基因工程第七章 重组子的筛选和鉴定
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第二次分子生物学实验报告DNA的酶切、连接、转化和重组子的筛选与鉴定一、实验目的1、学习和掌握限制性内切酶的分类、特性与作用原理,掌握载体和外源目的DNA酶切的操作技术。
2、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。
3、掌握利用CaCl2 制备感受态细胞的方法;学习和掌握热击法转化E. coli 的原理与方法。
4、学习并掌握使用红白菌落法筛选获得重组子以及α互补筛选法的原理及方法。
5、学习和掌握使用试剂盒抽提质粒的方法;6、复习琼脂糖凝胶电泳的原理和方法;7、通过对重组子进行重组质粒DNA 的抽提与酶切鉴定,进一步确定重组质粒中含有外源目的DNA 片段,并验证重组子是期望的重组子。
二、实验原理1、限制性内切酶限制性核酸内切酶是一类能够识别双链DNA 分子中的某种特定核苷酸序列,并由此切割DNA 双链结构的酶,主要是从原核生物中分离纯化出来的。
在限制性核酸内切限制酶的作用下,侵入细菌的“外源”DNA 分子便会被切割成不同大小的片段,而细菌自己固有的DNA 由于修饰酶(通常是一种甲基化酶)的保护作用,则可免受限制酶的降解。
目前已经鉴定出3 种不同类型的限制性核酸内切酶,即Ⅰ型酶、II 型酶和III 型酶。
Ⅰ型酶切割位点是随机的,至少距识别位点1000bp。
Ⅲ型限制酶的切割位点距识别序列3'端为24—26bp。
Ⅱ型限制酶的切割位点一般在识别序列上或与之靠近,而且具有序列特异性,故在基因克隆中有特别广泛的用途。
Ⅱ型核酸内切限制酶具有3个基本的特性:①在DNA 分子双链的特异性识别序列部位切割DNA 分子,产生链的断裂;②2个单链断裂部位在DNA 分子上的分布通常不是彼此直接相对的;③断裂结果形成的DNA 片段往往具有互补的单链延伸末端。
限制性核酸内切酶对DNA 底物的酶切作用是否完全,直接关系到连接反应、重组体分子的筛选和鉴定等实验结果。
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dna克隆子的筛选及鉴定注意事项嘿,宝子们!今天咱们来唠唠这个《重组DNA克隆子的筛选及鉴定注意事项》呀。
首先呢,咱得知道啥是重组DNA克隆子哇。
这可是生物技术里超重要的东西呢!在筛选的时候呀,有好多要注意的点呢。
一、筛选方面的注意事项1. 选择合适的筛选标记呀!哎呀呀,这可太关键了呢。
比如说抗生素抗性标记,常见的像氨苄青霉素抗性、卡那霉素抗性等等。
你得确保这个标记是准确有效的哇,不然怎么能筛选出咱们想要的克隆子呢?要是标记弄错了,那可就像大海捞针一样乱套了呀!在选择的时候,一定要根据你的载体和宿主细胞的特性来确定呢,可不能瞎选哦!2. 筛选条件要精确呢。
比如说使用抗生素筛选的时候,抗生素的浓度一定要控制好哇!浓度低了呢,那些没有成功重组的细胞可能也会生长,这就达不到筛选的目的啦;浓度高了呢,可能会把一些好不容易重组成功的细胞也给抑制住了呀,这多可惜呢!所以呀,要通过预实验来确定最佳的抗生素浓度呢,这个步骤可不能偷懒哦!3. 筛选的时间也很重要呢!哇,你可别以为把细胞放在筛选培养基里就不管了。
时间太短,可能那些非重组子还没有完全被抑制住;时间太长呢,可能会导致重组子因为营养缺乏或者其他原因生长受到影响呢。
所以要时刻关注细胞的生长状态,确定合适的筛选时间呀。
二、鉴定方面的注意事项1. 酶切鉴定要小心哦。
在进行酶切鉴定的时候呢,首先要选择合适的限制性内切酶呀。
这就像开锁要用对钥匙一样呢。
要是酶选错了,可能就切不出你想要的条带啦,那怎么能鉴定出正确的克隆子呢?而且呀,酶切反应的体系一定要准确无误呢。
各种成分的量,像酶的量、缓冲液的浓度、DNA的量等等,都要严格按照说明书来操作呢,不然很容易出现酶切不完全或者酶切失败的情况呢!2. PCR鉴定也有不少讲究呢。
引物的设计那可是重中之重呀!哇,引物要是设计得不好,可能就扩增不出咱们想要的片段呢。
要确保引物的特异性,不能跟其他非目标序列结合呢。
还有呀,PCR反应的条件也要不断优化呢。
转化子的筛选和重组子的鉴定在重组DNA分子的转化、转染或转导过程中,并非所有的受体细胞都能被导入重组DNA 分子,一般仅有少数重组DNA分子能进入受体细胞。
再者,在这些被转化的受体细胞中,除部分含有我们期待的DNA分子外,另外一些还可能是由于载体自身或一个载体与多个外源DNA片段形成的非期待重组DNA分子导入所致。
因此,需要采取必要的方法将重组子从大量的受体细胞中筛选出来。
一、基本定义:1、转化子:导入外源DNA分子后能稳定存在的受体细胞称为转化子。
2、重组子:含有重组DNA分子的转化子称为重组子。
3、阳性克隆子(期望重组子):含有外源目的基因的重组子称为阳性克隆子或期望重组子。
4、筛选(选择):经过各种方法将外源DNA分子导入受体细胞后,获得所需阳性克隆子的过程称为克隆子的筛选或选择。
二、将目的基因克隆到大肠杆菌细胞中的操作步骤:1.获得目的基因和质粒载体;2.形成重组质粒;3.制备感受态细胞,用重组质粒转化大肠杆菌细胞;4.培养大肠杆菌,让重组质粒及外源目的基因形成大量拷贝;5三、转化子的筛选1、根据载体标记基因筛选转化子。
(1)方法:将转化处理后的受体细胞接种在含适量选择药物的培养基上,在最适生长温度条件下培养一段时间,根据菌落生长情况挑选出转化子。
(2)举例:抗药性标记插入失活选择法、根据载体除草剂抗性基因、β-半乳糖苷酶显色反应选择法、根据生长调节剂非依赖型筛选转化子、根据核苷酸合成代谢相关酶基因的缺失互补筛选。
2、根据报告基因筛选转化子。
(1)报告基因的定义:一个编码可被检测的蛋白质或酶的基因,即表达产物易被鉴定的基因。
由于受体细胞内报告基因的表达,出现新的遗传性状,以此来识别被转化的细胞或未被转化的细胞。
(2)成为报告基因的条件:报告基因的表达产物应是便于检测、定量和灵敏毒高的基因。
如:gus葡醛糖酸酶基因、Lus荧光虫荧光素酶基因、Gfp绿色荧光蛋白基因。
3、根据形成噬菌斑筛选转化子。