分子生物学实验I I
（蛋白质的表达、纯化及检测）
实验一：外源基因在大肠杆菌中的诱导表达
【实验目的】
通过本实验了解外源基因在原核细胞中诱导表达情况。
【实验原理】
将外源基因克隆在使用含有l a c操作子的启动子的表达载体中，让其在E.c o l i中表达。首先在不加诱导剂的条件下培养宿主菌，l a c I基因表达的产生的阻遏蛋白L a c I与l a c操作子结合，从而不能进行外源基因的表达；然后向培养基中加入诱导物I P T G，此时L a c I阻遏蛋白变构失活，不能与l a c操作子结合，外源基因表达。
【实验仪器、材料与试剂】
实验仪器：超净工作台、试管、摇床、离心机等。
菌株和质粒：菌株：大肠杆菌B L21；重组质粒p E T-X：基因X与p E T-30a重组。
主要试剂
●50mg/ml卡那霉素；
●1MI P T G：将8g I P T G（S i g ma产品）溶于10m L d d H2O中，用0.22μm滤膜过滤除菌，
每份1m l，贮存于-20℃。
●L B液体培养基
胰蛋白胨（t r y p t o n e）10g
酵母酵母膏（y e a s t e x t r a c t）5g
N a c l10g
摇动容器直至溶质完全溶解，用N a O H(1M)调节P H至7.0，加入去离子水至总体积为1L，121℃湿热灭菌20分钟。
【实验步骤】
1．种子液的制备
挑取L B固体平板上的大肠杆菌B L21（p E T-X）单菌落，接种于含5μl卡那霉素的5m l L B
液体培养基的试管中，37℃，200r p m振荡培养过夜。(注意取菌株要在超净工作台上操作，一定注意无菌).
2．转接培养
取50μl菌液分别转接到两支含有5μl卡那霉素的5m l L B液体培养基试管中（1%接种量），37℃、200r p m转接培养。
3.I P T G诱导表达
当培养2－3小时，使其O D600值达0.6左右，开始向一支试管中加入5u l1M的I P T G（终浓度为1m M）进行诱导表达6小时，另一支试管作为对照不加I P T G。
4.取样
诱导表达6小时后，取1.ml菌液，12000r p m离心1分钟，弃上清，收集菌体沉淀。-20℃保存。
实验二：蛋白质变性S D S-P A G E电泳分离
实验目的：分离不同分子量的蛋白质
实验原理：
蛋白质电泳分离是重要的生物化学分离纯化技术之一，电泳是指带电粒子在电场作用下，向着与其电荷相反的电极移动的现象。根据所采用的支持物不同，有琼脂糖凝胶电泳，淀粉凝胶电泳，聚丙烯酰胺凝胶电泳等。其中，聚丙烯酰胺凝胶电泳(P A G E)由于无电渗作用，样品用量少(1-100μg)，分辨率高，可检出10-9-10-12mo l的样品，凝胶机械强度大，重复性好以及可以通过调节单体浓度或单体与交联剂的比例而得到孔径不同的凝胶等优点而受到广泛的应用。
S D S-P A G E是最常用的定性分析蛋白质的电泳方式，特别是用于蛋白质纯度检测和测定蛋白质分子量。其分离原理是根据蛋白质分子量的差异，因为S D S-P A G E的样品处理液是在要跑电泳的样品中若含有S D S和巯基乙醇(2-M E)或二硫苏糖醇(D T T)，可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键，破坏蛋白质的四级结构，S D S是一种阴离子表面活性剂即去污剂，它可以断开分子内和分子间的氢键，破坏蛋白质分子的二级及三级结构，并与蛋白质的疏水部分相结合，破坏其折叠结构；电泳样品加入样品缓冲液后，要在沸水中煮3-5分钟使S D S与蛋白质充分结合形成S D S-蛋白质复合物，S D S-蛋白质复合物在强还原剂巯基乙醇存在时，蛋白质分子内的二硫键被打开而不被氧化，蛋白质也完全变性和解聚，稳定地存在于均一的溶液中，S D S与蛋白质结合后使S D S-蛋白质复合物上带有大量的负电荷，平均每两个氨基酸残基结合一个S D S分子，这时各种蛋白质分子本身的电荷完全被S D S掩盖，远远超过其原来所带的电荷，从而使蛋白质原来所带的电荷可以忽略不计，消除了不同分子之间原有的电荷差别，其电泳迁移率主要取决于亚基分子质量的大小，这样分离出的谱带也为蛋白质的亚基。样品处理液中通常加入溴酚蓝染料，溴酚蓝指示剂分子较小，可以自由通过凝胶孔径，所以它显示着电泳的前沿位置，当指示剂到达凝胶底部时，即可停止电泳（200V，45m i n左右）。
实验材料：
实验一中的诱导/未诱导表达的大肠杆菌B L21（p E T-X）的细胞全蛋白
实验仪器:垂直板电泳仪
主要试剂：
蛋白质M a r k e r
30％A c r/B i s（丙烯酰胺溶液）：29.2g A c r+0.8g B i s，缓慢倒入双蒸水20ml，以玻璃棒缓慢搅拌促进溶解。玻璃棒搅动幅度不要太大以免溶液底部的双丙烯酰胺浮起并扩散到空气中。完全溶解的溶液应清澈无色透明。待溶解完全后补加双蒸水至100m L，倒入无色玻璃试剂瓶中，4℃冰箱可保存10个月。
1.5M T r i s-H C l（p H8.8）：20ml
将3.63g T r i s碱溶于10ml去离子水中，用盐酸调p H值至8.8，用去离子水定容至20m l,贮存于4℃。
0.5M T r i s-H c l（P H6.8）：20ml
将1.21g T r i s碱溶于10ml去离子水中，用盐酸调p H值至6.8，用去离子水定容至20m l,贮存于4℃。
10%（w/v）S D S（十二烷基磺酸钠）溶液100mL
10g S D S加100mL双蒸水，于洁净的250m L烧杯中进行微波加热溶解，注意不要爆沸，间歇用玻璃棒搅拌以加速溶解，完全溶解后的溶液应清澈透明无色。室温保存。
10%A P（过硫酸铵溶液a mmo n i u m p e r s u l f a t e,A P)20mL
2g过硫酸铵加20mL双蒸水，倒入无色塑料试剂瓶中，4℃冰箱最少可保存10个月。
T E M E D：商品液。
10X电泳缓冲液
T r i s3.03g
甘氨酸（G l y c i n e）14.4g
10%S D S10ml
双蒸水溶解，定容至100ml，使用时将10X电泳缓冲液配制成1X电泳缓冲液。
2X上样缓冲液:1ml
去离子水：175μl
0.5MT r i s-H C l（p H6.8）：125μl
甘油：250μl
10%（w/v）S D S：200μl
溴酚蓝：0.025g
β-巯基乙醇250μl
双蒸水定容至1ml，-70℃存放备用，用之前37℃轻轻混匀溶液至S D S全溶。
【实验步骤】
1.样品制备
●取出-20℃保存的B L21（p E T-c r y9e a）菌体沉淀,加入50μl20m M T r i s-H C l（p H8.0）
重悬沉淀与2X上样缓冲液1:1混匀，同蛋白M a r k e r一起在100℃沸水浴10分钟，12000r/m i n4℃离心5分钟，冰上放置。
2.10％分离胶制备
架好胶板（使用0.75m m的玻璃板），配置10％分离胶：
10％分离胶（5m l）
去离子水1.9ml
30％A c r+B i s1.7ml
1.5MT r i s-H c l(p H8.8)1.3ml
10％S D S50u l
10％A P50u l
T E M E D3u l
注意：最后加A P和T E M E D。
混匀后加入两玻璃夹缝中，并小心在胶面上加入1c m蒸馏水，约40分钟，等胶自然凝聚后倾斜倒出蒸馏水（在胶面上加入蒸馏水称为水封，其目的是保持胶面平整和防止空气进入，影响凝胶）。
3.5％浓缩胶制备：
5％浓缩胶配方（2m l）：
去离子水1.4ml
30％A c r-B i s0.33ml
0.5MT r i s-H c l(P H6.8)0.25m l
10％S D S20u l
10％A P20u l
T E M E D2u l
混匀后加入到玻璃板中，并插入0.75m m梳子，待凝固后小心拔出梳子。
4.上样
蛋白上样量的选择：要根据具体情况决定，对于考马斯亮蓝染色，如果样品为菌体蛋白样品，有至少50条以上的条带要显出来，需要上样量在15μg左右即可，如果蛋白条带少于6条，如蛋白M a r k e r或纯化阶段后期的蛋白样品，上样量可减少至2μg即可显出清晰的条带。
5.电泳
●将玻璃板凝胶放入电泳槽中，并在糟中加入1X电泳缓冲液。
●加样：取所制备样品上清20u l，蛋白M a k e r5u l分别上样。
●设定电泳程序：S180V15m i n；S2160V1h30mi n
实验三蛋白质检测
A考马斯亮蓝R250染色法
（C o o ma s s i e B r i g h t B l u e R250S t a i n i n g）
【原理】
考马斯亮蓝是一种蛋白质染料，主要有R-250和G-250两种类型。考马斯亮蓝可以和蛋白肽链中碱性氨基酸残基或芳香族氨基酸残基（A r g，T r p，T y r，H i s，P h e）结合。考马斯亮蓝R250多用于聚丙烯酰胺凝胶电泳后蛋白质条带的染色；考马斯亮蓝G250是布拉德福德(B r a d f o r d)蛋白质定量试剂的主要成分，用来进行蛋白质浓度测定。
考马斯亮蓝G250中的G就是G r e e n，偏绿，绿蓝色，与蛋白质的结合反应十分迅速，是常用的蛋白染料，结合后染料变为蓝色，常用来作为蛋白质含量的定量测定。考马斯亮蓝R250中的R代表R e d，偏红，红蓝色，与蛋白质结合虽然比较缓慢，但是染料可以穿透凝胶，染胶效果好，染色后为蓝色，且与胶的结合可以被洗脱下去，所以可以用来对电泳条带染色。G250也可染胶，但染色过程慢且染色后背景高，脱色困难。
考染的灵敏度可以达到最低可检出0.1μg蛋白；
【试剂】
染色液（100ml）：45m l甲醇+45ml水+10ml冰乙酸+0.25g R250，滤纸过滤（可多次使用），染色在2小时以上或过夜
脱色液（200ml）：90ml甲醇+90m l水+20ml冰乙酸
【实验步骤】染色和脱色：电泳结束后，将胶板从电泳槽中取出，小心从玻璃板上取出凝胶，放入考马斯亮蓝染色液中，脱色摇床染色（或于微波炉加热至染色液沸腾）约2小
时。将凝胶转入另一培养皿，加入脱色液（用沸水煮沸脱色后），脱色摇床脱色2
次，第一次1个小时，第二次0.5个小时左右，即可观察蛋白条带。
B．蛋白质杂交法
（We s t e r n B l o t t i n g）
【实验原理】
We s t e r n b l o t t i n g首先是要将电泳后分离的蛋白从凝胶中转移到P V D F膜上，本实验使用电泳印迹湿转法。这种方法是用有孔的塑料和泡沫将凝胶和N C/P V D F膜夹成“三明治”形状，而后浸入两个平行电极中间的缓冲液中进行电泳，选择适当的电泳方向就可以使蛋白质在电场力的作用下离开凝胶结合到P V D F膜上。
转移后P V D F膜就称为一个印迹（b l o t），用于对蛋白质的进一步检测。印迹首先用蛋白溶液（如1%的B S A或脱脂奶粉溶液）处理以封闭N C/P V D F膜(本实验用P V D F膜)上剩余的疏水结合位点，而后用所要研究的蛋白质的抗体（一抗）处理，印迹中只有待研究的蛋白质与一抗特异结合形成抗原抗体复合物，而其它的蛋白质不能与一抗结合，这样清洗除去未结合的一抗后，印迹中只有待研究的蛋白质的位置上结合着一抗。处理过的印迹进一步用适当标记的二抗处理，二抗是指一抗的抗体，如一抗是从兔中获得的，则二抗就是抗兔I g G的抗体。处理后，带有标记的二抗与一抗结合形成抗体复合物可以指示一抗的位置，即是待研究的蛋白质的位置。目前有结合各种标记物的抗体特定I g G的抗体（二抗）可以直接购买，最常用的一种是酶连的二抗，印迹用酶连二抗处理后，再用适当的底物溶液处理，当酶催化底物生成有颜色的产物时，就会产生可见的区带，指示所要研究的蛋白质位置。在酶连抗体中使用的酶通常是碱性磷酸酶（A P）或辣根过氧化物酶（H R P）。碱性磷酸酶可以将无色的底物5-溴-4-氯吲哚磷酸盐（B C I P）转化为蓝色的产物；而辣根过氧化物酶可以将H2O2为底物，将3-氨基-9-乙基咔唑氧化成褐色产物或将4-氯萘酚氧化成蓝色产物。另一种检测辣根过氧化物酶的方法是用增强化学发光法，辣根过氧化物酶在H2O2存在下，氧化化学发光物质鲁米诺并发光，通过将印迹放在照相底片上感光就可以检测出辣根过氧化物酶的存在，即目标蛋白质的存在了。除了酶连二抗作为指示剂，也可以使用其它指示剂，比如：荧光素异硫氰酸盐标记的二抗（可通过紫外灯产生荧光）；生物素结合的二抗等等。
除了使用抗体或蛋白作为检测特定蛋白的探针以外，有时也使用其它探针如放射性标记的D N A，可以检测印迹中的D N A结合蛋白。
【主要试剂】
1.1?膜转移液（T r a n s f e r B u f f e r）：1000m l
10?电泳缓冲液（E l e c t r o d e B u f f e r）：100ml
甲醇（M e O H）：200m l
加去离子水至1000m l.
2.10?T B S缓冲液：500m l
T r i s碱：30.25g
N a C l：43.35g
用H C l.调p H7.5.
3.洗膜缓冲液T B S T：1?T B S，0.1%的T w e e n-20
4.封闭液（B l o c k i n g s o l u t i o n）（3%B S A）：100ml
1?T B S100ml.
B S A：3g
S t o r e a t4℃
5.检测液（D e t e c t i o n B u f f e r）【0.1MT r i s-H C l（p H9.5），0.1MN a C l，50m M M g C l2）】：30ml
1MT r i s-H C l（p H9.5）：3m l
N a C l：0.175g
M g C l2：0.1425g
去离子水补至30m l
6.显色液（C o l o r-s u b s t r a t e s o l u t i o n）：10ml
N B T s o l u t i o n（0.3m g/m l，70%二甲基甲酰胺溶解，S t o r e a t4℃）：66μl
B C I Ps o l u t i o n（0.15mg/m l，100%二甲基甲酰胺溶解，S t o r e a t4℃）：33μl
加在10ml检测液（d e t e c t i o n b u f f e r）中
【实验步骤】
蛋白质转膜：
1．准备好转印缓冲液，把凝胶在膜转移缓冲液中平衡60m i n；
2．剪好合适尺寸的转印膜（P V D F膜），先在甲醇中浸10m i n，转至膜转移缓冲液浸10mi n；3．剪好合适尺寸的滤纸（2张增厚滤纸或4张厚滤纸或6张薄滤纸）用膜转移缓冲液浸湿；4．在转膜仪的阳极平板上根据图中顺序做好转印三明治，注意不能有气泡；
5．装好阴极平板，合上安全盖；
6．接上合适的电泳仪开始转印，注意电极连接（正对正，负对负）100V，45mi n，冰上进行。7．关闭电泳仪，打开安全盖和阴极电极，取出转印膜；
封闭及杂交：
8．用膜转移缓冲液漂洗10mi n，置于1%封闭液（b l o c k i n g b u f f e r）中，室温，缓慢摇动45-60m i n，或者4℃过夜；
9．加入稀释于3%封闭液的第一抗体，室温，缓慢摇动45~60mi n，或者4℃过夜；
10．T B S T洗4x5mi n，T B S洗1x5mi n；
11．加入第二抗体（碱性磷酸酶编辑的抗鼠I g G），缓慢摇动45-60m i n；
12．T B S T洗4x5mi n，T B S洗1x5mi n；
显色反应：
13．加入10ml包含显色底物（N B T-66μl、B C I P-33μl）的检测液（显色液），室温，避光，静置，观察颜色反应；
14．信号达到要求后，清水漂洗，终止反应，避光、晾干。
实验四蛋白质的纯化-镍柱亲和层析
【实验目的】
学习通过亲和层析法纯化目的蛋白。
【实验原理】
基因融合就是将两个或多个开放读码框按一定顺序连接在一起，融合阅读框架的表达产物是一个杂和蛋白。在E.c o l i的p E T表达系统中表达N端含有H i s-t a g（组氨酸六聚体）的融合靶蛋白，然后用亲和层析的方法进行纯化。
多聚组氨酸能与多种过渡金属和过渡金属螯合物结合，因此带暴露的6XH i s-t a g的蛋白质能结合于固化N i2+树脂，从而将带有h i s-t a g组氨酸标签的融合蛋白与其它蛋白区分开来。组氨酸残基的五元咪唑环是蛋白与N i离子作用的关键。当我们用高浓度的咪唑（i m i d a z o l e）溶液洗脱的时侯，咪唑便与融合蛋白h i s-t a g的咪唑环竞争结合，最终将融合蛋白洗脱下来。
【实验仪器、材料与试剂】
实验仪器
空气浴摇床、超净工作台、低温离心机、电泳仪、超声破碎仪等。
实验材料
来自“实验一”所收集的E.c o l i B L21/p E T-c r y9e a菌体沉淀
主要试剂：
除前面实验所配置药品外，还需配制
1.10mg/ml溶菌酶:用无菌水配制成10m g/m l的溶菌酶溶液，分装成小份并保存于-20℃。
2.2M N a C l50m l
3.结合缓冲液：0.1M T r i s-H C l（p H8.0）50ml
4.N i S O41M
5.咪唑1.5M
【实验步骤】
1.取出-20℃保存的E.c o l i B L21/p E T-X菌体沉淀（1000μl菌液），加入1/10体积的结合缓冲
液【0.1M T r i s-H C l（p H8.0）】（100μl），重悬细胞沉淀，加入1μl的溶菌酶至终浓度为100μg/ml，冰上放置30分钟；
2.超声波处理50次（超声5秒/间10秒，约5分钟）；
3.12000r/mi n，4℃离心15分钟，取上清和沉淀物；
4.除上清外，所有样品均加入100u l结合缓冲液，充分混匀。
5.取b e a d s30-50μl
6.加入500μl去离子灭菌水，静音混合器混匀20分-1小时，多次离心换水，至p H
7.0.
7.挂镍，离心去水，加入1M硫酸镍500μl，静音混合器混匀20分-1小时，2次离心换硫酸镍
缓冲液，至p H2~3.
8.500μl去离子灭菌水，静音混合器混匀20分-1小时，多次离心换水，至p H7.0.
9.离心，加入500μl，10m M T r i s-H C l（p H8.0）溶液平衡b e a d s，静音混合器混匀30分。
10.离心，200μl含0.5M氯化钠的10m M T r i s-H C l（p H8.0）溶液平衡b e a d s，静音混合器混
匀30分。
11.稀释样品至200μl，然后在样品中加入氯化钠，至终浓度为0.5M。
12.取b e a d s约10μl，加入稀释样品中，4℃，静音混合器混匀1-2小时。
13.离心，去上清，用含0.5M氯化钠的10mM T r i s-H C l（p H8.0）溶液洗b e a d s，每次500μl，
2-3次，至O D很低且稳定。
14.15m M咪唑0.5M氯化钠的10mM T r i s-H C l（p H8.0）溶液（用前配置），20μL，静音混合器
混匀1小时，离心取上清。
15.60m M咪唑0.5M氯化钠的10mM T r i s-H C l（p H8.0）溶液（用前配置），20μL，静音混合器
混匀1小时，离心取上清。
16.300mM咪唑0.5M氯化钠的10mM T r i s-H C l（p H8.0）溶液（用前配置），20μL，静音混合
器混匀1小时，离心取上清。
17.S D S-P A G E电泳检测。
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。
分子生物学实习总结 三天的分子生物学实习，我能认真听老师的讲解和很好的按照老师的安排完成实验。期间，接触和学习到了很多有关分子生物学实验的方法、仪器的使用、技术，而且对分子生物学实验有一个大致的了解，学习到很多以前没有接触过的知识。 这几天来做的不足的地方有： 1.预习不够充分。只是浏览了实验报告上的原理、操作等内容，并没有深入了解每一个步骤的操作会对实验有什么的作用和影响。实验失败了，不能自主找到原因。 2.实验操作过程不够细心。实验要求十分细心，严谨和专注。实验中很多细小的地方还是没有很好的注意到。 3.遇到不懂的没有及时发问。实验就是一个让我们实操的过程，一边操作一边巩固书本上的知识。过程中，遇到不明白的地方应该及时问别人活着自己翻阅资料，力求把实验弄透彻。 但是我还是有很多收获的： 1.对分子生物学实验有了了解。例如实验的基本的流程和操作，常用的方法等基础知识已经有了一定了解，对以后的实验会有一定的帮助。 2.最基本的移液枪、离心机、涡旋器等的使用还有实验中的PCR仪、电泳等有一定的认。 3.学会了严谨和细心。实验所用的材料都是比较昂贵的，而且实验只要一步错了，就得重做。所以需要非常严谨。不仅仅是分子生物学实验，其他实验也要求，所以培养这个有点对以后的实验非常有好处。 4.学会了坚持。很多次因为实验做的时间很长，大家都会很累，但是，还是要坚持，一点点累都受不了是不能把实验做好的。开始慢慢了解到做科研的人员的辛酸，长时间整天呆在实验室做实验，这需要很大的毅力。 5.把握实验机会，让自己学得更多。实验过程中，只要有实操的机会，我都会去操作。因为说和做是不一样的。而且在操作中能加深巩固知识和学得更加深入。 三天的分子生物学实习虽然很累，因为要天天去院楼，而却实验时间都比较长。但是 还是很有意义的，因为学习到很到东西，收获了很多。 老师也为我们准备了很多的材料和准备，实验才做得那么快和顺利，其实，实验室简 化了很多了，而且我们所做的实验都是已经设计好的，按照操作做就行了。如果时间和资 金允许，应该设立一些自主完成的实验，这样可以培养我们更加多的能力，开阔知识面和 拓宽思维。
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
分子生物学实验设计报告 绿色荧光蛋白的克隆表达 一、引言 荧光蛋白是海洋生物体内的一类发光蛋白，分为绿色荧光蛋白、蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白和红色荧光蛋白。 绿色荧光蛋白是由日本学者下村修于1962年从多管水母中发现并分离得到的一种发光蛋白。它是由238个氨基酸构成的“β-桶”型三维立体结构，其中65至67位氨基酸（丝氨酸-酪氨酸-甘氨酸）形成发光团，为主要的发光位置。 通过生物化学的方法将基因做小小的改变，就可以改变GFP中的氨基酸，得到变异GFP。目前应用较多的GFP的突变体-增强型绿色荧光蛋白（简称EGFP） 传统的PCR产物克隆方法主要有两种：一种是PCR引物设计时引入载体上的酶切位点，PCR产物经双酶切后定向克隆到目的载体上；另一种是TA载体连接。这两种方法费时费力，过程繁冗。 而本实验采用的无缝克隆和组装技术是一种新的、快速、简洁的克隆方法，旨在克服上述缺陷，它可以在质粒的任何位点进行一个或多个目标DNA的片断的插入，而不需要任何限制性内切酶和连接酶。突破传统的双酶切再加上连接，只需要一步重组法，即可得到高效率克隆的重组载体，这个重组载体能够在一定的宿主细胞中进行扩增，形成大量的子代分子。 研究绿色荧光蛋白在大肠杆菌体内的基因克隆和表达。通过质粒重组形成所需要的重组质粒pET-28a-GFP，将重组质粒导入大肠杆菌体内，通过酶切、PCR及用IPTG诱导检测是否在大肠杆菌体内诱导表达成功。 < 菌液PCR是直接用菌液作为模板进行PCR的一种选取成功导入载体的菌落的方法，省
时，快捷，但容易出现假阳性。为了避免这种情况，我们需在设计引物时加上目的基因片段以及改进菌液处理方法。 三、实验步骤 1.质粒DNA的提取 实验原理： ~
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，感分子生物学实验的"试炼"。 分子生物学实验心得体会 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。
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 院系：生命科学与技术学院 专业：生物科学（基地） 班级： 201101班 学号： 姓名： 分子生物学基础实验 分子生物学实验技术已成为生物化学及分子生物学以及相关学科院系教学科研不可缺少的一部分。为提高学生在分子生物学技术方面的动手能力，生物技术综合实验室主要开设常用而基本的分子生物学实验技术。它的内容包括质粒DNA的制备；DNA的重组；PCR基因扩增等等。 实验一质粒DNA的小量制备 一、实验原理 要把一个有用的外源基因通过基因工程手段，送进细胞中去进行繁殖和表达，需要运载工具，携带外源基因进入受体细胞的这种工具就叫载体（vector）。载体的设计和应用是DNA体外重组的重要条件。作为基因工程的载体必须具备下列条件:(1)是一个复制子，载体有复制点才能使与它结合的外源基因复制繁殖；（2）载体在受体细胞中能大量增殖，只有高复制率才能使外源基因在受体细胞中大量扩增；（3）载体DNA链上有1到几个限制性内切酶的单一识别与切割位点，便于外源基因的插入；（4）载体具有选择性的遗传标记，如有抗四环素基因（Tc r），抗新霉素基因（Ne r）等，以此知道它是否已进入受体细胞，也可根据这个标记将受体细胞从其他细胞中分离筛选出来。细菌质粒具备上述条件，它是基因工程中常用的载体之一。 质粒（plasmid）是一种染色体外的稳定遗传因子，大小在1～120kb之间，具
有双链闭合环状结构的DNA分子，主要发现于细菌、放线菌和真菌细胞中。质粒具有自主复制和转录能力，能使子代细胞保持它们恒定的拷贝数，可表达它携带的遗传信息。它可独立游离在细胞质内，也可以整合到细菌染色体中，它离开宿主的细胞就不能存活，而它控制的许多生物学功能也是对宿主细胞的补偿。 质粒在细胞内的复制，一般分为两种类型：严密控制型（stringent control）和松弛控制型（relaxed control）。前者只在细胞周期的一定阶段进行复制，染色体不复制时，它也不复制。每个细胞内只含有1个或几个质粒分子。后者的质粒在整个细胞周期中随时复制，在细胞里，它有许多拷贝，一般在20个以上。通常大的质粒如F因子等，拷贝数较少，复制受到严格控制。小的质粒，如ColE Ⅰ质粒（含有产生大肠杆菌素E1基因），拷贝数较多，复制不受严格控制。在使用蛋白质合成抑制剂－氯霉素时，染色体DNA复制受阻，而松弛型ColEⅠ质粒继续复制12－16h，由原来20多个拷贝可扩增至1000－3000个拷贝，此时质粒DNA占总DNA的含量由原来的2％增加到40％－50％。本实验分离提纯化的质粒pBR322、pUC19就是由ColE Ⅰ衍生的质粒。 所有分离质粒DNA的方法都包括三个基本步骤:培养细菌使质粒扩增；收集和裂解细菌；分离和纯化质粒DNA。采用溶菌酶可破坏菌体细胞壁，十二烷基硫酸钠（SDS）可使细胞壁解，经溶菌酶和阴离子去污剂（SDS）处理后，细菌染色体DNA 缠绕附着在细胞壁碎片上，离心时易被沉淀出来，而质粒DNA则留在清液中。用乙醇沉淀、洗涤，可得到质粒DNA。 质粒DNA的相对分子量一般在106－107范围内，如质粒pBR322的相对分子质量为2.8×106，质粒pUC19的相对分子质量为1.7×106。在细胞内，共价闭环DNA（covalently closed circular DNA，简称cccDNA）常以超螺旋形式存在。如果两条链中有一条链发生一处或多处断裂，分子就能旋转而消除链的张力，这种松弛型的分子叫做开环DNA（open circular DNA，简称ocDNA）。在电泳时，同一质粒如以cccDNA形式存在，它比其开环和线状DNA的泳动速度快，因此在本实验中，自制质粒DNA在电泳凝胶中呈现3条区带。 二、实验目的 1．掌握最常用的提取质粒DNA的方法和检测方法。 2．了解制备原理及各种试剂的作用。 三、实验材料和试剂
《实验报告总结》 实验报告总结（一）： 一个长学期的电路原理，让我学到了很多东西，从最开始的什么都不懂，到此刻的略懂一二。 在学习知识上面，开始的时候完全是老师讲什么就做什么，感觉速度还是比较快的，跟理论也没什么差距。但是之后就觉得越来越麻烦了。从最开始的误差分析，实验报告写了很多，但是真正掌握的确不多，到最后的回转器，负阻，感觉都是理论没有很好的跟上实践，很多状况下是在实验出现象以后在去想理论。在实验这门课中给我最大的感受就是，必须要先弄清楚原理，在做实验，这样又快又好。 在养成习惯方面，最开始的时候我做实验都是没有什么条理，想到哪里就做到哪里。比如说测量三相电，有很多种状况，有中线，无中线，三角形接线法还是Y形接线法，在这个实验中，如果选取恰当的顺序就能够减少很多接线，做实验就应要有良好的习惯，就应在做实验之前想好这个实验要求什么，有几个步骤，就应怎样安排才最合理，其实这也映射到做事情，不管做什么事情，就应都要想想目的和过程，这样才能高效的完成。电原实验开始的几周上课时间不是很固定，实验报告也累计了很多，第一次感觉有那么多实验报告要写，在交实验报告的前一天很多同学都通宵了的，这说明我们都没有合理的安排好自己的时间，我就应从这件事情中吸取教训，合理安排自己的时间，完成就应完成的学习任务。这学期做的一些实验都需要严谨的态度。在负阻的实验中，我和同组的同学连了两三次才把负阻链接好，又浪费时间，又没有效果，在这个实验中，有很多线，很容易插错，所以要个性仔细。 在最后的综合实验中，我更是受益匪浅。完整的做出了一个红外测量角度的仪器，虽然不是个性准确。我和我组员分工合作，各自完成自己的模块。我负责的是单片机，和数码显示电路。这两块都是比较简单的，但是数码显示个性需要细致，由于我自己是一个粗心的人，所以数码管我检查了很多遍，做了很多无用功。 总结：电路原理实验最后给我留下的是：严谨的学习态度。做什么事情都要认真，争取一次性做好，人生没有太多时间去浪费。 实验报告总结（二）： 在分子生物学实验室为期两个月的实习使我受益匪浅，我不仅仅学习到了专业知识，更重要的是收获了经验与体会，这些使我一生受用不尽，记下来与大家共勉： 1.手脚勤快，热心帮忙他人。初来匝道，不管是不是自己的份内之事，都就应用心去完成，也许自己累点，但你会收获很多，无论是知识与经验还是别人的称赞与认可。 2.多学多问，学会他人技能。学问学问，无问不成学。知识和经验的收获能够说与勤学好问是成正比的，要记住知识总是垂青那些善于提问的人。 3.善于思考，真正消化知识。有知到识，永远不是那么简单的事，当你真正学会去思考时，他人的知识才能变成你自己的东西。 4.前人铺路，后人修路。墨守陈规永远不会有新的建树，前人的道路固然重要，但是学会另辟蹊径更为重要。
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
实验教学心得体会10篇 实验心得（一） 实验室是培养高层次人才和开展科学研究的重要基地。在西方发达国家，学校对培养学生的动手潜力是分重视的，这一问题近年来也越来越受到我国教育界人士的广泛重视。为了提高学生的动手潜力，让学生做相关实训并完成单片机实验报告，在实验的形式上注重培养学生的实验技能和动手潜力。从单片机实验心得中学生就能够总结出超多的经验以适应当代社会的发展。 学习单片机这门课程(教学中选用inter公司的mcs-51)，要掌握单片机指令系统中汇编语言各种基本语句的好处及汇编语言程序设计的基本知识和方法，以及单片机与其他设备相连接的输入输出中断等接口-技术。使学生从硬件软件的结合上理论联系实际，提高动手潜力，从而全面掌握单片机的应用。 实验教学的全过程包括认识、基储综合3个阶段。以往的单片机实验是进行软件的编制和调试，与实际应用中的硬件电路相脱节。使学生缺乏硬件设计及调试分析潜力，对单片机如何构成一个单片机最小应用系统，缺乏认识。发布的单片机实验板，透过计算机连接仿真器在实验板上把硬件和软件结合起来一齐调试， 软件的修改也分方便，软件和硬件调试都透过后，把程序固化在eprom当中，插上8051单片机构成一个完整的单片机应用系统。 实验心得（二） 我觉得化工原理实验是一门验证性课程，它把我们在化工原
理学到的各种单元操作化为实实在在的东西，而让我们把学到的知识认识到它的实在性。流体输送——离心泵、过滤——板框压滤机、对流传热——套管式换热器、吸收蒸馏——填料塔板式塔、干燥——厢式干燥装置。一个个实验和装置让我们对每种单元操作都有了除理性认识之外的感性认识。 此刻回过头来看，在做实验前对实验的原理和操作步骤没有认真研究，导致有些实验做的效果并不好，这是预习不够充分的表现。认真的预习报告应要3小时左右，而我犯懒预习方面很敷衍，一小时就完事，于是就在做实验的过程中产生了许多问题，这是我应当深刻检讨的。正如《礼记中庸》所说“凡事豫（预）则立，不豫（预）则废，言前定则不跲，事前定则不困，行前定则不疚，道前定则不穷。”所以以后做实验不应急于开始实验，应搞清楚目的和设计流程的来龙去脉。另外感激俞教师实验前的仔细讲解让我做实验时不至于对整个流程不知所措。 做化工原理实验我感觉很有意思，因为实验数据并不是先定的，自我得出实验结论有一种成就感，这对培养我们不盲从、实证的思维方式有益，并且由于我们是分组实验，每4-5人一组，锻炼了我们的协作的本事。化学实验研究中中分工协作尤为重要，能够发挥整体效能提高进行实验的效率，取长补短，最重要的是团队精神和氛围会产生强大的动力，所以这方面的锻炼是化原实验中我的重要收获之一。 在进行实验和处理数据时，我们用到了非传统的方法用Excel、
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
分子生物学学习心得 生物学以及分子生物学本身就是一门实验性的学科，如果只有 单纯的理论课上的讲解而没有与之相配套的实验操作，根本无法使我们深刻体会到我们所学的那些如转导转化之类究竟是怎样操纵的。对此给大家收集了有关分子生物学学习心得，应该能给各位带来帮助。 生命科学发展日新月异，特别是微观生物学的发展速度可谓惊人。作为一名本科生，最重要的就是掌握好基础知识，为今后的科研工作或是研发工作打下基础，这样才能跟得上知识和信息发展的脚步。分子生物学作为微观生物学的根基，学好它无疑将为将来的发展打下最坚实的基础。 最近我读了一篇文献，是有关不同类型的弥散性大B细胞淋巴 瘤的基因表达分析的。弥漫型大B细胞淋巴瘤(DLBCL),最常见的非霍奇金淋巴瘤亚型,是在临床上异构的:40%的患者目前的治疗反应良好,长期生存,而其余屈服于疾病。我们认为这种可变性在自然历史反映 了识别分子在肿瘤异质性。两个不同的分子形式的DLBCL有着不同的gene表达模式，表明了B细胞有不同的分化阶段。一种是表达中心B 细胞的基因表达特征(中心B细胞类似DLBCL)，另一种是表达体外激活诱导外周血B细胞(激活B细胞类似DLBCL)。其中中心B细胞的存活率大于激活B细胞。我们发现肿瘤的分子分类的基础上的基因表达可以识别以前未被发现和临床癌症的重要亚型。构建了一个特异性的DNA微阵列，分析淋巴恶性肿瘤的基因表达，判断基因表达模型和肿瘤表型，最后利用分层系统树图得出结论。
从文献中我了解了DNA微阵列技术，掌握了DNA微阵列技术的 方法，学会了分析分层系统树图，更认识到了弥漫型大B细胞淋巴瘤(DLBCL)研究的重要性。分子生物学是一门前沿的学科，我们只有努 力学习英语，经常阅读中外文献，亲自参与到实验中去，才能了解分子生物学最新的研究成果，掌握分子生物学中的研究分析方法。 通过一个学期的分子生物的学习，第一，我掌握了以中心法则 为核心的最基本的分子生物学知识 了解了基因表达调控的基本原理 锻炼了专业英语阅读和写作能力，也接触了微观生物学前沿， 培养了一定的科研思维能力。学习分子生物学提高了我们的微观生物学素养，为今后的进一步学习打下了坚实基础，同时了解了最新的微观生物学进展，让我们对生物学科研有了一定的感性认识。 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。
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。
分子生物学学习心得 生命科学发展日新月异，特别是微观生物学的发展速度可谓惊人。作为一名本科生，最重要的就是掌握好基础知识，为今后的科研工作或是研发工作打下基础，这样才能跟得上知识和信息发展的脚步。分子生物学作为微观生物学的根基，学好它无疑将为将来的发展打下最坚实的基础。 最近我读了一篇文献，是有关不同类型的弥散性大B细胞淋巴瘤的基因表达分析的。弥漫型大B细胞淋巴瘤(DLBCL),最常见的非霍奇金淋巴瘤亚型,是在临床上异构的:40% 的患者目前的治疗反应良好,长期生存,而其余屈服于疾病。我们认为这种可变性在自然历史反映了识别分子在肿瘤异质性。两个不同的分子形式的DLBCL有着不同的gene表达模式，表明了B细胞有不同的分化阶段。一种是表达中心B细胞的基因表达特征（中心B细胞类似DLBCL），另一种是表达体外激活诱导外周血B细胞（激活B细胞类似DLBCL）。其中中心B细胞的存活率大于激活B细胞。我们发现肿瘤的分子分类的基础上的基因表达可以识别以前未被发现和临床癌症的重要亚型。构建了一个特异性的DNA微阵列，分析淋巴恶性肿瘤的基因表达，判断基因表达模型和肿瘤表型，最后利用分层系统树图得出结论。 从文献中我了解了DNA微阵列技术，掌握了DNA微阵列技术的方法，学会了分析分层系统树图，更认识到了弥漫型大B细胞淋巴瘤(DLBCL)研究的重要性。分子生物学是一门前沿的学科，我们只有努力学习英语，经常阅读中外文献，亲自参与到实验中去，才能了解分子生物学最新的研究成果，掌握分子生物学中的研究分析方法。
通过一个学期的分子生物的学习，第一，我掌握了以中心法则为核心的最基本的分子生物学知识 了解了基因表达调控的基本原理 锻炼了专业英语阅读和写作能力，也接触了微观生物学前沿，培养了一定的科研思维能力。学习分子生物学提高了我们的微观生物学素养，为今后的进一步学习打下了坚实基础，同时了解了最新的微观生物学进展，让我们对生物学科研有了一定的感性认识。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
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，
SectionA 1 三个域：真细菌，古细菌，真核生物 2 组装中得主要作用力：非共价健作用力SectionB 1 蛋白质纯化得分析方法
2 正电荷：天冬氨酸谷氨酸 负电荷：赖氨酸精氨酸组氨酸 极性：天冬酰胺谷氨酰胺苏氨酸丝氨酸半胱氨酸
非极性：脂肪族甘氨酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸甲硫氨酸脯氨酸芳香族苯丙氨酸酪氨酸色氨酸 Cys 二硫键 Gly 无手性 Pro 亚氨基酸 芳香族氨基酸最大吸收峰280mm 3 蛋白质得一级(决定蛋白折叠及其最后得形状得最重要得因素)：氨基酸脱水缩合形成肽链N端到C端共价键 二级：多肽链中空间结构邻近得肽链骨架通过氢键形成得特殊结构。 α转角 β螺旋氢键为主要作用力 三级：多肽链中得所有二级结构与其她松散肽链区域（散环结构）通过各种分子间作用力（非共价键为主），弯曲、折叠成具有特定走向得紧密球状构象。 非共价键 四级：许多蛋白分子由多条多肽链（亚基，subunits ）构成。组成蛋白得各亚基以各种非共价键作用力为主，结合形成得立体空间结构即为四级结构。非共价键 4 偶极：电子云在极性共价键得两原子间不均匀分布，使共价键两端得原子分别呈现不同得电性 兼性离子：具有正电荷（碱性），又具有负电荷（酸性）得分子 双极性分子： Section C 1核酸得光学特性： 增色性：一种化合物随着结构得改变对光得吸收能力增加得现象 减色性：一种化合物随着结构得改变对光得吸收能力减少得现象 Reason: 碱基环暴露在环境中得越多，对紫外得吸收力越强 Absorbance（吸收值）：Nucleotide > ssDNA/RNA > dsDNA
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