常用分子生物学实验方法

常用分子生物学实验方法

关键词: 分子生物学 实验方法

来源: 互联网

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第一章 基因克隆

1. 操作流程

收集基因信息——>设计引物——>PCR ——>回收目的片段——>与载体
连接,取得连接产物 ——> 用感受态细胞做转化 ——>接菌——>阳性克隆鉴
定(酶切法或PCR)——>质粒抽提——>质粒测序——>测序结果分析——>克隆
信息输入数据库——>质粒实物保存

2. 方法

2.1 设计引物

引物设计要求:引物长度为25bp-35bp.forward primer 和reverse primer 的Tm
为70℃(±4℃),且两条引物的Tm 相差不超过4℃。引物之间及引物本身避免形
成稳定的二聚体或发夹结构,引物与模板不能有任何错配。
forward primer 5’加:GGCCAATCCGGCC
reverse primer 5’加:GGCCTCTAAGGCC

2.2 PCR

2.2.1 PCR 反应体系

模扳(100ng/ul 质粒) 2.00μl
4dNTP(10mM) 1.00μl
10×PCR Buffer 5.00μl
MgCl2(25mM) 5.00μl
5’Primer (10-12uM) 4.00μl
3’Primer (10-12uM) 4.00μl
5M 甜菜碱 10.00μl
Pfu (5U/ul) 0.50μl
ddH20 18.50μl

总计 50.00μl
2.2.2 PCR 反应程序
1)从cDNA 文库克隆基因
Stage1 Stage2 Stage3
1 Cycle 30Cycle 1 Cycle
95℃ 94℃ 60℃ 68℃ 68℃ 4℃
2min 30sec 30 sec
Xmin(2
min/Kb)
10min 1min

注:Pfu 酶最适延伸温度为68℃。

2)从含目的基因质粒中克隆

Stage1 Stage2 Stage3
1 Cycle 22Cycle 1 Cycle
95℃ 94℃ 60℃ 68℃ 68℃ 4℃
2min 30sec 30 sec
Xmin(2
min/Kb)
10min 1min

2.3 割胶回收目的片段

(QIAGEN QIAquickGel Extraction Kit)

1) 1%Agarose 胶电泳将目的DNA 片段用干净的手术刀割下,放入1.5ml 离心管
2) 称重后,在1.5ml 离心管中加入3 倍胶体积的buffer QG(100mg 加300ul)
3) 50℃水浴中放置10min(至胶完全溶解),每2-3 分钟混匀一次(溶胶液应于
buffer QG 颜色相同)
4) 加入1 倍胶体积的异丙醇然后充分混匀,静置片刻。
5) 将样品转移入柱子中(柱子的最大容量为800uL),然后13000rpm*1min 离心
6) 取下柱子,弃流出液,将柱子放回到刚才那个收集管中

7) 加入0.75mL buffer PE 至柱子,室温放置2-5min,然后13000rpm*1min 离心
8) 取下柱子,弃流出液,再次13000rpm*1min 离心
9) 将柱子放置在一支新的1.5mL 离心管中,加入50uL EB buffer (或无菌H2O)
至膜中央,静置片刻,然后13000rpm*1min 离心,然后测定浓度

2.4 连 接
在连接反应中通常要求: (目的基因分子数:载体分子数=3:1)
连接反应体系
sample + -
10*T4 buffer 1.00μl 1.00μl 1.00μl
PGEM-T (50ng/ul) 1.00μl 1.00μl 1.00μl
目的基因(150ng/ul) 1.00μl 1.00μl /
T4 连接酶 0.50μl 0.50μl 0.50μl
补水 6.50μl 6.50μl 7.50μl
于16℃连接过夜。或室温(25℃)1 小时以上。

2.5 感受态细胞制备及转化

2.5.1 CaCl2 制备感受态细胞(DH5α 、DH10B、TOP10

1) 接过夜菌 在15ml 试管中加入3ml LB 培养基,从平板上挑取一单克隆接
种,37℃,260rpm,培养过夜,约16 小时。

2) 接菌 取2ml 过夜菌接入200ml 新鲜的LB 培养基, 37℃,260rpm,培
养,直至OD600=0.4-0.5(一般约2 小时),然后将菌液冰浴30-60 分钟。

3) 收菌 4℃,5000rpm×5min,弃上清。

4) CaCl2 悬浮 若50ml 菌液收菌,用10ml 0.1M 的CaCl2 轻轻吹打,充分悬
浮,冰浴10min。

5)离心 4℃,5000rpm×5min,弃上清。

6)CaCl2 悬浮 以2ml 0.1M 的CaCl2 轻轻吹打,充分悬浮,冰浴30min 即感

受态制备完成。

此时感受态可直接使用或冰浴过夜第二天使用或加入10%的灭菌甘油,混匀后
-80℃冻存,以后使用(一般可存1 个月)。

注: 制备感受态细胞要求严格控制温度,制备过程在冰上操作。

2.5.2 转化(PGEM-T vector)

1) 准备1.5ml 的离心管,冰浴预冷。

2) 取100ul 感受态细胞,加入5ul 连接液,冰浴45-60min。

3) 42℃热刺激90sec。(此关键步骤,一定注意温度及时间)

4) 冰浴2min。

5) 加LB 培养基900ul,37℃,150rpm 培养45-60min。

6) 4000rpm×3min 离心。

7) 留100ul 上清,弃多余部分,混匀,涂布到含氨苄青霉素的LB 板(预先涂
布X-gal 和IPTG)。

8) 37℃ 培养箱倒置培养过夜,约16 小时。

2.6 接菌

1) 转化得到蓝白菌落筛选板 (因为我们一般用的是PGEM-T 做连接,经X-gal

处理后,有插入片段的显白色;载体自连的显蓝色,因此得到筛选。)

2) 挑取白色的菌落接到含氨苄青霉素的LB 培养基。

3) 37℃,260rpm 培养。

4) 培养5-6 小时后挑取2ul 菌液为模板做PCR 鉴定。

5) 以PCR 结果,将有目的片段插入的样品以5ml LB 培养基再次接菌,37℃,

260rpm 培养过夜,约16 小时。

2.7 阳性克隆鉴定 (PCR 鉴定)

2.7.1PCR 鉴定体系

10X Taq buffer 3 ul
4X dNTP (10mM) 0.5 ul
Taq DNA polymerase(5U/ul) 0.2ul(1U)
10uM引物 (双向) 各1ul
50%DMSO(which is optional) 1ul

模板:过夜菌液 / 挑单克隆 2ul

加灭菌水至 30ul
2.7.2 PCR 鉴定程序:
94℃ 5min
94℃ 30s
30cycle 55℃ 30s
72℃ 3min
72℃ 10min
4℃ +∞
30ul 上样,走电泳(以100bp plus marker 为对照)→核对片断大小

2.8 质粒抽提 (质粒小量抽提试剂盒)

1) 收菌 以10000 rpm ×1 min 离心收菌。(一般抽提一份用3-4ml 菌液)
2) 弃上清。
3) 加100ul 冰浴Solution I(含Rnase A),涡旋振荡,使菌体充分悬浮。
4) 加200ul Solution II,温和混匀6 次。(此过程不超过5min)
5) 加280ul Solution III,温和混匀6 次。
6) 以14000 rpm×10 min 离心。
7) 取上清,过吸附柱,以10000 rpm×1 min,弃滤液。
8) 吸附柱内加450ul Buffer2,10000 rpm×1 min,弃滤液。
9) 反复步骤8)一次。

10) 14000 rpm×1 min 离心。
11) 将吸附柱旋转180 度后再14000 rpm×1 min 离心。
12) 加40ul 50℃预热的ddH2O(或EB buffer)于吸附柱的膜中央,室温静置
2min。
13) 14000 rpm×1 min 离心并收集洗脱液,即质粒DNA。

2.9 测 序

1) ABI377 测序仪测序。
2) 测序结果分析:用软件Vector NTI Suite 6 分析测序结果。每个克隆相应的测
序结果,分析结果,存储信息分类输入数据库http://192.168.0.2/index.htm。
克隆信息管理系统。将测序完成的克隆编号入库。

3. 基因克隆的编码

根据实验基因引物的号码相对应编制。
如:基因引物编号: 1000_f 1000_r
克隆编号: 1000A1 or 100092
(注:号码倒数第二位为日期编号: 1—9 为阿拉伯数字 10=A,11=B,12=C…
最后一位为克隆数编号,一般为1—3)


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