基因工程第七章 重组子选择筛选与分析
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重组子的筛选和鉴定
重组子可通过酶切进行鉴定,也可以利用扩增引物通过PCR 进行鉴定,阳性重组子能切出所需要的片段或得到相应片段的PCR 产物。
1. 用牙签挑取平板上的菌落接种于2ml 含适当抗生素的LB 培养基中,37℃摇床培养过夜。
2. 次日取菌液0.2-0.5ml,12,000rpm×3min 离心,弃上清,加入20μl ddH2O 和20μl 酚/ 氯仿,震荡混匀,12,000rpm×5min 离心。
3. 取上清进行琼脂糖电泳,加入载体质粒DNA 作为阴性对照,根据质粒大小初步筛选重组子,重组子的泳动速度应该慢于载体质粒。
4. 用碱法小量制备可能是重组子的质粒DNA。
5. 选取适当的酶,对重组子进行酶切分析,酶切体积均为10μl 体系。
酶切样品进行琼脂糖电泳鉴定是否有所需片段。
6. 酶切分析正确的重组子分成两份,一份进行测序反应,另外一份保种。
7. 若用PCR 法鉴定,则在第 2 步时每个样本取0.5-1.0μl 菌液为模板进行PCR 反应,每管反应体系最低可少至10μl ,PCR 产物电泳,能得到所需条带的样本进一步提取质粒酶切鉴定或送样品测序。
重组子的筛选的原理
重组子的筛选是指通过某种方法,从混合的DNA或RNA片段中分离出特定长度的重组子(或称为合成子、片段),以进一步进行研究或应用。
其原理主要基于两个关键步骤:构建DNA文库和筛选。
构建DNA文库:首先,通过随机切割或酶切等方法将目标DNA或RNA分子切碎成片段,然后将这些片段与载体DNA或RNA连接,创建所谓的“文库”。
这样一来,文库中就包含了大量不同长度的DNA或RNA重组子。
筛选:筛选是指从文库中筛选出特定长度(或特定的序列)的重组子。
这通常通过以下几个步骤完成:
1. 选择适当的筛选方法:根据实验目的,选择适当的筛选方法。
常见的筛选方法包括杂交筛选、PCR筛选、蛋白质互作筛选等等。
2. 筛选条件设定:根据筛选方法的要求,设置适当的筛选条件,如适当的温度、条件和试剂浓度等,以实现特定重组子的富集。
3. 筛选步骤:根据筛选方法,进行适当的筛选步骤,如杂交、PCR扩增、亲和性层析等操作。
通过这些步骤,特定长度或序列的重组子会得到放大或富集,从而分离出来。
4. 验证与鉴定:对筛选出的重组子进行验证和鉴定,例如使用测序技术验证其序列是否与预期一致,或进行功能分析等。
总的来说,重组子的筛选原理是通过构建DNA文库,并在条件和方法设定下,利用适当的筛选方法和步骤,从文库中选择和富集特定长度或特定序列的重组子。
重组子的筛选方法一、引言重组子筛选是基因工程中的一项关键技术,用于识别和分离含有目的基因的克隆。
随着生物技术的不断发展,重组子筛选方法也日益多样化,为研究者提供了更多选择。
本文将对几种常见的重组子筛选方法进行详细介绍,并比较其优缺点。
二、常见重组子筛选方法1. 蓝白筛选法:蓝白筛选法是一种基于λ噬菌体载体和lacZ基因的筛选方法。
其基本原理是利用lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶可以将无色底物X-gal转化为蓝色产物。
当载体上含有目的基因时,lacZ基因被破坏,无法产生β-半乳糖苷酶,菌落呈白色。
这种方法操作简便,适用于大量筛选。
2. 抗性筛选法:抗性筛选法是利用标记基因赋予宿主菌抗药性或营养缺陷型特性,从而筛选重组子的方法。
例如,利用卡那霉素抗性基因(neo)对细菌进行筛选。
当载体上含有目的基因时,neo基因被破坏,重组子对卡那霉素产生抗性。
这种方法成本低廉,适用于实验室条件。
3. 荧光标记筛选法:荧光标记筛选法是利用荧光标记探针与目的基因杂交,通过荧光显微镜观察荧光信号来筛选重组子的方法。
该方法灵敏度高,可实现自动化操作。
然而,荧光标记探针制备成本较高,且对实验操作要求较高。
4. 测序法:测序法是通过对目的基因进行测序,比对已知序列来确定重组子的方法。
该方法准确度高,适用于所有基因型重组子的筛选。
然而,测序法成本较高,操作复杂,不适合大量筛选。
三、比较与讨论蓝白筛选法、抗性筛选法和荧光标记筛选法各有优缺点。
蓝白筛选法操作简便、成本低廉,适用于大量筛选;但灵敏度较低,可能会漏掉一些弱阳性克隆。
抗性筛选法成本低、适用范围广;但标记基因可能会影响目的基因的表达,导致结果不准确。
荧光标记筛选法灵敏度高、可自动化操作;但成本较高,对实验操作要求严格。
测序法则准确度高,可适用于所有基因型重组子的筛选;但成本较高、操作复杂,不适合大量筛选。
因此,在选择重组子筛选方法时,应根据具体实验需求和条件进行综合考虑。
三.筛选在转化过程中,并非每个宿主细胞都被转化,即使获得转化的细胞,也并非都含目的基因,可能含有自身形成环状的在体分子,一个载体与两个外源DNA 形成的重组子,或插入的非目的基因与载体形成的重组子等。
因此转化后须在不同层次、不同水平上进行筛选,以区别转化子与非转化子、重组子与非重组子,以及鉴定所需的特异性重组子。
(一)根据重组子的遗传学特性筛选(平板筛选)1.抗生素平板筛选克隆载体具有抗生素抗性基因,如:Amp、Ter、Kan等。
外源基因插在抗性基因之外,这个重组子转化入宿主后,宿主就具有了抗生素抗性,因而在含抗生素的培养基中,只有阳性重组子才能生长。
但有些单酶切的情况下,连接时有可能出现反向连接或自身环化,所以还需要进行酶切鉴定。
2.插入失活pBR322含有Tetr及Ampr,插入Tet后变成Tets及Ampr。
3.插入表达如质粒pTR262带有负调控Tetr基因的cI基因,cI基因表达产物可抑制Tetr 表达。
当目的基因插入cI基因后,使后者失活,Tetr表达,因此重组子在含有Tet的平板上可生长,自身环化的载体转化细胞则不能生长。
4.营养素依赖表型把亮氨酸自养型载体转入亮氨酸异养型菌株即可在无亮氨酸的培养基中生长。
5.蓝白筛选蓝白筛选是通过插入失活lacZ基因,破坏重组子与宿主之间的ɑ-互补作用来鉴别重组子与非重组子的筛选方法,是携带lacZ基因的许多载体的筛选优势。
这些载体包括M13噬菌体,pUC质粒系列,pEGM质粒系列等。
它们的共同特点是载体上携带一段细菌lacZ基因的α肽编码序列,其编码产物为β-半乳糖苷酶的α肽。
当无外源DNA插入时,质粒表达α肽。
突变型Lac-E.Coli可表达该酶的ω肽。
单独存在的α及ω肽均无β-半乳糖苷酶活性,只有宿主细胞与克隆载体同时共表达这两个肽时,宿主细胞内才有β-半乳糖苷酶活性,在含有底物X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)的诱导剂IPTG(异丙基硫代-β-D-半乳糖苷)条件下,菌落呈蓝色,这就是α-互补。
重组子的筛选方法
重组子的筛选方法包括以下几种:
1. PCR筛选法:利用PCR扩增方法,在重组子序列两端设计引物,扩增出目标重组子序列。
该方法可快速、简便地筛选出重组子,但存在引物设计不当、PCR 扩增条件不适等问题。
2. Southern blotting法:利用重组子DNA序列特异性探针进行筛选,这种方法需要对目标重组子进行限制性酶切,分离重组子DNA片段,然后进行Southern blotting,根据特异的探针与重组子DNA序列的杂交情况,确定有无目标重组子,这种方法相对复杂,但有高准确性。
3. 包装体筛选法:将目标重组子所在的DNA片段插入载体中,建立重组子文库。
然后采用包装体技术将文库中的重组子片段插入病毒包装体中,再通过病毒感染将重组子片段转染到宿主细胞,筛选出含有目标重组子的克隆。
4. 负筛选法:利用重组子DNA序列中含有的特异性标记,通过筛选方法去除不含该标记的过渡物,从而筛选出含有目标重组子的样品。
以上是常见的几种重组子筛选方法,不同方法适用于不同的实验需求和实验条件。
重组质粒的构建、转化和重组子的筛选与鉴定姓名:郑小煜学号:201100140069班级:11级生技班同组者:赵莉、高瑞【实验目的】1、学习在实现DNA的体外重组过程中,正确选择合适的载体和限制性内切酶,并利用限制性核酸内切酶对载体和目的DNA进行切割,产生利于连接的合适末端。
2、通过对DNA的酶切,学习设计构建重组DNA分子的基本方法,掌握载体和外源目的DNA酶切的操作技术。
3、学习利用T4 DNA连接酶把酶切后的载体片段和外源目的DNA片段连接起来,构建体外重组DNA 分子的技术,了解并掌握几种常用的连接方法。
4、掌握利用CaCl2制备感受态细胞的方法。
5、学习并掌握热击法转化E.coli的原理和方法。
6、在使用红白菌落法筛选获得重组子的基础上,本实验学习通过对重组子进行重组质粒DNA的抽提鉴定,以进一步确定重组质粒中含有外源目的DNA片段,验证重组子是期望的重组子的方法。
7、通过学习掌握重组DNA分子鉴定的基本方法。
8、掌握α互补筛选法筛选重组子的方法。
并鉴定体外导入目的DNA片段的大小。
9、学习用试剂盒提取重组质粒DNA的方法。
10、复习琼脂糖凝胶电泳的原理及方法。
【实验原理】外源DNA与载体分子的连接即为DNA重组技术,这样重新组合的DNA分子叫做重组子。
重组的DNA分子在DNA连接酶的作用下,有Mg2+、ATP存在的连接缓冲系统中,将分别经限制性内切酶酶切的载体分子和外源DNA分子连接起来。
将重组质粒导入感受态细胞中,将转化后的细胞在选择性培养基中培养,可以通过α互补筛选法筛选出重组子,并可通过酶切电泳及PCR检验的方法进行重组子的鉴定。
1、限制性核酸内切酶及酶切反应体外构建重组DNA分子,首先,要了解目的基因的酶切图谱,选用的限制性内切酶不能目的基因内部有专一的识别位点,即当用一种或两种限制性核酸内切酶切割外源供体DNA时,能得到完整的目的基因。
其次,要选择具有相应的单一酶切位点的质粒或者噬菌体等载体分子作为克隆的载体。
重组质粒的构建、转化与重组子筛选【实验目的】1、学习掌握限制性内切酶的分类、特性和作用原理;2、学习在实现DNA的体外重组过程中,正确选择合适的载体和限制性核酸内切酶,并利用限制性核酸内切酶对载体和目的DNA进行切割,产生利于连接的合适末端。
通过对DNA的酶切,学会设计构建重组DNA分子的基本方法,掌握载体和外源目的DNA酶切的操作技术;3、学习利用T4 DNA连接酶把酶切后的载体片段和外源目的DNA片段连接起来,构建体外重组DNA分子的技术,了解并掌握几种常见的连接方法;4、掌握利用 CaCl制备感受态细胞的方法;25、学习和掌握热激法转化E.coli的原理和方法;6、掌握α-互补筛选法的原理;7、学习用试剂盒提取质粒DNA的方法;8、学习和掌握利用琼脂糖凝胶电泳筛选重组质粒;9、学习掌握重组子DNA分子鉴定的基本方法。
【实验原理】1、体外构建重组DNA分子,首先,要了解目的基因的酶切图谱,选用的限制性内切酶不能目的基因内部有专一的识别位点,即当用一种或两种限制性核酸内切酶切割外源供体DNA时,能得到完整的目的基因。
其次,要选择具有相应的单一酶切位点的质粒或者噬菌体等载体分子作为克隆的载体。
常用的酶切方法有双酶切法和单酶切法两种。
2、单酶切法,即只能用一种限制性核酸内切酶切割目的DNA片段,酶切后的片段两端将产生相同的黏性末端或平末端。
选择具有相同限制性核酸内切酶识别位点的合适载体,在构建重组分子时,除了形成正常的重组子外,还可能出现目的DNA片段以相反方向插入载体分子中,或目的DNA串联后再插入载体分子中,甚至出现载体分子自连,重新环化的现象,因此重组效率较低。
单酶切法简单易行,但后期筛选工作比较复杂。
本实验采用单酶切法。
3、酶切与连接是两个密切相关的步骤,要达到高效率的连接,必须酶切完全,酶切的DNA数量要适当。
另外,酶切反应的规模也取决于需要酶切的DNA的量,以及相应的酶量。
一般的,酶切0.2~1.0μg的DNA分子时,反应体积约为15~20μL,DNA的量增大,反应体积可按比例适当放大。