通过Internet查询一下该基因或相关基因就是否已经在基因库中注存。查询所有基因文库都就是免费得,因而极易将所感兴趣得基因从库中拿出来,根据整个基因序列设计特异得引物,通过PCR从基因组中克隆该基因,也可以通过RT-PCR克隆cDNA。值得注意得就是,由于物种与分离株之间得差异,为了保证PCR扩增得准确性,有必要采用两步扩增法,即nested PCR。 根据蛋白质序列也可以将编码该蛋白质得基因扩增出来。在基因文库中注册得蛋白质序列都可以找到相应得DNA或cDNA序列。如蛋白质序列就是自己测定得,那么需要设计至少1对简并引物(degenerated primer),从cDNA文库中克隆该基因。以这种方法克隆得基因必须做序列测定才能鉴别所扩增产物得特异性。 另外,在基因克隆之后,如还要进一步做表达研究,所使用得PCR酶最好不用Taq DNA聚合酶,而采用其她有自我检测(reading proof)功能得酶,如pfu。这样可以避免由于扩增过程中出现得点突变或终止密码子而导致整个研究结论得错误。 2根据已知探针克隆基因 这也就是基因克隆得一种较直接得方法。首先将探针作放射性或非放射性标记,再将其与用不同内切酶处理得基因组DNA杂交,最后将所识别得片段从胶中切下来,克隆到特定得载体(质粒、噬菌体或病毒)中作序列测定或功能分析。这种方法不但可以将基因克隆出来,还能同时观察该基因在基因组中得拷贝数。

基因克隆的几种常见方法

基因克隆的几种常见方法 基因(gene)是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础。不论要揭示某个基因的功能,还是要改变某个基因的功能,都必须首先将所要研究的基因克隆出来。特定基因的克隆是整个基因工程或分子生物学的起点。本文就基因克隆的几种常用方法介绍如下。 1 根据已知序列克隆基因 对已知序列的基因克隆是基因克隆方法中最为简便的一种。获取基因序列多从文献中查取,即将别人报道的基因序列直接作为自己克隆的依据。现在国际上公开发行的杂志一般都不登载整个基因序列,而要求作者在投稿之前将文章中所涉及的基因序列在基因库中注册,拟发表的文章中仅提供该基因在基因库中的注册号(accession number),以便别人参考和查询。目前,世界上主要的基因库有1)EMBL,为设在欧洲分子生物学实验室的基因库,其网上地址为 https://www.360docs.net/doc/c016595116.html,/ebi-home.html;(2)Genbank,为设在美国国家卫生研究院(NIH)的基因库,其网上地址为 https://www.360docs.net/doc/c016595116.html,/web/search/index.html;(3)Swissport和TREMBL,Swissport是一蛋白质序列库,其所含序列的准确度比较高,而TREMBL只含有从EMBL库中翻译过来的序列。目前,以Genbank的应用最频繁。这些基因库是相互联系的,在Genbank注册的基因序列,也可能在Swissport注册。要克隆某个基因可首先通过Internet查询一下该基因或相关基因是否已经在基因库中注存。查询所有基因文库都是免费的,因而极易将所感兴趣的基因从库中拿出来,根据整个基因序列设计特异的引物,通过PCR从基因组中克隆该基因,也可以通过RT-PCR克隆cDNA。值得注意的是,由于物种和分离株之间的差异,为了保证PCR 扩增的准确性,有必要采用两步扩增法,即nested PCR。 根据蛋白质序列也可以将编码该蛋白质的基因扩增出来。在基因文库中注册的蛋白质序列都可以找到相应的DNA或cDNA序列。如蛋白质序列是自己测定的,那么需要设计至少1对简并引物(degenerated primer),从cDNA文库中克隆该基因。以这种方法克隆的基因必须做序列测定才能鉴别所扩增产物的特异性。 另外,在基因克隆之后,如还要进一步做表达研究,所使用的PCR酶最好不用Taq DNA聚合酶,而采用其他有自我检测(reading proof)功能的酶,如pfu。这样可以避免由于扩增过程中出现的点突变或终止密码子而导致整个研究结论的错误。 2 根据已知探针克隆基因 这也是基因克隆的一种较直接的方法。首先将探针作放射性或非放射性标记,再将其与用不同内切酶处理的基因组DNA杂交,最后将所识别的片段从胶中切下来,克隆到特定的载体(质粒、噬菌体或病毒)中作序列测定或功能分析。这种方法不但可以将基因克隆出来,还能同时观察该基因在基因组中的拷贝数。但在探

DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法

DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法 一、特值法: 先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数,再根据碱基互补配对原则(A-T,C-G)图解分析求解。 例:一个DNA分子中,G和C之和占全部碱基数的46%,又知在该DNA分子的一条链中,A和C分别占碱基数的28%和22%,则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数的()。 A.28%、22%B.22%、28%C.23%、27%D.26%、24% 【解析】假设DNA每条链的碱基数为100,依题意得:(图略) ∵甲链: A=28, C=22,G+C=46, ∴甲中G=24, T=100-28-46=26。则乙中A=26,C=24。故选D。 练习:分析某生物的双链DNA,发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64%,其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30%,则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是() A.17%B.32%C.34%D.50%

二、首尾法: 根据DNA复制的过程与特点可以知道:一DNA分子复制n次后,将得到2n个DNA分子,其中保留原来母链的DNA 数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中,我们只需要考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解,笔者习惯于称之为首尾法。 例:假如一个DNA分子含有1000个碱基对(P元素只是32P),将这个DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA分子的相对分子量平均比原来( )。 A.减少1500 B.增加1500 C. 增加1000 D.减少1000 【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸,含1个磷酸基,即1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子,8条单链。其中两条含32P,6条含31P,因而相对分子量减少6000,4 个DNA平均减少1500。故选A。 练习:已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。现让一杂合DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖两代,则其子代DNA的平均相对分子量为() A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4 C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8 三、公式法: 基于DNA的半保留复制,我们可以归纳出公式:X=m(2n-1)。

基因克隆步骤完整版

1总RNA提取 (1) 液氮研磨或冰上匀浆实验材料;先将1mlTrizol加到离心管中待用 (2) 将研磨好的样品加到离心管中混匀,室温放置5 min;打开离心机预冷 (3) 加200 μL氯仿,振荡15 sec,室温放置3 min,分层; (4) 4o C,12,000g,离心15 min; (5) 取上清,加500 μL异丙醇,混匀,室温放置10 min; (6) 4o C,12,000g,离心10 min; (7) 弃上清,加1 mL75%乙醇,漂浮洗涤沉淀,振荡充分;再用100%乙醇清洗 (8) 4o C,7,500g,离心5 min; (9) 弃上清,离心,用枪吸取多余液体,放在超净台里干燥后,加50 μL DEPC 水,-80o C保存。 此操作中所用到的器皿均需经过DEPC灭活RNA酶处理。提取的总RNA 需经RNA电泳检测质量,并用紫外分光光度计测定浓度。OD260值为核酸的吸收值,OD280值为蛋白的吸收值,OD260/280值在1.8-2.0间一般说明该核酸蛋白含量在允许的范围内,可正常使用;此外还有OD230值为多糖和酚类的吸收值,比较干净的核酸OD260/230值能达到2.2左右。RNA浓度计算公式:总RNA 浓度(μg/mL)=A260×稀释倍数×40。

2反转录/cDNA第一链的合成 纯化RNA以去除基因组DNA,操作按TaKaRa公司的PrimeScript RT reagent with gDNA Eraser(Perfect Real Time)说明书进行。其体系为: Total RNA 1μg 5×gDNA Eraser Buffer 2μL gDNA Eraser 1μL RNase Free dH2O 补齐至10μL 条件为:42o C,2min; RNA纯化后,即可进行反转录。其体系为: 5×PrimeScript Buffer 2(for Real Time)4μL PrimeScript RT enzyme mix Ⅰ1μL RT Primer Mix 1μL 上一步的反应液10μL RNase Free dH2O 补齐至20μL 操作条件为: (1) 37o C放置15 min;(2) 85o C,5 sec;(3) 4o C保存。 3 PCR 按TaKaRa公司的Premix Taq Version 2.0操作,,PCR反应体系如下: Premix Taq25μL 模板5μL 引物1 (10 μM) 1μL 引物2 (10 μM) 1μL ddH2O 18μL PCR反应条件为:94°C预变性5min;94°C变性30s,53°C退火30s,72°C 延伸30s,循环36次;72°C延伸10min。 PCR反应完毕,取5μL反应产物进行1%琼脂糖凝胶电泳(若割胶回收则用10μL反应产物)。

基因克隆基本实验方法

重组质粒的连接、转化及筛选 第一节概述 质粒具有稳定可靠和操作简便的优点。如果要克隆较小的DNA片段(<10kb)且结构简单,质粒要比其它任何载体都要好。在质粒载体上进行克隆,从原理上说是很简单的,先用限制性内切酶切割质粒DNA和目的DNA片段, 然后体外使两者相连接, 再用所得到重组质粒转化细菌,即可完成。但在实际工作中, 如何区分插入有外源DNA的重组质粒和无插入而自身环化的载体分子是较为困难的。通过调整连接反应中外源DNA片段和载体DNA的浓度比例,可以将载体的自身环化限制在一定程度之下,也可以进一步采取一些特殊的克隆策略,如载体去磷酸化等来最大限度的降低载体的自身环化,还可以利用遗传学手段如α互补现象等来鉴别重组子和非重组子。 外源DNA片段和质粒载体的连接反应策略有以下几种: 1、带有非互补突出端的片段用两种不同的限制性内切酶进行消化可以产生带有非互补的粘性末端,这也是最容易克隆的DNA片段,一般情况下,常用质粒载体均带有多个不同限制酶的识别序列组成的多克隆位点,因而几乎总能找到与外源DNA片段末端匹配的限制酶切位点的载体,从而将外源片段定向地克隆到载体上。也可在PCR扩增时,在DNA片段两端人为加上不同酶切位点以便与载体相连。 2、带有相同的粘性末端用相同的酶或同尾酶处理可得到这样的末端。由于质粒载体也必须用同一种酶消化,亦得到同样的两个相同粘性末端,因此在连接反应中外源片段和质粒载体DNA均可能发生自身环化或几个分子串连形成寡聚物, 而且正反两种连接方向都可能有。所以,必须仔细调整连接反应中两种DNA的浓度, 以便使正确的连接产物的数量达到最高水平。还可将载体DNA的5'磷酸基团用碱性磷酸酯酶去掉, 最大限度地抑制质粒DNA的自身环化。带5'端磷酸的外源DNA片段可以有效地与去磷酸化的载体相连, 产生一个带有两个缺口的开环分子,在转入E. coli受体菌后的扩增过程中缺口可自动修复。 3、带有平末端是由产生平末端的限制酶或核酸外切酶消化产生,或由DNA聚合酶补平所致。由于平端的连接效率比粘性末端要低得多,故在其连接反应中,T4 DNA连接酶的浓度和外源DNA及载体DNA 浓度均要高得多。通常还需加入低浓度的聚乙二醇(PEG 8000)以促进DNA分子凝聚成聚集体的物质以提高转化效率。 特殊情况下,外源DNA分子的末端与所用的载体末端无法相互匹配,则可以在线状质粒载体末端或外源DNA片段末端接上合适的接头(linker)或衔接头(adapter)使其匹配, 也可以有控制的使用E. coli DNA聚合酶Ⅰ的klenow大片段部分填平3'凹端,使不相匹配的末端转变为互补末端或转为平末端后再进行连接。 本实验所使用的载体质粒DNA为pBS,转化受体菌为E. coli DH5α菌株。由于pBS上带有Ampr 和lacZ 基因,故重组子的筛选采用Amp抗性筛选与α-互补现象筛选相结合的方法。 因pBS带有Ampr 基因而外源片段上不带该基因,故转化受体菌后只有带有pBS DNA的转化子才能在含有Amp的LB平板上存活下来;而只带有自身环化的外源片段的转化子则不能存活。此为初步的抗性筛选。 pBS上带有β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的调控序列和β-半乳糖苷酶N端146个氨基酸的编码序列。这个编码区中插入了一个多克隆位点,但并没有破坏lacZ的阅读框架,不影响其正常功能。E. coli DH5α菌株带有β-半乳糖苷酶C端部分序列的编码信息。在各自独立的情况下,pBS和DH5α编码的β-半乳糖苷酶的片段都没有酶活性。但在pBS和DH5α融为一体时可形成具有酶活性的蛋白质。这种lacZ基因上缺失近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酸阴性突变体之间实现互补的现象叫α-互补。由α-互补产生的Lac+ 细菌较易识别,它在生色底物X-gal(5-溴-4氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)下存在下被IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷)诱导形成蓝色菌落。当外源片段插入到pBS质粒的多克隆位点上后会导致读码框架改变, 表达蛋白失活, 产生的氨基酸片段失去α-互补能力, 因此在同样条件下含重组质粒的转化子在生色诱导培养基上只能形成白色菌落。在麦康凯培养基上,α-互补产生的Lac+细菌由于含β-半乳糖苷酶,能分解麦康凯培养基中的乳糖,产生乳酸,使pH下降,因而产生红色菌落,而当外源片段插入后,失去α-互补能力,因而不产生β-半乳糖苷酶,无法分解培养基中的乳糖,菌落呈白色。由此可将重组质粒与自身环化的载体DNA分开。此为α-互补现象筛选。 第二节材料、设备及试剂 一、材料 外源DNA片段: 自行制备的带限制性末端的DNA溶液,浓度已知; 载体DNA: pBS质粒(Ampr ,lacZ),自行提取纯化,浓度已知; 宿主菌: E. coli DH5α,或JM系列等具有α-互补能力的菌株。 二、设备 恒温摇床,台式高速离心机,恒温水浴锅,琼脂糖凝胶电泳装置,电热恒温培养箱,电泳仪无菌,工作台,微量移液枪,eppendorf管。 三、试剂 1、连接反应缓冲液(10×):0.5mol/L Tris·Cl (pH7.6),100mol/L MgCl2,100mol/L 二硫苏糖醇(DTT)(过滤灭菌),500μg/ml 牛血清清蛋白(组分V.Sigma 产品)(可用可不用),10mol/L A TP(过滤灭菌)。 2、T4 DNA连接酶(T4 DNA ligase);购买成品。 3、X-gal储液(20mg/ml): 用二甲基甲酰胺溶解X-gal配制成20mg/ml的储液, 包以铝箔或黑纸以防止受光照被破坏, 储存于-20℃。 4、IPTG储液(200mg/ml): 在800μl蒸馏水中溶解200mg IPTG后,用蒸馏水定容至1ml,用0.22μm滤膜过滤除菌,分装于eppendorf管并储于-20℃。

PCR技术克隆目的基因全过程

实验:目的基因克隆(PCR技术) 【课前预习】 PCR (polymerase chain reaction) 反应的基本原理。 【目的要求】 1.学习和掌握PCR 反应的基本原理与实验技术方法。 2.认真完成每一步实验操作,详细记录实验现象和结果并加以分析和总结。 【基本原理】 类似于DNA 的天然复制过程,其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR 由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成:①模板DNA的变性:模板DNA 经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA双链或经PCR 扩增形成的双链DNA 解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;②模板DNA 与引物的退火(复性):模板DNA 经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA 单链的互补序列配对结合;③引物的延伸:DNA 模板--引物结合物在TaqDNA 聚合酶的作用下,以dNTP为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程,就可获得更多的“半保留复制链”,而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2~4 分钟,2~3 小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。到达平台期(Plateau)所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。【实验用品】 1.材料:重组质粒DNA作为模板 2.器材和仪器:移液器及吸头,硅烷化的PCR 小管,DNA扩增仪(PE 公司),琼脂糖凝胶电泳所需设备(电泳槽及电泳仪),台式高速离心机 3.试剂: ①10×PCR 反应缓冲液:500mmol/L KCl, 100mmol/L Tris·Cl, 在25℃下, pH9.0, 1.0%Triton X-100。 ②MgCl2 :25mmol/L。 ③ 4 种dNTP 混合物:每种 2.5mmol/L。 ④Taq DNA聚合酶5U/μl。 ⑤T4 DNA连接酶及连接缓冲液:

基因克隆方法步骤

克隆步骤 一、目的片段的回收纯化 1.柱平衡步骤:向吸附柱CB2中(吸附柱放入收集管中)加入500ul 平衡液BL,12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱 重新放回收集管中。(请使用当天处理过的柱子)。 2.将单一的目的DNA条带从琼脂糖凝胶中切下(尽量切除多余部分)放入干净的离心管中,称取重量。 3.向胶块中加入加入溶液PC(0.1g加入100ul,注意没过胶块),50℃水浴放置10min左右,期间不断温和地上下翻转离心管,已确保胶块 充分溶解。 4.将上一步所得溶液加入一个吸附柱(吸附柱放入收集管中),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收 集管中。 5.向吸附柱CB2中加入600ul漂洗液(使用前请先检查是否已加入无水乙醇),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱 重新放回收集管中。 6.重复步骤5. 7.将吸附柱CB2放入收集管中,12000rpm离心2min,尽量除去漂洗液,将吸附柱置于室温放置数分钟,彻底晾干。 8.将吸附柱CB2放入一个干净的1.5ml离心管中,向吸附膜中间位置悬空滴加40ul的无菌水。室温放置2min,12000rpm离心2min, 收集DNA溶液。(可以将离心后的溶液重新加到柱子中再回收一次) 9.取2ulDNA加入loading buffer点样,电泳检测是否回收出来样品。 二、目的片段与载体的连接 1. 将回收的目的片段与T 载体连接,反应体系如下: 目的片段 4 .5μL pMD19-T simple Vector 0.5μL SolutionⅠ 5 μL Total 10 μL

4植物基因克隆的策略与方法

植物基因克隆的策略与方法 基因的克隆就是利用体外重组技术,将特定的基因和其它DNA顺序插入到载体分子中。基因克隆的主要目标是识别、分离特异基因并获得基因的完整的全序列,确定染色体定位,阐明基因的生化功能,明确其对特定性状的遗传控制关系。通过几十年的努力由于植物发育,生理生化,分子遗传等学科的迅速发展,使人们掌握了大量有关植物优良性状基因的生物学和遗传学知识,再运用先进的酶学和生物学技术已经克隆出了与植物抗病、抗虫、抗除草剂、抗逆,育性、高蛋白质及与植物发育有关的许多基因。我们实验室对天麻抗真菌蛋白基因作了功能克隆的研究(舒群芳等,1995;舒群芳等,1997),为了克隆植物基因也探讨了其它克隆方法,本文论述基因克隆的策略、方法及取得的一些进展。?1功能克隆(functional Cloning) 功能克隆就是根据性状的基本生化特性这一功能信息,在鉴定和已知基因的功能后克隆(Collis,1995)。其具体作法是:在纯化相应的编码蛋白后构建cDNA文库或基因组文库,DNA文库中基因的筛选根据情况主要可用二种办法进行,(1)将纯化的蛋白质进行氨基酸测序,据此合成寡核苷酸探针从cDNA库或基因组文库中筛选编码基因,(2)将相应的编码蛋白制成相应抗体探针,从cDNA入载体表达库中筛选相应克隆。功能克隆是一种经典的基因克隆策略,很多基因的分离利用这种策略。 Hain等从葡萄中克隆了两个编码白藜芦醇合成的二苯乙烯合成酶基因(Vst1和Vst2),葡萄中抗菌化合物白藜芦醇的存在,可以提高对

灰质葡萄孢(Botrytis cinerce)的抗性,在烟草和其它一些植物中无二苯乙烯合成酶,因此克隆该基因经过转基因后,对有些植物产生对灰质葡萄孢的抗性很有意义(Hain等,1985)。Kondo等1989年对编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的基因组DNA做了克隆和序列分析(Kondo等,1989)。周兆斓等构建了水稻cDNA文库,分离了编码水稻巯基蛋白酶抑制剂的cDNA(周兆斓等,1996)。植物蛋白酶抑制剂是一类天然的抗虫物质,它可抑制摄食害虫对蛋白质的消化,使害虫因缺乏所需氨基酸而导致非正常发育或死亡。胡天华等人从烟草中分离出流行于我国的黄瓜花叶病毒(Cucumber Mosaic virus)(CMV),并克隆了编码该病毒外壳蛋白的cDNA基因(胡天华等,1989)。王春香等从感病的烟草叶片中分离纯化了马铃薯x病毒(potato virus X, pvx),克隆了完整的马铃薯x病毒外壳蛋白基因,并将外壳蛋白基因转入马铃薯中,以期获得抗pvx病毒的栽培种马铃薯(王春香等,1991)。病毒外壳蛋白(Coat protein cp)基因的成功克隆,可使转基因植物中产生病毒外壳蛋白基因介导的抗性(Coat Protein Mediated Resistance CPMR)或病毒CP-RN A介导的抗性。Vankan 报道从真菌中成功的克隆出无毒基因Avr9,可直接利用此基因介导广谱高效的基因工程植物(Van Kan 等,1991)。我们1995年构建了天麻cDNA文库,制备抗体探针成功地分离了编码天麻抗真菌蛋白基因的cDNA克隆,为抗真菌基因在农业、医药等方面的应用打下了基础(舒群芳等,1995;舒群芳 等,1997)。功能克隆的特点是用基因表达的产物蛋白质来克隆基因、

基因克隆详细步骤说明书

实验一 大肠杆菌感受态细胞的制备及转化 [实验原理](供参考,试剂盒的Solution SS成分未知) 细菌处于容易吸收外源DNA的状态叫感受态。转化是指质粒DNA或以它为载体构建的重组子导入细菌的过程。其原理是:在0℃下的CaCl2低渗溶液中,细菌细胞膨胀成球形。转化缓冲液中的DNA形成不易被DNA酶所降解的羟基—钙磷酸复合物,此复合物粘附于细菌细胞表面。42℃短时间热处理(热休克),可以促进细胞吸收DNA复合物。将处理后的细菌放置在非选择性培养液中保温一段时间,促使在转化过程中获得的新的表型(如Amp抗性) 得到表达。然后再涂布于含有氨苄青霉素的选择性平板上,37℃培养过夜,这样即可得到转化菌落。 [仪器、材料与试剂] (一)仪器1.小型高速离心机2.恒温摇床3.恒温箱4.‐20℃冰箱5.恒温水浴器 (二)材料1.氨苄青霉素2.大肠杆菌DH5a3.pUC194.1.5mL 离心管5.枪头、枪6.试管、培养皿 (三)试剂1.快速感受态细菌制备试剂盒(申能博彩公司产品)2.LB培养液在950mL去离子水中加入:胰蛋白胨 (tryptone) 10g酵母提取物 (yeast extract) 5g NaCl 10g 摇动容器直至溶质完全溶解,用Na0H调节pH至7.0,加入去离子水至总体积为1L,121℃湿热灭菌20min。 3.氨苄青霉素(Amp),用无菌水配制成100mg/mL 溶液,置‐20℃冰箱保存。 [实验步骤] 1.从大肠杆菌DH5a平板上挑取一个单菌落接于2mL LB培养液的试管中,37℃振荡培养过夜。 2.取50mL菌液转接到一个含有5mL LB培养液锥形瓶中,37℃振荡培养2小时。 以下步骤按修改后的试剂盒说明书进行。 3.用灭菌的枪头取0.5mL的大肠杆菌培养物于1.5mL灭菌离心管中,冰上放置3分钟后,加入0.5mL预冷的Solution SS。在冰上小心地用1mL 枪头将细胞悬浮起来。注意:1mL的取液器设定在500mL。悬浮细胞要轻,防止细胞进入枪内。 4.将上述细胞分装于1.5mL离心管 (离心管要在放在冰上预冷) 中,每管0.1mL。细胞可以立即使用或储存。 5.将感受态细胞迅速转移到‐20℃或更低的低温冰中。注意:在转移过程中要防止温度升高,解决的办法之一是在塑料袋里装上低温冰块,将细胞迅速转移到塑料里,将整个塑料袋放到低温冰箱内。 转化:1.新鲜制备的或‐20℃下保存的100mL感受态细胞,置于冰上,完全解冰后轻轻地将细胞均匀悬浮。 2.加入5mL pUC19质粒,DNA浓度为10pg/mL,轻轻混匀。 3.冰上放置30分钟。 4.42℃水浴热激60秒。 5.冰上放置2分钟。 6.加400mL LB培养液,37℃ 250转/分振荡培养30分钟。 7.室温下4000rpm离心5分钟,用枪头吸掉400mL上清液,用剩余的培养液将细胞悬浮。 8.将细菌涂布在 Amp/LB琼脂平板上。 9.平皿在37℃下正向放置1小时,待接种的液体吸收进琼脂后,将平皿倒置,培养过夜。 [实验结果]经37℃培养过夜的、在氨苄青霉素/LB琼脂平板上出现的菌落即为pUC19质粒转化的大肠杆菌。计数菌落总数,计算制备的感受态菌的转化效率,以每mg 质粒DNA 转化的菌落数表示。

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