限制性核酸内切酶切割原理方法结果分析及应用
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实验十二 DNA的限制性内切酶酶切分析实验目的:通过限制性内切酶酶切分析,了解DNA的结构和特性,掌握限制性内切酶的使用方法,以及掌握DNAGel电泳技术。
实验原理:限制性内切酶是一类可切割DNA分子的酶,可特异性地识别DNA的特定核苷酸序列并切割它们。
限制性内切酶可以将DNA切割成特定大小的DNA片段,这些片段可以进一步用于基因克隆、DNA指纹分析、DNA测序、DNA杂交等。
将DNA和内切酶一起反应一段时间后,可以通过电泳将酶切后的DNA片段按大小分离,从而得出不同DNA序列的长度和特征,达到对DNA结构特点进行研究的目的。
实验步骤:1. 从实验室提供的细菌菌株中提取DNA样品。
2. 将DNA样品用水稀释到适当浓度。
3. 按照所选内切酶的说明书,将相应量的酶加入DNA样品中。
混匀并放在37℃的水浴中进行反应1-2小时。
4. 制备1%的琼脂糖凝胶。
5. 将酶切后的DNA和DNA加载缓冲液混合后,放入琼脂糖凝胶槽中。
6. 进行DNAGel电泳,根据DNA片段的大小,将DNA分离开。
7. 取出凝胶进行染色,直接观察或用紫外线透射方式扫描成像。
实验注意事项:1. 在实验室中需要严格遵守生物安全措施,避免污染。
2. 在进行内切酶酶切反应时,需要严格按照酶的使用方法进行操作,以保证反应质量和结果准确。
3. 在制备DNA样品时需要避免DNA的降解或氧化。
4. 在进行DNAGel电泳时需小心操作,以避免凝胶破损或电流过强,影响实验结果。
实验结果分析:通过限制性内切酶酶切分析后,可以得到DNA片段的长度和特征,从中了解到DNA的特性和结构。
实验结果需要根据实验方法、酶的选择等进行分析和总结,以便进一步推进科研工作。
实验四限制性内切核酸酶的酶切与鉴定一、实验原理限制性内切酶是一类能识别双链DNA分子中特异核苷酸序列的DNA水解酶,主要存在于原核生物中。
根据限制酶的识别切割特性、催化条件及是否具有修饰酶活性可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三大类。
其中Ⅱ类酶在分子克隆和基因操作中最为有用,是常用的分子生物学工具酶。
限制性内切酶识别序列长度一般为4~8个呈回文序列的特异核苷酸对。
一般情况下,识别序列越长,在同一DNA分子中识别位点出现的频率就越小。
许多限制性内切酶的酶切位点已被确定。
例如EcoRl 酶的识别与切割序列为以下6个碱基对。
5′……GAATTC……3′3′……CTT AAG…… 5′这些末端为互补的,即粘性末端,并可在连接酶的催化下与由EcoR I产生的其它分子末端相连接。
限制性内切酶主要用于基因组DNA的片段化、重组DNA分子的构建与鉴定、载体中目的基因片段的分离与回收以及DNA分子物理图谱的构建等。
根据酶切目的和要求不同,可有单酶切、双酶切或部分酶切等不同方式。
根据酶切反应的体积不同,可分为小量酶切反应和大量的酶切反应。
小量酶切反应主要应用于质粒的酶切鉴定,体积为20 μl, 含0.2~1 μg DNA,大量酶切反应用于制备目的基因片段,体积为50~100 μl,DNA用量在10~30ug。
本实验为EcoR I对质粒pUC18的小量酶切。
在质粒的双链环状DNA分子上有多个限制性内切核酸酶酶切位点。
在用特定的限制性内切核酸酶对质粒进行酶切反应后,通常可采用琼脂糖凝胶电泳进行鉴定酶切效果。
二、仪器与试剂1.仪器:水浴锅、离心管、移液器、吸头、电泳设备等。
2.试剂:质粒pUC18、EcoR I限制性内切核酸酶、内切酶反应缓冲液、琼脂糖、电泳缓冲液、6×上样缓冲液、溴化乙啶染液、无菌水等。
一、实验目的1. 理解并掌握限制性核酸内切酶(RE)的原理及其在分子生物学中的应用。
2. 掌握质粒DNA的提取方法。
3. 学习并实践质粒DNA的酶切技术。
4. 掌握琼脂糖凝胶电泳技术及其在DNA分析中的应用。
5. 分析酶切结果,鉴定目的基因。
二、实验原理限制性核酸内切酶(RE)是一类能够识别特定的DNA序列并在该序列处切割双链DNA的酶。
它们在分子生物学中具有广泛的应用,如基因克隆、基因编辑、基因表达调控等。
质粒DNA是常用的克隆载体,其提取方法主要有碱裂解法、盐析法等。
本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。
酶切是将质粒DNA切割成大小不同的片段,通过琼脂糖凝胶电泳技术分离这些片段,从而鉴定目的基因。
琼脂糖凝胶电泳是一种常用的DNA分析技术,其原理是利用DNA分子在琼脂糖凝胶中的迁移速率差异进行分离。
在电场作用下,DNA分子带负电荷,会向正极移动。
DNA分子的大小与其迁移速率成反比,因此,通过比较不同片段的迁移距离,可以鉴定DNA片段的大小。
三、实验材料1. 质粒DNA2. 限制性核酸内切酶(RE)3. 琼脂糖凝胶4. TAE缓冲液5. DNA marker6. 电泳仪7. 显色剂8. 紫外灯四、实验步骤1. 质粒DNA提取- 将含有质粒DNA的菌液接种于含有抗生素的LB培养基中,37℃培养过夜。
- 取适量菌液,加入等体积的碱裂解液,混匀,室温放置5分钟。
- 加入等体积的异丙醇,混匀,室温放置10分钟。
- 12,000 rpm离心5分钟,弃上清。
- 加入700 μL 70%乙醇,混匀,室温放置5分钟。
- 12,000 rpm离心5分钟,弃上清。
- 加入50 μL无菌水,混匀,即得质粒DNA。
2. 酶切- 取10 μL质粒DNA,加入10 μL限制性核酸内切酶缓冲液,混匀。
- 加入1 μL限制性核酸内切酶,混匀。
- 37℃水浴反应3小时。
3. 琼脂糖凝胶电泳- 配制琼脂糖凝胶,加入适量的DNA marker。
实验五DNA的限制性内切酶酶切反应DNA restriction enzyme digestion一、实验目的通过本实验掌握DNA的限制性内切酶酶切反应的基本原理与实验过程。
二、实验原理限制性内切酶能特异地结合于一段被称为限制性酶识别序列的DNA 序列之内或其附近的特异位点上,并切割双链DNA。
它可分为三类:Ⅰ类和Ⅲ类酶在同一蛋白质分子中兼有切割和修饰(甲基化)作用且依赖于ATP 的存在。
Ⅰ类酶结合于识别位点并随机的切割识别位点不远处的DNA,而Ⅲ类酶在识别位点上切割DNA 分子,然后从底物上解离。
Ⅱ类由两种酶组成: 一种为限制性内切核酸酶(限制酶),它切割某一特异的核苷酸序列; 另一种为独立的甲基化酶,它修饰同一识别序列。
绝大多数Ⅱ类限制酶识别长度为4 至6个核苷酸的回文对称特异核苷酸序列(如EcoRⅠ识别六个核苷酸序列:5'- G↓AATTC-3'),有少数酶识别更长的序列或简并序列。
Ⅱ类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(如Sma:5'-CCC↓GGG-3');有的切割位点在对称轴一侧,产生带有单链突出末端的DNA 片段称粘性未端, 如EcoRⅠ切割识别序列后产生两个互补的粘性末端。
5'…G↓AATTC…3' →5'…G AATTC…3' ;3'…CTTAA↑G …5' →3'…CTTAA G…5' 。
Pvu I 的识别序列5'…CGAT↓CG…3' →5'…CGATCG…3'三、实验仪器与设备水平式电泳装置,电泳仪,台式高速离心机, 恒温水浴锅, 微量移液枪, 微波炉,紫外透射仪,凝胶成像系统四、实验材料与试剂pUC18质粒:2686bp,0.5μg/μl,40μl/管(日本东洋纺织株式会社) Pvu I 酶及其酶切缓冲液:10U/μl,200U/管(北京鼎国昌盛生物技术有限公司),在pUC18质粒上有两个酶切位点,分别为酶切第一个碱基位是276(896bp)、2066(1790bp)10X的酶切反应体系(使用时酶切反应体系为1X)琼脂糖(Agarose) 溴化乙锭:5×TBE 电泳缓冲液:(使用时稀释10倍)6×电泳载样缓冲液:五、实验步骤1.将清洁干燥并经灭菌的eppendorf 管(最好0.2ml)编号,用微量移液枪分别加入pUC18质粒2μl(1μg)和相应的限制性内切酶反应10×缓冲液2μl,再加入重蒸水15μl(使总体积为19μl), 用手指轻弹管壁使溶液混匀,然后加入1μl 酶液,用吸头轻轻抽吸数次混匀酶切反应物,用微量离心机2000rpm数秒,使溶液集中在管底。
一、实验目的1. 学习并掌握基因工程中常用的酶切技术;2. 掌握DNA酶切实验的基本操作步骤;3. 熟悉DNA酶切反应的原理及影响因素。
二、实验原理DNA酶切实验是基因工程中的重要技术之一,通过限制性核酸内切酶(RE)对DNA 分子进行切割,产生具有特定黏性末端或平末端的DNA片段。
这些DNA片段可用于后续的基因克隆、基因表达等实验。
限制性核酸内切酶(RE)是一种能够识别并切割特定DNA序列的酶,其识别序列通常由4-6个核苷酸组成。
根据酶切位点的不同,RE可分为三类:I类、II类和III 类。
其中,II类RE是最常用的酶切酶,具有高度特异性和稳定性。
三、实验材料1. DNA模板:提取自细菌、动物或植物细胞的总DNA;2. 限制性核酸内切酶(RE):根据目的基因序列选择合适的酶切酶;3. 10×酶切缓冲液;4. dNTPs(脱氧核糖核苷三磷酸);5. Taq DNA聚合酶;6. 1×PCR缓冲液;7. 25℃反应体系;8. 灭菌水;9. 1.5%琼脂糖凝胶;10. 电泳仪;11. DNA回收试剂盒。
四、实验步骤1. DNA酶切反应:取2μl DNA模板,加入4μl 10×酶切缓冲液、2μl RE、2μl dNTPs、4μl Taq DNA聚合酶和2μl灭菌水,混匀后置于PCR仪上,进行酶切反应。
反应条件根据酶切酶说明书进行调整。
2. PCR扩增:取酶切反应产物,加入2μl 1×PCR缓冲液、2μl Taq DNA聚合酶、2μl dNTPs、2μl 10×PCR缓冲液和4μl灭菌水,混匀后置于PCR仪上,进行PCR扩增。
扩增条件根据目的基因序列和酶切酶说明书进行调整。
3. 琼脂糖凝胶电泳:将PCR扩增产物加入1.5%琼脂糖凝胶中,进行电泳分离。
根据DNA分子大小,调整电泳电压和时间。
4. DNA回收:将凝胶中的目的DNA片段用DNA回收试剂盒回收,得到纯化的DNA片段。
限制性内切酶酶切的常见问题及解决方法限制性内切酶酶切的常见问题及解决方法,个人觉得总结得很好,特转贴供本供大家分享。
酶切现问题,看内切酶说明书,相应试剂公司目录。
不同公司出产的内切酶,菌株来源、制备工艺、纯度活力、酶切活性优化可能不同,。
可在上面找到酶单位定义、保存条件、酶切体系[buffer及与其它酶双切的buffer等]、酶切反应温度[有些酶是在50、55或30等温度下反应的]、酶是否受甲基化影响、是否有星号活性及出现星号活可能因素、保护性碱基,同尾酶、同裂酶1. 酶切不开或不完全1.1 质粒问题纯度差或残留酶切抑制物最为常见。
杂蛋白存在会影响酶切,表现为A260/A280低于1.8;抑制物常见酚、盐、乙醇等;【重新提DNA,使用可靠试剂盒或可靠手工提取试剂,1.2 酶的问题:确认内切酶有效 [很多内切酶虽然有过期时间,但过期后只要能够有效酶切,可用。
确认酶切效果不好,做标记,更换] 。
【题外话:用内切酶注意】a. 内切酶如无特殊要求,保存-20~-30度。
并非越低越好,酶通常是保存在50%甘油缓冲液中,温度过低时,酶会发生冻结(运输过程例外,由于酶需要低温运输,所以方便的情况下是使用干冰,酶会冻结,但冻结次数有限,相对是一种比较好的选择),如果是经常使用的话,酶会被反复冻融,从而降低了活性。
当然如果温度过高,呵呵,你就自己想去吧。
b. 酶在使用时应置于冰盒中取酶。
这点大家都清楚,不过多强调也没坏处。
因为实验室有些同学,酶取出后是放在冰盒上的,但有两点忽略了:拿酶的时候,手不是抓着管子上端,而握在管子的底部,相当于用手在给酶进行加热;有些酶是放在冰盒中,但吸酶的时候,还是将酶拿出来。
偶尔一次没有大碍,反复如此,可能会影响酶活。
c. 酶使用完后应尽快旋紧盖子。
有时我们可以发现,即使是-20~-30度放置,酶仍然会冻结。
个人认为的可能原因是由于在配置酶切反应时,酶管的盖子在较长时间的开着,甘油会吸取空气中的水分,对于常用的大包装的酶有时就会出现冻结现象。
一、实验目的1. 掌握限制性核酸内切酶的酶切原理和应用;2. 学习质粒DNA的提取、纯化方法;3. 掌握琼脂糖凝胶电泳技术及其在DNA分析中的应用;4. 通过酶切鉴定,验证目的基因的插入和表达。
二、实验原理限制性核酸内切酶(Restriction Enzyme)是一种特殊的核酸酶,能够识别特定的DNA序列并在这些序列上切割双链DNA。
根据识别序列的长度和切割方式,限制性核酸内切酶分为两类:I类酶和II类酶。
其中,II类酶在分子生物学实验中应用最为广泛,如EcoRI、BamHI、HindIII等。
酶切鉴定实验的原理是:通过将目的基因与载体连接,构建重组质粒。
然后,利用限制性核酸内切酶对重组质粒进行酶切,观察酶切后的DNA片段长度,以判断目的基因是否成功插入载体。
三、实验材料1. 试剂:限制性核酸内切酶、DNA连接酶、T4 DNA连接酶缓冲液、T4 DNA聚合酶、dNTPs、琼脂糖、电泳缓冲液、DNA分子量标准等;2. 仪器:PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统、离心机、移液器、紫外分光光度计等;3. 样品:重组质粒、载体DNA、目的基因DNA等。
四、实验步骤1. 质粒DNA的提取和纯化(1)取含有重组质粒的细菌,用碱裂解法提取质粒DNA;(2)将提取的质粒DNA进行酚-氯仿抽提和乙醇沉淀,得到纯化的质粒DNA。
2. 重组质粒的构建(1)取目的基因DNA和载体DNA,分别进行PCR扩增;(2)将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,鉴定目的基因和载体DNA的大小;(3)利用DNA连接酶和T4 DNA连接酶,将目的基因连接到载体上;(4)转化大肠杆菌,筛选阳性克隆。
3. 酶切鉴定(1)取重组质粒和载体DNA,分别进行酶切反应;(2)将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,观察酶切后的DNA片段长度;(3)根据酶切结果,判断目的基因是否成功插入载体。
4. 结果分析根据琼脂糖凝胶电泳结果,比较重组质粒和载体DNA的酶切产物。
若重组质粒在目的基因插入位点附近出现新的酶切位点,则说明目的基因成功插入载体。
第1篇一、实验目的1. 掌握限制性核酸内切酶的原理和应用。
2. 熟悉质粒DNA的提取和纯化方法。
3. 学习琼脂糖凝胶电泳技术,分析酶切结果。
4. 探讨影响酶切效率的因素。
二、实验原理限制性核酸内切酶(RE)是一种能够识别双链DNA上的特定序列,并在识别序列处切割DNA的酶。
根据酶切位点的不同,限制性核酸内切酶可分为两类:Ⅰ类酶和Ⅱ类酶。
本实验所使用的是Ⅱ类酶,如HindⅢ、EcoRⅠ等。
质粒DNA的提取和纯化是分子生物学实验中的基本操作,通过提取和纯化可以获得高纯度的质粒DNA,便于后续的酶切、连接、转化等操作。
琼脂糖凝胶电泳技术是一种常用的分子生物学分离技术,通过电泳分离不同分子量的DNA片段,从而对酶切结果进行鉴定。
三、实验材料1. 质粒DNA2. 限制性核酸内切酶(如HindⅢ、EcoRⅠ)3. 琼脂糖4. DNA marker5. Tris-HCl缓冲液6. 10×Loading buffer7. 1×TAE电泳缓冲液8. 0.5×TAE电泳缓冲液9. 0.5%琼脂糖凝胶10. 紫外灯11. 显影液四、实验步骤1. 质粒DNA的提取和纯化(1)将质粒DNA加入Tris-HCl缓冲液中,加入等体积的酚/氯仿,剧烈振荡,静置5分钟。
(2)取上清液,加入等体积的氯仿,剧烈振荡,静置5分钟。
(3)取上清液,加入2/3体积的95%乙醇,混匀,室温放置10分钟。
(4)将沉淀物用70%乙醇洗涤,室温放置5分钟。
(5)将沉淀物溶于适量TE缓冲液中,即为纯化的质粒DNA。
2. 酶切反应(1)将纯化的质粒DNA加入酶切缓冲液中,加入限制性核酸内切酶,混匀。
(2)37℃水浴孵育2-3小时,或根据酶的说明书进行。
(3)加入适量DNA loading buffer,混匀。
3. 琼脂糖凝胶电泳(1)制备0.5%琼脂糖凝胶,加入1×TAE电泳缓冲液。
(2)将酶切反应产物加入凝胶孔中,同时加入DNA marker。