实验八GUS组织化学定位
最新GUS组织化学染色
GUS组织化学染色1. 实验原理适宜的反应条件下，β-葡聚糖苷酶（GUS）可将X-Gluc水解成蓝色物质，因此具有GUS活性的部位或位点呈现蓝色或蓝色斑点，可用肉眼或显微镜观察到。
2．实验材料1）转基因烟草叶片或试管苗2）非转基因烟草的叶片或试管苗（阴性对照）3．药品试剂1) X-Gluc，用N-N-二甲基酰胺配成20mM的贮存液，分装成每管100µL，保存于-20℃。
2) 底物溶液（染色液）：3) 1mM X-Gluc加入100mM磷酸钠缓冲液（pH=7.0）,缓冲液中含10mM ED TA-Na2，1-5mM K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)，1-5mM K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)，0.001%（V/V）Triton X-1004．实验器材小药瓶，培养皿，培养箱（37℃），微量移液器5．实验步骤1) 将准备好的叶片放入小药瓶，加入染色液浸没试材，封好盖子；2) 37℃培养箱中温育1小时至过夜；3) 将浸染过的试材转入70%或95%乙醇中脱色2-3次（除去叶绿素），至阴性对照材料呈白色为止。
6．结果叶片上GUS活性的部位或位点呈现蓝色或蓝色斑点。
先用DMSO溶解X-GLUC 好像是100mg/2ml PBF 94ML+X-GLUC 0.1ML+TRIT ION X-100 2ML +FE2+ 2ML+ FE3+ 2ML/plsc/labs/sherrierlab/Methods_pdf/microscopy/Protocol%2 0for%20Fluorescent%20GUS%20Staining%20of%20Root%20Nodules.pdf /stockingerlab/Protocols/GUS-HistochemicalS taining.pdf/langdalelab/protocols/misc/Dex_induc_GUS_stain.p dfGus staining1. Excise root and leaf segments, wash with 100mM potassium phosphate buffer (pH7.0) for 3 times.2. Immerse in the Gus substrate solution, 37C, dark, 12-24h3. Rinse in phosphate buffer4. Fix for 4h or longer5. Rinse in the same buffer6. Observe as whole specimens or as sections.1M potassium phosphate buffer (pH7.0)K2HPO4: 34.8g --->200mlKH2PO4: 27.2g---->200ml184.5ml K2HPO4+115.5ml KH2PO4----> 300ml 1M potassium phosphate b uffer(pH7.0)Gus substrate solutionVolume(500ml)Final concentrationPotassium ferricyanide82mg0.5mMPotassium ferrocyanide105.6mg0.5mMPotassium phosphate buffer (pH7.0, 1M)50ml100mMStore at -20C. Add 1mM x-gulc (MW521.8~~0.5mg/ml) freshly when use. Fix solution2.5% glutaraldehyde200mM sodium cacodylate, pH7.2共培养后愈伤的瞬时表达、抗性愈伤的鉴定以及转基因植株的鉴定用GUS组织化学法测定.将待测定的材料,如愈伤或叶片,浸入适量X-Gluc溶液,于37 ℃保温过夜后,在体视显微镜下观察,拍照记录.若将加有X-Gluc溶液的材料抽真空,染色效果将更好.如材料存在色素干扰问题,染色后用酒精脱色,使色素的颜色褪掉而使染成的蓝色保存.X-Gluc染色液：（20*）0.2mol/L Na3PO4缓冲液(62mL0.2mol/L Na2HPO4;38mL0.2 mol/L NaH2PO4)，pH7.0；0.1 mol/L K3［Fe(CN)6］;0.1 mol/L K4［Fe(CN)6］.3H2O;1.0 mol/L Na2EPTA;0.1% X-Gluc.1000mlx-gluc 1000mg （20ml dmso）Na2HPO4: 620*0.2*M=0.620*0.2*358（12H2O）=44NaH2PO4: 380*0.2*M=0.358*0.2*156（2H2O）=11K3［Fe(CN)6:1000*0.01*M=329．26*0.01=3.3K4［Fe(CN)6]:1000*0.01*M=422．39（3H2O）*0.01=4.2Triton 1MLNa2EPTA:1000*0.1*M=372.24(2H2O)=371. 取5 mg X-Gluc (5-bromo-4-chloro-3-indolyl glucuronide)溶於100 l DMSO於中.2. 加入10 ml reaction buffer (10 mM Na2EDTA, 100 mM NaH2PO4·H2O, 0.1% Triton, 0.5 mM potassium ferricyanide, 0.5 mM potassium ferrocyanide, pH7.0).3. 混合均匀后分装於eppendorf tube中,保存於-20℃冰箱内.100ml x-gluc染液配制x-gluc 50mg加入溶入1ml dmso1ml triton 100Na2EDTA (20mM) 10mM 5ml ; K3Fe(CN)6 (0.1M) 5mM 0.5mlK4Fe(CN)6 (0.1M) 5mM 0.5ml ; Na2HPO4 (0.2M) 100mM 3.1mlNaH2PO4 (0.2M) 100mM 1.9mlX-Gluc 0.1% 10ul Western实验步骤Western，也称Western blot、Western blotting、Western印迹，是用抗体检测蛋白的重要方法之一。
实验八、转基因生物的GUS检测
精选ppt课件
2
原理
•
适宜的反应条件下，β- 葡萄糖苷酸酶
（GUS）可将X－Gluc水解成蓝色物质，因
此具有GUS活性的部位或位点呈现蓝色或
蓝色斑点，可用肉眼或显微镜观察到。
精选ppt课件
3
相关知识链接——标记基因
•
标记基因是帮助对转基因生物体进行
筛选和鉴定的一类外源基因，包括选择标
记基因和报告基因。
Na2HPO4 1.79g/100ml共同溶解； Na2EDTA （10mM， 372mg），Triton-100（0.1％，100μl）, K3 [Fe(CN) 6] （铁氰化钾）（0.5mM，16.5mg）K4 [Fe(CN) 6] （亚铁氰化钾）（0.5mM，21.1mg） • 染色液：50μl X-Gluc母液＋450μl基液
敏度高而且重现性好，表达产物能进行定量测定。 • (4) 细胞内其它的基因产物不会干扰报告基因产物的
检测。
精选ppt课件
6
常见的报告基因：
• 在植物基因工程研究领域，已使用的报告基因有 以下几种：
常用的报告基因包括β—葡萄糖苷酸酶报告基因
(gus), 胭脂碱合成酶基因(nos)、章鱼碱合成酶基 因(ocs)、新霉素磷酸转移酶(NPTll)、氯霉素乙酰 转移酶基因(cat)、β-半乳糖苷酶(β-gal，βgalactosidase)、萤光素酶(luc，luciferase)、和 绿色荧光蛋白基因(gfp，green fluorescence
精选ppt课件
8
gus基因简介
• gus基因是目前常用的一种报告基因，是β－D－ 葡 萄糖苷酸酶(gus)基因，其表达产物β-葡萄糖苷酸酶
(GUS)能催化裂解一系列的β－葡萄糖苷酸 ，它可以 将5-溴-4-氯-3-吲哚-β-葡萄糖苷酸酯（X－Gluc） 分解为蓝色的物质,也可以将4-甲基-伞形花酮-β-D葡萄糖苷酯(4-MUG)分解为蓝色物质。 其检测方法简 单、快速、灵敏、稳定，且背景活性低。
GUS组织化学染色方法
GUS基因组织化学染色
将共培养后的材料从培养基中取出，用蒸馏水洗去残留菌体，切至0.2cm大小，放入离心管中，加入Buffer A至没过愈伤组织，置于37℃环境中，侵泡1 h。
用移液枪将Buffer A 吸出，加入Buffer B至没过愈伤组织，置于37℃黑暗环境中染色，至材料出现蓝色。
若叶绿素影响观察，可用75%乙醇漂洗材料，做脱色处理。
最后用蒸馏水将材料洗净，观察统计染色数。
Buffer A成分如下：
0.2 M NaPO4 buffer （PH 7.0）25 ml
蒸馏水23.75 ml
0.1 M K3[Fe(CN)6] 0.25 ml
0.5 M Na2EDTA 1 ml
Total 50 ml
其中0.2 M NaPO4 buffer（PH 7.0）溶液由0.2 M Na2HPO4和0.2 M NaH2PO4配制而成。
每100ml的0.2 M NaPO4 buffer（PH 7.0）溶液由62 ml 0.2 M Na2HPO4和38 ml 0.2 M NaH2PO4混合而成。
Buffer A置于4℃保存。
Buffer B由Buffer A和X-gluc 1：1混合配制而成。
Buffer B置于-20℃，避光保存。
gus染色原理
gus染色原理Gus染色原理及应用引言：Gus染色原理是一种常用的实验方法，主要用于检测和定位β-葡萄糖苷酶的活性。
本文将介绍Gus染色原理的基本概念、实验步骤以及其在生物学研究中的应用。
一、Gus染色原理的基本概念Gus染色原理，即β-葡萄糖苷酶染色原理，是通过Gus染色剂对β-葡萄糖苷酶进行染色，从而观察其活性和分布情况。
Gus染色剂是一种人工合成的染料，它能与β-葡萄糖苷酶发生化学反应，形成蓝色沉淀物。
这种染色剂在染色过程中是无色的，但在与酶反应后会产生明显的颜色变化。
二、Gus染色的实验步骤1. 制备Gus染色剂：将Gus染色剂溶解于适当的缓冲液中，制备成一定浓度的染色溶液。
2. 取样：选择待检测的生物组织或细胞，进行取样。
3. 固定：将取样的生物组织或细胞进行固定处理，以保持其形态结构的完整性。
4. 染色：将固定的生物组织或细胞浸泡于Gus染色溶液中，进行染色反应。
5. 观察：观察染色结果，通过显微镜对染色的生物组织或细胞进行观察和记录。
三、Gus染色在生物学研究中的应用1. 植物生物学研究：Gus染色可以用于检测植物中β-葡萄糖苷酶的活性和分布情况，帮助研究植物生长和发育过程中的基因调控机制。
2. 动物生物学研究：Gus染色可用于检测动物组织和细胞中β-葡萄糖苷酶的表达情况，有助于研究动物发育、疾病发生和治疗等方面的问题。
3. 微生物学研究：Gus染色可以用于检测细菌和真菌中β-葡萄糖苷酶的活性和分布情况，对于研究微生物代谢途径和菌种鉴定等具有重要意义。
4. 分子生物学研究：Gus染色可以与基因表达报告载体结合，用于检测基因的活性和表达水平，为分子生物学研究提供了一个简便、直观的方法。
结论：Gus染色原理是一种常用的实验方法，通过对β-葡萄糖苷酶的染色反应，可以检测和定位其活性和分布情况。
该方法在植物学、动物学、微生物学和分子生物学等领域具有广泛的应用。
通过对Gus染色原理的了解和掌握，我们可以更好地开展生物学研究，揭示生物体内重要酶的功能和调控机制，为相关领域的研究提供有力的支持。
gus染色原理
gus染色原理Gus染色原理。
Gus染色是一种常用的生物学实验技术，主要用于检测β-葡萄糖苷酶（β-glucuronidase）的活性。
β-葡萄糖苷酶是一种水解酶，能够水解含有葡萄糖醛酸的底物。
在实验中，通过对含有β-葡萄糖苷酶的细胞或组织进行Gus染色，可以直观地观察到β-葡萄糖苷酶的活性分布情况，从而对生物学研究提供重要的信息。
Gus染色的原理主要包括底物、酶作用和染色三个步骤。
首先是选择合适的底物，通常使用5-溴-4-氯-3-吲哚基葡萄糖苷（X-Gluc）作为底物，它在β-葡萄糖苷酶的作用下会产生可染色的产物。
其次是酶作用，β-葡萄糖苷酶在底物的作用下水解产生的产物，这些产物会与染色剂发生化学反应，形成蓝色的沉淀物。
最后是染色，将样品浸泡在染色液中，待染色完成后观察样品的染色情况。
Gus染色的实验步骤相对简单，但在实验过程中仍需注意一些关键的技术细节。
首先是对样品的处理，样品的预处理对实验结果有着重要的影响。
其次是对底物和染色剂的选择，合适的底物和染色剂可以提高实验的准确性和可靠性。
最后是对实验条件的控制，包括温度、时间、pH值等因素的控制都会对实验结果产生影响。
Gus染色技术在生物学研究中有着广泛的应用，特别是在植物和微生物领域。
通过对植物组织进行Gus染色，可以观察到β-葡萄糖苷酶在不同组织和不同发育阶段的表达情况，从而研究植物的生长发育过程。
在微生物研究中，Gus染色也常用于检测转基因微生物中外源基因的表达情况，为基因功能研究提供重要的数据支持。
总的来说，Gus染色是一种简单而有效的生物学实验技术，通过对β-葡萄糖苷酶活性的检测，为生物学研究提供了重要的手段。
在实际应用中，我们需要充分理解其原理和操作技巧，才能更好地利用这一技术进行科学研究。
希望本文对Gus染色的原理有所帮助，谢谢阅读！。
实验七、GUS组织化学定位
报告基因GUS的表达的检测
➢ 材料：拟南芥AK12-pro ➢ 试剂：
GUS工作液：在450mlddH2O中加入82mg铁氰化钾，105.6mg亚 铁氰化钾，50ml 1mol/L磷酸钾缓冲液（pH7.0），加水至500ml， 4℃储存备用。1mol/LGUS染色液：用DMSO溶解100mg X-Gluc， 再加入GUS工作液，定容至100ml，分装成小管，置于-20℃储存备 用。
蓝白斑筛选的原理（ α-互补）
蓝白斑筛选的原理（ α-互补）
现在使用的许多载体都带有β-半乳糖苷酶基因（lacZ）的调控序列 和前146个氨基酸的编码信息。在这个编码区中插入了一个多克隆位点（ MCS），它并不破坏读框；宿主细胞编码β-半乳糖苷酶C端部分序列。 这样，宿主和质粒编码的片段虽都没有酶（ β-半乳糖苷酶）活性，但它 们同时存在时，可形成具有酶学活性的蛋白质。这种现象称为α-互补。
• 37度培养12-14h，会长出如上图所示的单 菌落（乳白色、浑圆、饱满、菌落高度明 显突出培养基表面）。
• 培养时间过长，比如超过16小时，在这些 单菌落周围会出现一小密集的像针尖一样 大小的菌落，称为卫星菌落。这说明，培 养的时间太长了。
卫星菌落
• 有些载体带有β-内酰胺酶的基因，表达出β-内酰胺酶，它 可以破坏氨卞青霉素。当细菌培养时间过长，β-内酰胺酶 积累过多，就会使周围的氨卞青霉素失效，导致不含质粒 的空菌落大量生长，这就是卫星菌落。
➢ 由于绝大多数植物没有检测到葡萄糖苷酸酶的背 景活性，因此这个基因被广泛应用于基因调控的 研究中（作为报告基因）。根据gus基因检测所用 的底物不同，可以选择三种检测方法：组织化学 法、分光光度法和荧光法（灵感度为分光光度检 测法最高），其中最为常用的是组织化学法。
GUS活性的组织化学检测
GUS染色液的配制GUS染色液的配制主要参照Jefferson（1987）的方法。
(1)配制50mmol/L磷酸钠缓冲液（pH7.0）：A液：称取NaH2PO4.2H2O 3.12g 溶于无菌蒸馏水，定容至100ml。
B液：称取Na2HPO4.12H2O 7.7g 溶于溶于无菌蒸馏水，定容至100ml。
取39ml A液与61ml B液混合。
(2)配制X-Gluc(5-bromo-4chloro-3indolylglucuronide)母液：称5mg X-Gluc，溶于1mlDMF(二甲基甲酰胺)。
(3)染色液配制：磷酸钠缓冲液50 mmol/L（pH7.0），0.1%TritonX-100, 亚铁氰化钾5mmol/L，高铁氰化钾5mmol/L,X-Gluc 0.5mg/ml。
GUS活性的组织化学检测GUS活性的组织化学检测主要参照Jefferson（1987）的方法。
(1)愈伤组织瞬间表达及稳定转化的GUS检测愈伤组织瞬间表达的GUS检测：用带有重组质粒pOsMT2bL-GUS和35S-GUS的农杆菌EHA105感染水稻愈伤，共培养3d后，从每皿中各取10颗愈伤，用蒸馏水清洗除去愈伤表面附着的农杆菌。
滤纸吸干水分。
同时用未作任何处理的愈伤作阴性对照，将这些愈伤分别浸没在染色液中，37℃保温3-20h。
肉眼或显微镜下观察，愈伤上的蓝色小点即为GUS表达位点。
愈伤组织稳定转化的GUS检测：取经两轮抗性筛选后pOsMT2bL-GUS和35S-GUS转基因抗性愈伤，同时用未作任何处理的愈伤作阴性对照，将这些愈伤分别浸没在染色液中，37℃保温3-20h。
肉眼或显微镜下观察，愈伤上的蓝色小点即为GUS表达位点。
(2)根、茎、叶中的GUS检测剪取pOsMT2bL-GUS和35S-GUS转基因水稻及未转基因水稻成熟植株的根、茎、叶、叶鞘、叶舌叶耳结合部（其中根、茎、叶鞘用解剖刀横切），浸没在染色液中，37℃保温3-20h，转入70%乙醇中脱色2-3次，至阴性对照材料呈白色。
GUS荧光定量分析方法
GUS荧光定量分析方法一、GUS 粗蛋白的提取1、取拟南芥组织100mg，用液氮研磨成粉。
2、加入1ml的GUS提取液（pmsf<蛋白抑制剂>），剧烈震荡。
3、12000rpm离心10分钟，收集上清液，得到GUS粗酶提取液。
二、考马斯亮蓝法测定总蛋白含量按上表加入不同量的BSA标准蛋白溶液，测定OD595的吸光值，并得出曲线方程。
2、样品总蛋白的测定自定合适的比例的稀释GUS蛋白溶液，要求稀释后的待测样品颜色介于1中的0到6之间。
例如：稀释40倍，5ul样品+195ulGus提取液，取40ul +200ulG-250混匀，室温放置2分钟，测定OD595光吸收值，根据标准曲线计算蛋白含量。
三、GUS活性的测定用终止液将MU储备液B按上表稀释成0-250nM,用荧光计在激发波长为350nm,发射波长455nm下测定他们的荧光强度做出一条标准曲线，并得出曲线方程。
2荧光定量1）取两支Ep离心管，各加入1.8mL反应终止液，并编号.2）在Ep管中加入200提取液，加入50uLGUS粗酶提取液，再加入250ul预热的反应液，混匀。
立即取出200ul加入到1号管中，此反应为0时的样品，荧光测定时以此为空白，并开始计时。
3）将反应管放入37摄氏度温箱中进行酶反应，60分钟后，取200ul反应液，加入到2号管中混匀，为反应60分钟时的样品，测定荧光值。
主要溶液的配制：1、GUS提取缓冲液：1)0.1M磷酸钠缓冲液（pH7.0）50mL:0.1M磷酸钠缓冲液（pH7.0）：557mL0.1mol/LNa2HPO4+42.3mL1mol/L NaH2PO4定容到1000mL(35.814gNaHPO4.12H2O(358.14)定容到1000mL;15.6g NaH2PO4.2H2O（156.01）定容到100Ml)2) 0.5M Na2EDTA (pH8.0) 2.00mL:9.31gEDTA加水剧烈搅拌，加入约1g NaOH, 定容到50 mL.3) 30% 十二烷基肌氨酸钠0.33 mL：1.5g加水定容到504）10% Triton X-100 1 mL:1 mL Triton X-100 加9 mL水混匀5）β-巯基乙醇0.07-0.10 mL（马琳论文里面有）6）甲醇 20ml（网上有的文献里有）蒸馏水定容至100mL。
GUS 活性检测(总)
GUS 活性检测目的：通过Gus活性测定了解或研究Gus基因是否转化进入植物细胞；Gus基因在植物组织、细胞内的表达部位；Gus基因在植物细胞内瞬时表达量及稳定表达量；外源基因在植物细胞内的表达调控。
材料：转化的植物组织、器官、原生质体、种子的胚及萌发的幼苗等。
一、组织化学染色法试剂：(1)200mmol/L 磷酸钠缓冲液（pH7.0）制备方法：A液：称取NaH2PO4·2H2O3.12g溶于蒸馏水，定容至100ml。
B液：称取Na2HPO4·12H2O7.17g溶于蒸馏水，定容至100ml。
取100ml B液与40ml A液混合（混合后pH值约7.03），用NaH2PO4·2H2O 调至7.0。
(2)＊说明：GUS活性的精确定位需要有亚铁离。
GUS酶水解其底物X-Gluc产生可溶性无色的吲哚基衍生物，它可扩散到其他部位，必须经氧化缩合成二聚体，才能形成不溶性的蓝色沉淀，二聚体化由氧化催化剂(如亚铁氰化钾、过氧化物酶或过氧化氢酶等)催化，若不加Fe2－，则仅形成可溶性中间产物而扩散，加亚铁氰化钾后因吲哚基二聚体化而不扩散，不溶性蓝色沉淀形成越快，GUS酶的定位越精确。
(3)FAA固定脱色液：5％甲醛，5％乙酸，5％乙醇。
材料准备：(1) 瞬时表达检测取浸染后1-5天的材料，稳定表达取转化后处理6周后的材料。
(2) 叶片、幼根等制成徒手切片（或剪成小块、小片）。
(3) 悬浮细胞、原生质体低速离收集，无菌等渗液洗涤。
(4) 清洁的愈伤组织可以直接使用直接染色法(1)将准备好的材料浸泡在染液中，于25-37℃保温1小时至过夜。
(2)叶片等绿色材料转入70％乙醇中脱色2-3次，到阴性对照材料呈白色。
(3)肉眼或显微镜下观察，白色背景上的蓝色小点即为Gus表达位点。
固定染色法(1)将材料浸入固定液中，必要时可抽真空1分钟，室温下轻摇30-60分钟。
(2)取出材料，用磷酸钠缓冲液漂洗3-4次。
GUS活性检测实际操作步骤
2.6 GUS瞬时表达2.6.1GUS组织化学染色底物X-Gluc (5-bromo-4-chloro-3-indoly glucuronide)在GUS活性作用下水解产生无色的吲哚衍生物，此无色衍生物发生氧化二聚作用形成一种蓝色的不溶性的5,5’-二溴-4,4’-二氯靛蓝染料，使表达GUS的细胞被染成蓝色。
通过肉眼或者显微镜可明显观察到染色情况，并由此检测GUS的表达情况。
将除菌后的材料转移至微量离心管中，加适量的X-Gluc工作液，置于37 ℃黑暗条件下12 h，观察蓝色斑点的形成情况。
于显微镜下观察染色情况并拍照。
2.6.2实验统计和分析均匀取少量待检测的材料于200 μL的离心管中，每次取10 管，以每管中的蓝色比率进行计算，根据观察可分为四个计数基数分别为0、1/3、2/3、1，求平均值。
2.7 荧光分光光度法测定GUS活性原理：以4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷（4-methylumbelliferyl-β-D-glucuronide）简写为（4-MUG）为底物，Gus催化其水解为4-甲基伞形酮（4-MU）（4-methylumbelliferone）及β-D葡萄糖醛酸。
4-MU分子中的羟基解离后被365nm的光激发，产生455nm的荧光，可用荧光分光光度计定量。
2.7.1药品试剂：（1）GUS提取缓冲液（100mL）：50mmol/L 磷酸钠缓冲液（pH 7.0）：96 mL10mmol/L β-巯基乙醇：100 uL0.5mol/L EDTA（pH 8.0）： 2 mL0.1%（V/V）Triton X-100：100 uL10% Sarcosyl (十二烷基肌氨酸钠) ：0.1g（溶于上述溶液中）ddH2O up to 100mL①50mmol/L 磷酸钠缓冲液(PBS)（pH 7.0）：(定容至500 mL)NaH2PO4·2H2O ：1.5215 gNa2HPO4·12H2O ：5.462 g②0.5mol/L EDTA（pH 8.0）：在800 mL水中加入186.1 g二水乙二胺四乙酸二钠（EDTA-Na2·2H2O）,在磁力搅拌器上剧烈搅拌，用NaOH调节溶解至pH值至约8.0（约需20 g NaOH颗粒），然后定容到1 L。
gus染色原理
gus染色原理Gus染色原理：探索细胞内的奥秘引言：Gus染色原理是一种常用的细胞染色技术，它能够帮助研究人员观察和分析细胞中特定化合物的存在与分布情况。
本文将深入探讨Gus染色原理的基本概念、实验步骤和应用领域。
一、Gus染色原理的基本概念Gus染色原理是基于β-葡萄糖苷酶（Gus）酶的活性，通过其与葡萄糖苷酶底物X-葡萄糖苷（X-Gluc）的反应来实现细胞染色。
Gus 酶是一种广泛存在于真核生物和细菌中的酶，它能够催化底物X-Gluc的水解反应，产生可观察的蓝色沉淀。
二、Gus染色原理的实验步骤1. 样品处理：首先，需要准备待研究的细胞样品。
样品的获取可以通过组织切片、细胞培养等方式进行，确保样品的完整性和活性。
2. Gus染色液配制：将X-Gluc溶解在染色缓冲液中，制备Gus染色液。
染色缓冲液的配制需要根据实验需求来确定，一般包括pH 值的调节，以保证酶的活性。
3. 细胞染色：将样品浸泡在Gus染色液中，经过一定时间的反应，底物X-Gluc与Gus酶发生反应，生成蓝色沉淀物。
染色时间的长短应根据具体情况进行调整，以确保染色效果的最佳化。
4. 观察和分析：通过显微镜观察染色后的细胞，可以观察到蓝色沉淀物的存在和分布情况。
通过对细胞的形态、数量、位置等特征进行分析，可以进一步推测特定化合物的存在和功能。
三、Gus染色原理的应用领域1. 植物生物学研究：Gus染色在植物生物学研究中得到广泛应用。
通过染色观察植物组织中特定基因的表达情况，可以揭示基因在不同组织和发育阶段的活性，进而理解其在生长和发育过程中的功能。
2. 微生物学研究：Gus染色也在微生物学研究中发挥重要作用。
通过对细菌、酵母等微生物中特定基因的表达进行染色观察，可以研究其在适应环境、代谢调控等方面的功能。
3. 分子生物学研究：Gus染色可作为一种辅助手段，用于研究基因调控网络和信号传导途径。
通过观察Gus染色后的细胞，可以揭示基因在细胞内的表达模式和调控机制，为深入理解细胞功能提供重要线索。
实验八GUS组织化学定位
考核
成绩计算方法（百分制）： 期末考试: 50分（考试内容包括平时操作和涉及实验的理论基础） 平时成绩: 50分 (共5份实验报告,每份10分)
质粒DNA提取 和酶切
基 因 工 程 的 基 本 路 线
PCR 连接 转化
谢谢
如果有GUS基因表达产物，则出现蓝色。
实验报告
转基因作物的检测
新霉素磷酸转移酶II(nptⅡ )基因（卡那霉素抗性）
AK12-pro RB 35S-pro NPT ПNOS-ter
GUS
NOS-ter LB
pBI101
花椰菜花叶病毒( CaM V)启动子 nopaline synthase(NOS)gene 终止子 胭脂碱合成酶
转基因作物的检测方法
（一）以载体为检测对象：PCR扩增载体序列，根据扩增产物的大小或有无来判断是否为转基因 植物。 目前, 瑞典等欧洲国家普遍以35S 的检测结果作为转基因食品标签的重要依据。 （二）以插入的外源基因为检测对象：PCR扩增插入的外源基因；或者利用抗体与抗原的反应来 检测（Western blotting，ELASA等）。 （三）以插入的报告基因为检测对象：GUS染色法。
实验七、转基因植物中报告基因GUS组织化学定位检测
如何检测基因的组织特异性表达？ • 基因的组织特异性表达主要是由该基因特异性启动子决定的。即，某些启动子有组织特异性，它会启动
GUS基因的定性和定量检测
1．GUS报告基因的定性检测GUS能与显色底物X-gluc反应，显现蓝色，因而可以通过组织化学染色定性研究GUS的表达水平和表达模式。
GUS染色的稳定性好，组织定位精确，成为在植物中运用很广的报道基因。
1.1 GUS染色底物的配制按下表1配制GUS染色的底物。
表1. GUS染色底物的配制GUS 能与底物MUG（分子量352.3，4-甲基伞型酮-β-葡萄糖醛酸苷，4-methylumbelliferylβ-D-glucuronide）反应产生荧光物质MU（分子量198.2，4-甲基伞型酮，4-methylumbelliferone）。
MU的激发波长为365nm，发射波长为456nm，其含量可由荧光分光光度计测出。
因此，我们可以根据单位质量的植物总蛋白在单位时间内产生的荧光物质的多少来定量的检测GUS含量。
2.1 试剂配制1) 1mol/L Na2HPO4溶液：35.814g Na2HPO4溶于100ml水。
2) 1mol/L NaH2PO4 溶液：15.601g NaH2PO4 溶于100ml水。
3) 0.1M 磷酸缓冲液(PH7.0)：1mol/L Na2HPO4取5.77ml，1mol/L NaH2PO4取4.23ml，定容至100ml。
4) 10％ SDS溶液：将90ml水稍微加热，加10g SDS，搅拌溶解，加入几滴浓盐酸调节PH至7.2，然后加水定容至100ml。
5) 0.5 M EDTA (PH8.0)：在80ml水中加入18.61g Na2EDTA•2H2O，用NaOH调PH至8.0（约需2g左右的固体NaOH），溶解后定容至100ml。
6) GUS酶提取液：0.1M 磷酸缓冲液（PH7.0）取50ml；10% SDS取1ml； 0.5MEDTA(PH8.0)取2ml；Triton X-100取100ul；β-巯基乙醇100ul；用水定容至100ml。
7) MUG底物：称8.8mg MUG，溶于10ml GUS酶提取液中，配制成2mmol/L的工作浓度。
含GUS报告基因的转
含GUS报告基因的转GUS染色一、原理Gus (b-glucuronidase)基因作为一种报告基因，在植物遗传转化研究中有广泛的用途。
Gus基因来自于大肠杆菌，编码b,葡聚糖苷酶(一种水解酶)，可催化底物5,溴,4,氯,3,吲哚葡聚糖醛酸苷(5,bromo-4-chloro-3-indolyl-glucronide，缩写为X,Gluc)分解，产生肉眼可见的深兰色化合物，借此用来观察转基因植物中外源基因的表达情况，鉴定转基因植株。
二、目的了解转基因植物中基因表达的器官、组织和细胞的特异性，掌握Gus报告基因表达的组织化学定位的方法。
三、材料与试剂1、转基因植物的组织、器官、种胚或幼苗。
t2、同种非转化植物的组织、器官、种胚或幼苗。
3、50mM磷酸缓冲液(pH 7.0)。
4、染色液:100mM K3[Fe(CN)6], 100mM K4[Fe(CN)6] 10mMNa2EDTA, 0.001% (v/v) triton X-100, 20%甲醇，0.5mg/ml X-Gluc, 磷酸缓冲液(50mM, pH 7.0)。
5、70,乙醇。
四、操作步骤1、将准备好的材料冲洗干净，用吸水纸吸干，浸在上述染色液中37?恒温条件下保温过夜。
2、转入70,乙醇中脱色2,3次，去除叶绿素，至阴性对照材料呈白色时为止。
3、肉眼或显微镜下观察，白色背景上的兰小点即为Gus基因表达的位点。
4、83,、95,、100,乙醇中脱水，二甲苯透明，石蜡包埋。
5、常规石蜡切片法切片，番红染色。
6、显微镜下观察、拍照。
五、说明1、要设立严格的阴性对照，即用同样的未转化的材料按相同的方法同时进行染色。
如阴性对照显示兰色，其原因可能是:A)材料和试剂被细菌感染;B)保温时间过长。
2、染色液中的甲醇可抑制细菌生长，长时间染色可加入0.02% NaN3或100mg/ml的氯霉素，短时间染色也可以不加。
3、叶绿体含量高的材料染色后要进行脱色。
GUS活性的定量检测
GUS活性的定量检测目的：定量检测转基因植株中报告基因GUS的表达水平用途：比较某个启动子在不同组织中的表达强度，比较不同启动子在同一组织中的表达强度。
试剂：①磷酸缓冲液母液：0.2M Na2HPO4：71.64g/L Na2HPO4·12H2O0.2M NaH2PO4：31.21g/L NaH2PO4·2H2O②GUS抽提液（1L）：PH=7.00.2M Na2HPO4152.5mL0.2M NaH2PO497.5mL14.3M β-ME 700uLNa2-EDTA·2H2O 3.72gTriton-X 100 1mL③10mM 4-MUG（10×）：105.6mg 4-MUG溶于30mL GUS抽提液中，4℃避光保存。
（注意：存放时间越久本底信号越强，尽量现配现用）。
④0.2M Na2CO3反应终止液（1L）：21.2g Na2CO3溶于1000mL ddH2O。
⑤BSA母液（4ug/ul）：40mgBSA溶于10mL ddH2O⑥4-MU母液（10mM）：17.6mg 4-MU溶于10mL 0.2M Na2CO3中，4℃避光保存。
⑦Protein Assay Buffer（5×，Bio-Rad cat.no.500-0006）：使用前要用ddH2O稀释成1×工作液仪器及用品：酶标仪TECAN Infinite M200酶标板（Nunclon 96 Flat Transparent和Greiner 96 Flat Black）操作步骤与注意事项：1.材料于液氮中研磨成粉末，取适量粉末加入3倍体积的GUS抽提液，充分混匀，置冰上。
（注意，尽量保证每个样品所取的粉末量都比较一致，这样抽提出来的总蛋白浓度比较接近，方便后续操作。
）2.10000g 4℃离心10min，上清液转移到新的1.5mL离心管，则得到总蛋白粗提液（可于4度短期保存或于-70℃长期保存；但不要存于-20℃，该温度下GUS不稳定）。
GUS组织化学染色
GUS组织化学染色1. 实验原理适宜的反应条件下，β-葡聚糖苷酶（GUS）可将X-Gluc水解成蓝色物质，因此具有GUS活性的部位或位点呈现蓝色或蓝色斑点，可用肉眼或显微镜观察到。
2．实验材料1）转基因烟草叶片或试管苗2）非转基因烟草的叶片或试管苗（阴性对照）3．药品试剂1) X-Gluc，用N-N-二甲基酰胺配成20mM的贮存液，分装成每管100µL，保存于-20℃。
2) 底物溶液（染色液）：3) 1mM X-Gluc加入100mM磷酸钠缓冲液（pH=7.0）,缓冲液中含10mM ED TA-Na2，1-5mM K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)，1-5mM K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾)，0.001%（V/V）Triton X-1004．实验器材小药瓶，培养皿，培养箱（37℃），微量移液器5．实验步骤1) 将准备好的叶片放入小药瓶，加入染色液浸没试材，封好盖子；2) 37℃培养箱中温育1小时至过夜；3) 将浸染过的试材转入70%或95%乙醇中脱色2-3次（除去叶绿素），至阴性对照材料呈白色为止。
6．结果叶片上GUS活性的部位或位点呈现蓝色或蓝色斑点。
先用DMSO溶解X-GLUC 好像是100mg/2ml PBF 94ML+X-GLUC 0.1ML+TRIT ION X-100 2ML +FE2+ 2ML+ FE3+ 2ML/plsc/labs/sherrierlab/Methods_pdf/microscopy/Protocol%2 0for%20Fluorescent%20GUS%20Staining%20of%20Root%20Nodules.pdf /stockingerlab/Protocols/GUS-HistochemicalS taining.pdf/langdalelab/protocols/misc/Dex_induc_GUS_stain.p dfGus staining1. Excise root and leaf segments, wash with 100mM potassium phosphate buffer (pH7.0) for 3 times.2. Immerse in the Gus substrate solution, 37C, dark, 12-24h3. Rinse in phosphate buffer4. Fix for 4h or longer5. Rinse in the same buffer6. Observe as whole specimens or as sections.1M potassium phosphate buffer (pH7.0)K2HPO4: 34.8g --->200mlKH2PO4: 27.2g---->200ml184.5ml K2HPO4+115.5ml KH2PO4----> 300ml 1M potassium phosphate b uffer(pH7.0)Gus substrate solutionVolume(500ml)Final concentrationPotassium ferricyanide82mg0.5mMPotassium ferrocyanide105.6mg0.5mMPotassium phosphate buffer (pH7.0, 1M)50ml100mMStore at -20C. Add 1mM x-gulc (MW521.8~~0.5mg/ml) freshly when use. Fix solution2.5% glutaraldehyde200mM sodium cacodylate, pH7.2共培养后愈伤的瞬时表达、抗性愈伤的鉴定以及转基因植株的鉴定用GUS组织化学法测定.将待测定的材料,如愈伤或叶片,浸入适量X-Gluc溶液,于37 ℃保温过夜后,在体视显微镜下观察,拍照记录.若将加有X-Gluc溶液的材料抽真空,染色效果将更好.如材料存在色素干扰问题,染色后用酒精脱色,使色素的颜色褪掉而使染成的蓝色保存.X-Gluc染色液：（20*）0.2mol/L Na3PO4缓冲液(62mL0.2mol/L Na2HPO4;38mL0.2 mol/L NaH2PO4)，pH7.0；0.1 mol/L K3［Fe(CN)6］;0.1 mol/L K4［Fe(CN)6］.3H2O;1.0 mol/L Na2EPTA;0.1% X-Gluc.1000mlx-gluc 1000mg （20ml dmso）Na2HPO4: 620*0.2*M=0.620*0.2*358（12H2O）=44NaH2PO4: 380*0.2*M=0.358*0.2*156（2H2O）=11K3［Fe(CN)6:1000*0.01*M=329．26*0.01=3.3K4［Fe(CN)6]:1000*0.01*M=422．39（3H2O）*0.01=4.2Triton 1MLNa2EPTA:1000*0.1*M=372.24(2H2O)=371. 取5 mg X-Gluc (5-bromo-4-chloro-3-indolyl glucuronide)溶於100 l DMSO於中.2. 加入10 ml reaction buffer (10 mM Na2EDTA, 100 mM NaH2PO4·H2O, 0.1% Triton, 0.5 mM potassium ferricyanide, 0.5 mM potassium ferrocyanide, pH7.0).3. 混合均匀后分装於eppendorf tube中,保存於-20℃冰箱内.100ml x-gluc染液配制x-gluc 50mg加入溶入1ml dmso1ml triton 100Na2EDTA (20mM) 10mM 5ml ; K3Fe(CN)6 (0.1M) 5mM 0.5mlK4Fe(CN)6 (0.1M) 5mM 0.5ml ; Na2HPO4 (0.2M) 100mM 3.1mlNaH2PO4 (0.2M) 100mM 1.9mlX-Gluc 0.1% 10ul。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
报告基因GUS的表达的检测
材料：拟南芥AK12-pro 试剂： GUS工作液：在450mlddH2O中加入82mg铁氰化钾，105.6mg亚 铁氰化钾，50ml 1mol/L磷酸钾缓冲液（pH7.0），加水至500ml， 4℃储存备用。1mol/LGUS染色液：用DMSO溶解100mg X-Gluc， 再加入GUS工作液，定容至100ml，分装成小管，置于-20℃储存备 用。 组织化学染色检测 -- GUS染色 1. 取2支1.5ml离心管，各加入0.5ml 1mol/L GUS染色液； 2. 用镊子夹取 转基因和野生型拟南芥幼苗各1根，分别放入上述离心 管中； 3. 37℃浸泡2-5h（或过夜）；（晚上继续下面的脱色和照相步骤） 4. 倒掉染色液，加入75%乙醇脱色；30min后换一次75%乙醇脱色； 肉眼下观察染色情况；拍照。如果有GUS基因表达产物，则出现 蓝色。
实验报告
转基因作物的检测
新霉素磷酸转移酶II(nptⅡ )基因（卡那霉素抗性）
AK12- pro RB 35S-pro NPT П NOS-ter GUS NOS-ter LB
p动子 nopaline synthase(NOS)gene 终止子 胭脂碱合成酶
考核
成绩计算方法（百分制）：
期末考试: 50分（考试内容包括平时操作和涉及实
验的理论基础）
平时成绩: 50分 (共5份实验报告,每份10分)
基 因 工 程 的 基 本 路 线
质粒DNA提 取和酶切
PCR
连接
转化
• 基因的组织特异性表达
原 理
GUS基因就是转β-葡萄糖醛酸酶基因 ，它存在于 E.coli等一些细菌基因组内，编码β-葡萄糖苷酸酶。 β-葡萄糖苷酸酶是一个水解酶，以β-葡萄糖苷酸酯 类物质为底物，其分解产物呈蓝色。 由于绝大多数植物没有检测到葡萄糖苷酸酶的背 景活性，因此这个基因被广泛应用于基因调控的 研究中（作为报告基因）。根据gus基因检测所用 的底物不同，可以选择三种检测方法：组织化学 法、分光光度法和荧光法（灵感度为分光光度检 测法最高），其中最为常用的是组织化学法。
实验七、转基因植物中报告基因 GUS组织化学定位检测
如何检测基因的组织特异性表达？
• 基因的组织特异性表达主要是由该基因特异 性启动子决定的。即，某些启动子有组织特 异性，它会启动该基因的特异性表达。
• 启动子没有基因特异性，它会启动任何下 游基因的表达。
• 只要知道启动子在什么部位表达，就可以推 测出该启动子所启动的基因的表达部位。 • 启动子的表达如何才能肉眼可见呢？——连 接报告基因（GUS,分解底物呈蓝色）。
• 组织化学法检测：以5-溴-4-氯-3-吲哚-β-葡萄糖苷 酸酯（X-Gluc）作为反应底物。将被检材料用含有 底物的缓冲液浸泡，若组织细胞被转入了GUS基 因，并表达出Gus，在适宜的条件下，该酶就可将 X-Gluc水解生成蓝色产物，这是由其初始产物经氧 化二聚作用于形成的靛蓝染料，它使具Gus活性的 部位或位点呈现蓝色，用肉眼或在显微镜下可看到 ，且在一定程度下根据染色深浅可反映出Gus活性 。因此利用该方法可观察到外源基因在特定器官、 组织，甚至单个细胞内的表达情况。
转基因作物的检测方法
（一）以载体为检测对象：PCR扩增载体序列，根据扩 增产物的大小或有无来判断是否为转基因植物。 目前, 瑞典等欧洲国家普遍以35S 的检测结果作为转基因 食品标签的重要依据。 （二）以插入的外源基因为检测对象：PCR扩增插入的 外源基因；或者利用抗体与抗原的反应来检测（Western blotting，ELASA等）。 （三）以插入的报告基因为检测对象：GUS染色法。
本实验材料中使用的转基因载体的部分图谱
克隆拟南芥中的 AK12 基因的启动子，插入到 PBI101载体GUS基因上游的克隆位点（具体图 示如下） 农杆菌转化
转化拟南芥
AK12- pro RB 35S-pro NPT П NOS-ter GUS NOS-ter LB
pBI101
PBI101载体
新霉素磷酸转移酶II(nptⅡ )基因（卡那霉素抗性）
• 37度培养12-14h，会长出如上图所示的单 菌落（乳白色、浑圆、饱满、菌落高度明 显突出培养基表面）。 • 培养时间过长，比如超过16小时，在这些 单菌落周围会出现一小密集的像针尖一样 大小的菌落，称为卫星菌落。这说明，培 养的时间太长了。
卫星菌落
• 有些载体带有β-内酰胺酶的基因，表达出β-内酰胺酶，它 可以破坏氨卞青霉素。当细菌培养时间过长，β-内酰胺酶 积累过多，就会使周围的氨卞青霉素失效，导致不含质粒 的空菌落大量生长，这就是卫星菌落。
AK12- pro RB 35S-pro NPT П NOS-ter GUS NOS-ter LB
pBI101
花椰菜花叶病毒( CaM V)启动子 nopaline synthase(NOS)gene 终止子 胭脂碱合成酶
本实验基本流程
拟南芥AK12-pro
种子萌发，长成幼苗
取幼苗
组织化学检测 -- GUS检测