1.基因克隆的步骤

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基因克隆过程及注意事项

基因克隆过程及注意事项

以猪APOA2基因为例一.提取总RNATRIzol法提取RNATRIZOL试剂是直接从细胞或组织中提取总RNA的试剂。

它在破碎和溶解细胞时能保持RNA的完整性。

加入氯仿后离心,样品分成水样层和有机层。

RNA存在于水样层中。

收集上面的的水样层后,RNA可以通过异丙醇沉淀来还原。

在除去水样层后,样品中的DNA和总蛋白也能相继以沉淀的方式还原。

乙醇沉淀能析出中间层的DNA,在有机层中加入异丙醇能沉淀出蛋白。

共纯化DNA对于样品间标准化RNA的产量十分有用Trizol试剂可以快速提取人、动物、植物、细菌不同组织的总RNA,该方法对少量的组织(50-100 mg)和细胞(5×106)以及大量的组织(≥1 g)和细胞(>107)均有较好的分离效果。

TRIZOL试剂操作上的简单性允许同时处理多个的样品。

所有的操作可以在一小时内完成。

TRIZOL抽提的总RNA能够避免DNA和蛋白的污染。

故而能够作RNA 印迹分析、斑点杂交、poly(A)+ 选择、体外翻译、RNA酶保护分析和分子克隆。

如果是用于PCR,当两条引物位于单一外显子内时,建议用级联扩大的DNase I(Cat. No. 18068)来处理抽提的总RNA。

并且利用DNA、RNA和蛋白质在不同溶液中的溶解性质,可以通过分层分别将不同层中的RNA(上层)、DNA(中层)、蛋白质(下层)分离纯化出来,效率极好。

Trizol试剂能促进不同种属不同分子量大小的多种RNA的析出。

例如,从大鼠肝脏抽提的RNA琼脂糖凝胶电泳并用溴化乙啶染色,可见许多介于7 kb和15 kb之间不连续的高分子量条带,(mRNA和hnRNA成分)两条优势核糖体RNA条带位于~5 kb (28S)和~2 kb (18S),低分子量RNA介于0.1 和 0.3 kb之间 (tRNA, 5S)。

当抽提的RNA用TE稀释时其A260/A280比值≥1.8使用TRIzol注意事项TRIzol对人体有害,使用时应戴一次性手套,注意防止溅出。

实验室克隆技术解析

实验室克隆技术解析

实验室克隆技术解析实验室克隆技术是一种重要的生物技术手段,被广泛应用于生物学研究、医学领域以及农业生产中。

通过克隆技术,科学家们可以复制出与原始生物基因完全相同的个体,为研究和应用提供了便利。

本文将对实验室克隆技术进行深入解析,包括其原理、方法和应用等方面。

一、克隆技术的原理实验室克隆技术的原理主要是利用细胞核移植技术,将一个个体的细胞核移植到另一个细胞内,使得受体细胞具有与供体细胞相同的遗传信息。

具体而言,克隆技术包括以下几个步骤:1. 选择供体细胞:通常选择成熟的体细胞作为供体细胞,如皮肤细胞、肌肉细胞等。

2. 提取细胞核:通过细胞核抽提技术,将供体细胞的细胞核提取出来。

3. 受体细胞准备:选择另一种细胞作为受体细胞,去除其原有的细胞核,留下空间待细胞核移植。

4. 细胞核移植:将供体细胞的细胞核移植到受体细胞内,形成克隆胚胎。

5. 植入母体:将克隆胚胎植入母体子宫内,发育成新个体。

二、克隆技术的方法实验室克隆技术主要有三种方法,分别是基因克隆、细胞克隆和生物体克隆。

1. 基因克隆:通过重组DNA技术,将感兴趣的基因片段插入到载体DNA中,形成重组DNA,再将其导入宿主细胞内,使宿主细胞表达该基因。

2. 细胞克隆:利用体细胞核移植技术,将供体细胞的细胞核移植到受体细胞内,形成克隆胚胎,再植入母体子宫内发育。

3. 生物体克隆:通过体细胞核移植技术,将供体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞内,再植入母体子宫内发育成新个体。

三、克隆技术的应用实验室克隆技术在各个领域都有重要的应用价值,主要体现在以下几个方面:1. 生物学研究:克隆技术可以帮助科学家研究基因功能、生物发育等重要问题,为生物学研究提供重要手段。

2. 医学应用:克隆技术可以用于治疗一些遗传性疾病,如克隆基因用于治疗疾病、克隆器官用于移植等。

3. 农业生产:克隆技术可以用于改良农作物品种、畜禽繁殖等,提高农业生产效率。

4. 繁殖保护:对于濒危物种的保护和繁殖,克隆技术也发挥着重要作用。

基因克隆的顺序

基因克隆的顺序

基因克隆的顺序
基因克隆的顺序通常包括以下步骤:
1. 选择目标基因:确定需要克隆的基因,可以是某个特定的基因,也可以是一段DNA序列。

2. 提取DNA:从源生物体中提取目标基因的DNA,通常使用DNA提取试剂盒来提取。

3. 制备质粒:选择一个适当的质粒,将其准备好作为目标基因的载体。

质粒通常是一段环状的DNA分子,可以自复制并在细胞中稳定存在。

4. 执行DNA切割:使用限制性内切酶将目标基因和质粒切割成相应的DNA片段。

内切酶是能够识别特定DNA序列并在其特定的位置进行切割的酶。

5. 连接DNA片段:将目标基因的DNA片段与质粒的DNA片段连接起来。

这可以通过DNA连接酶来实现,DNA连接酶能够催化两个DNA片段的连接。

6. 转化宿主细胞:将连接好的质粒转化到宿主细胞中,通常使用细菌作为宿主细胞。

转化可以通过电穿孔、化学方法或热激转化等方式进行。

7. 筛选重组细胞:利用筛选性培养基或标记基因等方法筛选出含有重组质粒的
细胞。

8. 纯化重组质粒:从筛选出的重组细胞中提取重组质粒。

9. 分析重组质粒:对提取出的重组质粒进行测序、限制性酶切等分析,确认克隆基因的准确性。

10. 表达目标基因:如果希望表达克隆的基因,可以将重组质粒转化到表达宿主细胞中,例如真核细胞或类似细胞。

需要注意的是,基因克隆的具体步骤可能会因实验目的、实验方法和克隆体的复杂性而有所不同。

克隆技术的原理及过程

克隆技术的原理及过程

克隆技术的原理及过程
克隆技术是指利用生物学手段产生一种与原始个体基因完全一
致的后代。

克隆技术的原理是利用细胞分裂的能力和基因复制的原理,将一个成熟细胞的基因组复制到一个无性生殖的胚胎中,从而产生一个与原个体基因完全一致的后代。

克隆技术的过程可以分为以下几个步骤:
1.采集供体细胞:从一个生物体中采集一个成熟细胞,通常使用皮肤细胞或血细胞作为供体细胞。

2.细胞核移植:将供体细胞的细胞核移植到一个去核的卵细胞中。

这可以通过使用一个微针将细胞核插入卵细胞内来完成。

3.激活卵细胞:使用化学物质或电脉冲激活卵细胞,使其开始分裂。

4.移植胚胎:将发育良好的克隆胚胎移植到一个代孕母体中。

5.孕育后代:如果胚胎发育成功并且嵌入代孕母体,它将组成一个克隆胎儿并最终出生为克隆后代。

克隆技术具有广泛的应用前景,包括用于动物繁殖、药物开发、疾病治疗和农业生产等领域。

但是,由于克隆技术的伦理和道德问题,以及技术上的一些挑战,它仍然是一个备受争议和受限制的领域。

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基因工程的基本步骤

基因工程的基本步骤

基因工程的基本步骤
基因工程是一种利用生物技术手段来改变或调节生物体
自身基因表达的方法,从而达到改善生物体性状的目的。

其基本步骤可以概括为以下几个方面:
1. 基因克隆
基因克隆是基因工程学的基础技术之一。

首先要从生物
体的DNA中选取目标基因,并将其放入载体中,然后进行转化,使其进入宿主细胞中并被表达出来。

常用的克隆方法是PCR、
限制酶切和连接等。

2. 基因转染
基因转染是指将已构建好的目标基因载体导入到目标细
胞中,使其发生基因表达和突变。

目前常用的转染方式有病毒介导转染、转染剂克服细胞膜屏障、电穿孔和微射流等。

3. 基因突变
基因突变是一种常用的基因工程手段。

通过改变基因的
序列或结构,使其在生物体内表达的蛋白质产生变异,从而实现对生物体性状的改变。

突变方法包括化学诱变、定向突变等。

4. 基因表达
基因表达是指将生物体中的目标基因导入到宿主细胞中,并使其在细胞中高效表达的过程。

通过各种方式(如新增启动子序列、加强mRNA稳定性、引入信号肽等)来提高基因表达
效率。

5. 基因分析
基因工程完成后,需要进行基因的分析和检验,以确保
目标基因已成功表达且维持了稳定性。

常用的基因分析方法包括PCR、南方杂交、Western blot和质谱分析等。

总之,基因工程是一种综合使用多种生物技术手段的专业技术,它可以很好地提升生物体的性状和生命活力,为人类的健康和福祉做出贡献。

克隆技术的原理应用实例

克隆技术的原理应用实例

克隆技术的原理应用实例1. 什么是克隆技术克隆技术是指通过人工手段将一个个体的所有基因复制到另一个个体中,使得两个个体具有相同的基因组成,从而使得它们在遗传上具有相同的性状和特征。

克隆技术主要依赖于细胞分裂和基因复制的原理,在生物学和医学领域有广泛的应用。

2. 克隆技术的原理克隆技术主要分为两种类型:基因克隆和生物体克隆。

基因克隆是指将一个个体的特定基因复制到另一个个体中,以研究这个基因的功能和性状。

而生物体克隆则是将整个生物体的基因组复制到另一个个体中,使得两个个体具有相同的遗传信息。

2.1 基因克隆的原理基因克隆主要利用了DNA的分子生物学技术,具体步骤如下:•DNA提取:首先从目标生物体中提取含有目标基因的DNA。

•DNA加工:利用限制性内切酶或PCR等技术将目标基因从DNA中剪切或扩增出来。

•载体构建:将目标基因插入一个载体中,使得基因能够被扩增和传递给宿主细胞。

•宿主细胞转化:将构建好的载体转化到宿主细胞中,使基因能够在细胞内复制和表达。

•筛选与鉴定:通过筛选和鉴定的手段,确定哪些细胞拥有目标基因,并进一步培养和研究这些细胞。

2.2 生物体克隆的原理生物体克隆主要分为两种方式:胚胎分裂克隆和核移植克隆。

•胚胎分裂克隆:这种克隆方式是利用体细胞分裂的能力,将一个早期胚胎分成两个或更多的细胞块,每个细胞块都有发育成一个完整个体所需的全部基因信息。

•核移植克隆:这种克隆方式是利用体细胞的核移植能力,将一个成熟细胞的细胞核取出并植入到一个去核卵细胞中,再通过刺激细胞分裂和发育的过程,使得这个去核卵细胞发育成一个与原个体相同的克隆个体。

3. 克隆技术的应用实例3.1 生物医学研究克隆技术在生物医学研究中有许多应用实例。

例如,科学家们可以通过克隆技术研究一些罕见或复杂疾病的发病机制。

他们可以选择患者某一器官或细胞,将其克隆并研究其遗传变异,从而更好地理解疾病的发展过程。

3.2 农作物育种克隆技术在农业领域也有广泛应用。

1.基因克隆的步骤

1.基因克隆的步骤

基因克隆的步骤一、RNA的提取1. 提取RNA前将洗净干燥的瓷研钵放入-70℃预冷10 min;2. 从液氮罐中取出样品组织放入预冷的研钵中,加液氮淹没后立即研磨,边研磨边加液氮,整个过程都不要使液氮挥干;3. 趁冷,将样品粉末50-80 mg加入1.5 mL离心管后再加入1 mL Trizol,样品体积应不超过所使用Trizol体积的10%,然后按照Trizol试剂盒说明操作;4. 室温静止5-15 min。

对于某些蛋白、多糖或脂含量很高的细胞或组织Trizol裂解后可能会有不溶物或油脂状漂浮物,需12000g、4℃离心10 min,然后吸取澄清的Trizol裂解产物至一新的离心管中;5. 每mL Trizol中加0.2 mL氯仿。

小心盖上离心管,剧烈地涡旋振荡15 sec,室温(24℃)静置3-5 min;(必需步骤)6. 12000 g、4℃离心15 min,此时混合物分成三部分:底层为苯酚-氯仿层,中间层,上层水相层,RNA完全存在水相中;7. 把小于80%的水相层(每mL Trizol约可吸0.5-0.55 mL)转移至一新的离心管中,并弃去下面的有机相(小心避免吸到中间层)。

往水相中加入异丙醇来沉淀RNA,每使用1 mL Trizol,便加500 uL的异丙醇,颠倒混匀,室温下孵育样品10 min;8. 4℃、12000 g离心样本10 min弃去上清,每mL Trizol加入1 mL 75%乙醇,涡旋混匀,室温沉淀10 min后,7500 g、4℃离心5 min,弃上清。

再用离心机甩一下(5000rpm,离心1 s);9. 小心吸走乙醇,短暂地在室温下置2-5 min,让RNA团风干,不要用离心干燥装置或真空干燥装置,因为过度干燥会导致很难用水重新溶解RNA,然后在55-60℃温浴10 min,然后-70℃保存。

[RNA](ng/uL)=A260×40×稀释倍数[DNA](ng/uL)=A260×50×稀释倍数纯DNA:OD260/OD280≈1.8(>1.9,表明有RNA污染;<1.6,表明有蛋白质、酚等污染)纯RNA:1.7<OD260/OD280<2.0(<1.7时表明有蛋白质或酚污染;>2.0时表明可能有异硫氰酸残存)二、M-MLV RT反转录1. oligo dT 1 uL + dNTP(2.5 mM)4 uL + 1-5 ug total RNA + 水= 12 uLHeat mixture to 65℃ for 5 min and quick chill on ice;2. 上述12 uL液体+ 5×Buffer 4 uL + 0.1 M DTT 2 uL + RNase OUT 1 uLMix contents of the tube,incubate at 37℃for 2 min3. 上述19 uL液体加M-MLV RT 1 uLIncubate tube at 25℃for 10 min;Incubate 50 min at 37℃;70℃for 15 min。

基因克隆步骤完整版

基因克隆步骤完整版

基因克隆步骤完整版基因克隆是一项复杂的生物技术,可以用于生物研究、药物开发和农业改良等领域。

下面是基因克隆的完整步骤:1.设计克隆实验方案:首先,确定要克隆的基因序列。

这可以是来自同一物种的已知基因,或者是从其他物种中提取的基因。

然后,设计适当的引物(引物是专门设计用来扩增特定DNA序列的短片段)用于PCR扩增。

2.DNA提取:提取目标组织或细胞中的DNA。

常用的DNA提取方法包括酚/氯仿法、盐法和商业DNA提取试剂盒等。

3.PCR扩增:使用引物和DNA模板进行多轮PCR扩增,从而产生大量目标基因的复制。

4.凝胶电泳:将PCR产物进行凝胶电泳分析,以确认扩增是否成功,并确定目标基因的大小。

5.DNA纯化:将目标基因的PCR产物从凝胶中切割并纯化。

这通常通过使用商业DNA凝胶提取试剂盒来完成。

6.多重限制性内切酶切割和连接:根据克隆方案中的设计,使用适当的限制性内切酶切割DNA。

然后,将目标基因连接到一个载体DNA中,这个载体DNA称为克隆载体。

克隆载体通常是一个圆形的质粒DNA。

7.转化:将克隆载体插入到宿主细胞中。

这可以通过热激冷转化、电转化或化学转化等方法实现。

8.筛选转化子:使用适当的筛选方法筛选转化子。

这可以通过选择性培养基,例如含有抗生素的培养基,或者通过对转化子进行荧光筛选等方法。

9.扩增:从筛选出的阳性克隆中提取DNA,并使用PCR或其他方法进行扩增。

10.序列分析:对扩增的DNA进行序列分析,以确认克隆是否成功。

这可以通过将DNA提交给商业实验室进行测序,或者使用自动测序设备进行测序。

11.功能分析:对克隆所得基因进行功能分析。

可以通过转基因生物的研究,观察基因对生物表型的影响。

12.存储和应用:将克隆所得的基因保存在冷冻库中,以备后续研究或应用。

总结:基因克隆是一项复杂的过程,包括基因序列设计、DNA提取、PCR扩增、凝胶电泳、DNA纯化、限制性内切酶切割和连接、转化和筛选转化子、扩增、序列分析、功能分析和存储等步骤。

PCR技术克隆目的基因全过程

PCR技术克隆目的基因全过程

PCR技术克隆目的基因全过程PCR(聚合酶链式反应)是一种体外的DNA合成技术,可以通过放大目的基因序列来克隆和检测DNA。

以下是PCR技术克隆目的基因全过程的详细解释。

1.设计引物:引物是用于扩增目的基因的短DNA片段。

引物分为前向引物和反向引物,其序列分别与目的基因的5’和3’末端相互匹配。

引物的设计应该尽量避免互相形成二聚体或发生引物间杂交。

一般情况下,前向引物和反向引物的长度约为18-30个碱基。

2.DNA模板的准备:DNA模板是PCR反应中的起始材料,可以是从细胞中提取的基因组DNA、cDNA或合成的DNA片段等。

DNA模板需要经过特定的处理步骤,如酶切或热变性,以解开DNA双链结构,使得引物能够与目的基因序列起始材料结合。

3.PCR反应体系的制备:PCR反应体系通常包含DNA模板、引物、dNTPs(脱氧核苷酸三磷酸盐)、聚合酶、缓冲液和稀释的镁离子。

这些成分需要以特定的量和浓度配制在一起。

在反应体系中加入适量的聚合酶,可以保证PCR反应能够进行。

4.PCR扩增条件设定:PCR反应需要经历一系列的温度变化,这些温度的设定旨在创造一个适宜扩增引物的环境。

PCR反应通常包含三个主要的步骤:变性、退火和延伸。

变性步骤中,DNA模板的双链结构被加热到95°C,使其变性为两条单链DNA。

退火步骤中,反应体系温度降至碱基互补序列的温度,使引物能够与DNA模板结合。

延伸步骤中,反应体系温度升至适合聚合酶的工作温度,引物被复制形成两条新的双链DNA。

这三个步骤的温度和时间根据目的基因的特性和引物的设计来设定。

5.PCR扩增循环:PCR反应通常包含20-40个循环,每个循环包括变性、退火和延伸三个步骤。

每个循环都会使目的DNA序列扩增一倍。

PCR反应的循环数取决于目的基因的起始材料的丰度和所需扩增的DNA数量。

6.PCR产物检测:PCR扩增产物可以通过凝胶电泳等方法进行检测。

凝胶电泳可以将PCR扩增产物按照大小分离。

干扰素的工艺制备流程

干扰素的工艺制备流程

干扰素的工艺制备流程干扰素是一种细胞因子,具有抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等多种功能。

干扰素的制备是通过基因工程技术来实现的,下面将介绍干扰素的工艺制备流程。

1. 基因克隆在干扰素的工艺制备中,首先需要进行基因克隆。

这一步是将目标基因与表达载体连接起来,形成重组 DNA 分子。

常用的表达载体包括质粒和病毒载体。

基因克隆的具体步骤如下:1.1 选择目标基因:根据所需要制备的干扰素类型,选择相应的目标基因序列。

1.2 购买引物:根据目标基因设计引物,并购买合成。

1.3 PCR 扩增:使用引物进行 PCR 扩增,得到目标基因的 PCR 产物。

1.4 酶切与连接:将目标基因的 PCR 产物切割与载体进行连接,形成重组 DNA 分子。

常用的酶切酶有 EcoRI、BamHI、XhoI 等。

1.5 转化:将重组 DNA 转化至宿主菌中,如大肠杆菌,以便后续大规模培养。

2. 克隆表达在克隆表达阶段,需要将重组 DNA 导入到宿主细胞中,并使其表达干扰素。

克隆表达的具体步骤如下:2.1 酵母菌检测: 通过将宿主细胞转化至酵母菌中,进行孢子碟试验来筛选高表达的菌株。

2.2 培养: 选取高表达的菌株进行大规模培养,提供充足的菌体用于干扰素的表达。

2.3 诱导表达: 通过添加合适的诱导剂,如等温诱导或化学诱导,使菌体产生干扰素。

2.4 培养时间控制: 根据不同的干扰素类型,确定合适的培养时间。

2.5 菌体破碎: 将培养得到的菌体进行破碎,以释放干扰素。

2.6 干扰素纯化: 利用分离纯化技术,如柱层析、高效液相层析等,对菌体提取液进行纯化,得到纯净的干扰素。

3. 干扰素的活性检测制备干扰素后,需要对其进行活性检测,以确保其具有预期的抗病毒、抗肿瘤和免疫调节等功能。

干扰素活性检测的方法有多种,包括:3.1 细胞抑制实验:通过对目标细胞进行处理,并观察细胞生长情况,来判断干扰素抑制细胞生长的能力。

3.2 抗病毒实验:通过对目标病毒感染细胞进行处理,并观察细胞感染情况,来判断干扰素抗病毒能力。

基因克隆详细步骤说明书

基因克隆详细步骤说明书

实验一 大肠杆菌感受态细胞的制备及转化[实验原理](供参考,试剂盒的Solution SS成分未知)细菌处于容易吸收外源DNA的状态叫感受态。

转化是指质粒DNA或以它为载体构建的重组子导入细菌的过程。

其原理是:在0℃下的CaCl2低渗溶液中,细菌细胞膨胀成球形。

转化缓冲液中的DNA形成不易被DNA酶所降解的羟基—钙磷酸复合物,此复合物粘附于细菌细胞表面。

42℃短时间热处理(热休克),可以促进细胞吸收DNA复合物。

将处理后的细菌放置在非选择性培养液中保温一段时间,促使在转化过程中获得的新的表型(如Amp抗性) 得到表达。

然后再涂布于含有氨苄青霉素的选择性平板上,37℃培养过夜,这样即可得到转化菌落。

[仪器、材料与试剂](一)仪器1.小型高速离心机2.恒温摇床3.恒温箱4.‐20℃冰箱5.恒温水浴器(二)材料1.氨苄青霉素2.大肠杆菌DH5a3.pUC194.1.5mL 离心管5.枪头、枪6.试管、培养皿(三)试剂1.快速感受态细菌制备试剂盒(申能博彩公司产品)2.LB培养液在950mL去离子水中加入:胰蛋白胨 (tryptone) 10g酵母提取物 (yeast extract) 5g NaCl 10g摇动容器直至溶质完全溶解,用Na0H调节pH至7.0,加入去离子水至总体积为1L,121℃湿热灭菌20min。

3.氨苄青霉素(Amp),用无菌水配制成100mg/mL 溶液,置‐20℃冰箱保存。

[实验步骤]1.从大肠杆菌DH5a平板上挑取一个单菌落接于2mL LB培养液的试管中,37℃振荡培养过夜。

2.取50mL菌液转接到一个含有5mL LB培养液锥形瓶中,37℃振荡培养2小时。

以下步骤按修改后的试剂盒说明书进行。

3.用灭菌的枪头取0.5mL的大肠杆菌培养物于1.5mL灭菌离心管中,冰上放置3分钟后,加入0.5mL预冷的Solution SS。

在冰上小心地用1mL 枪头将细胞悬浮起来。

注意:1mL的取液器设定在500mL。

克隆基因的步骤及其注意事项

克隆基因的步骤及其注意事项

克隆基因的步骤姓名:王静马红梅施翔骞武洋梁丹罗星(指导老师)克隆基因的步骤摘要:基因是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础,不论是揭示某个基因的功能还是要改变某个基因的功能,都必须将所要研究的基因克隆出来。

本文将试验中的体会以及查阅文献后获得的知识做一汇总,简述克隆基因中的步骤以及在操作中应该注意到的一些问题。

关键词:基因克隆;质粒;重组基因克隆可概括为∶分、切、连、转、选。

"分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。

DNA克隆的第一步是获得包含目的基因在内的一群DNA分子,常用的方法有机械切割和核酸限制性内切酶消化。

如果基因的两端部分序列已知,根据已知序列设计引物,从基因组DNA 或cDNA 中通过PCR技术可以获得目的基因。

该试验为设计引物来获得目的基因。

接下来选择载体,本次试验采用的是质粒载体,利用质粒进行载体构建。

载体构建的原理为:依赖于限制性核酸内切酶,DNA连接酶和其他修饰酶的作用,分别对目的基因和载体DNA进行适当切割和修饰后,将二者连接在一起,再导入宿主细胞,实现目的基因在宿主细胞内的正确表达。

体外重组则可完成上述过程。

体外重组即体外将目的片断和载体分子连接的过程。

大多数核酸限制性内切酶能够切割DNA分子形成有粘性末端,用同一种酶或同尾酶切割适当载体的多克隆位点便可获得相同的粘性末端,粘性末端彼此退火,通过T4 DNA连接酶的作用便可形成重组体,此为粘末端连接。

基因克隆方法步骤

基因克隆方法步骤

克隆步骤一、目的片段的回收纯化1.柱平衡步骤:向吸附柱CB2中(吸附柱放入收集管中)加入500ul 平衡液BL,12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。

(请使用当天处理过的柱子)。

2.将单一的目的DNA条带从琼脂糖凝胶中切下(尽量切除多余部分)放入干净的离心管中,称取重量。

3.向胶块中加入加入溶液PC(0.1g加入100ul,注意没过胶块),50℃水浴放置10min左右,期间不断温和地上下翻转离心管,已确保胶块充分溶解。

4.将上一步所得溶液加入一个吸附柱(吸附柱放入收集管中),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。

5.向吸附柱CB2中加入600ul漂洗液(使用前请先检查是否已加入无水乙醇),12000rpm离心1min,倒掉收集管中的废液,将吸附柱重新放回收集管中。

6.重复步骤5.7.将吸附柱CB2放入收集管中,12000rpm离心2min,尽量除去漂洗液,将吸附柱置于室温放置数分钟,彻底晾干。

8.将吸附柱CB2放入一个干净的1.5ml离心管中,向吸附膜中间位置悬空滴加40ul的无菌水。

室温放置2min,12000rpm离心2min,收集DNA溶液。

(可以将离心后的溶液重新加到柱子中再回收一次) 9.取2ulDNA加入loading buffer点样,电泳检测是否回收出来样品。

二、目的片段与载体的连接1. 将回收的目的片段与T 载体连接,反应体系如下:目的片段 4 .5µLpMD19-T simple Vector 0.5µLSolutionⅠ 5 µLTotal 10 µL按上述体系依次加入各组分后,旋涡混匀,稍加离心后置于16℃连接过夜。

2.转化1)从-80 ℃冰箱中取50 µL 感受态细胞在冰上解冻。

2)在超净工作台上,加入10 µL 连接产物,轻轻混匀,冰上放置30 min 。

一种基因工程菌及其制备方法和应用与流程

一种基因工程菌及其制备方法和应用与流程

一种基因工程菌及其制备方法和应用与流程基因工程菌是一种被广泛应用于生物技术领域的微生物。

它们通过基因工程技术的手段,对其自身的基因进行改造和调控,以实现特定的生物合成功能。

本文将介绍基因工程菌的制备方法和应用,并展示其在生物技术流程中的重要作用。

一、基因工程菌的制备方法基因工程菌的制备方法主要包括基因克隆、质粒构建、转化和筛选等步骤。

1. 基因克隆:首先,从目标物种中提取所需基因的DNA序列。

然后,利用聚合酶链式反应(PCR)技术扩增目标基因。

接下来,将扩增得到的基因片段与载体DNA进行连接,形成重组质粒。

2. 质粒构建:将重组质粒导入到宿主菌中,通过细菌培养和质粒提取等步骤,得到含有目标基因的质粒。

3. 转化:将质粒导入到目标菌株中,使其拥有目标基因。

转化方法有多种,如电穿孔法、化学法和冷冻复苏法等。

4. 筛选:利用适当的筛选标记,如抗生素抗性基因,筛选出带有目标基因的转化菌株。

同时,可以利用聚合酶链式反应(PCR)技术对转化菌株进行检测和确认。

二、基因工程菌的应用与流程基因工程菌在生物技术领域有着广泛的应用,涉及到药物生产、生物燃料生产、环境修复等多个领域。

1. 药物生产:基因工程菌可以被用于合成药物原料。

通过引入相应的基因,使宿主菌株具备合成目标化合物的能力。

例如,利用基因工程菌可以合成抗生素、抗癌药物等。

2. 生物燃料生产:基因工程菌可以通过代谢途径的改造,使其能够高效地合成生物燃料。

例如,利用基因工程菌可以将废弃物转化为乙醇、丁醇等可燃烧的化合物。

3. 环境修复:基因工程菌可以被用于环境修复,以清除有毒或有害物质。

通过引入特定的基因,使基因工程菌具备降解有害物质的能力。

例如,利用基因工程菌可以降解石油污染物、农药等。

基因工程菌的应用流程一般包括以下几个步骤:1. 基因选择:根据目标产物的要求,选择合适的基因进行克隆。

2. 基因克隆:将目标基因克隆到适当的载体上,构建重组质粒。

3. 转化:将重组质粒导入到宿主菌中,使其拥有目标基因。

基因克隆引物设计步骤

基因克隆引物设计步骤

基因克隆引物设计步骤基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中转移到另一个生物体中的过程。

在基因克隆中,引物是必不可少的工具,它们作为DNA扩增的起始序列,帮助将目标基因扩增出来。

引物的设计是基因克隆的关键步骤之一,下面是基因克隆引物设计的详细步骤。

1.确定目标基因序列:首先要确定你想要克隆的基因序列。

可以根据已有的序列资料获得,也可以通过测序等技术获得此序列。

2.选择扩增方法:根据实验需求选择适合的扩增方法。

常见的扩增方法有PCR、RT-PCR、RACE等。

3.获取引物序列:根据目标基因序列,设计引物序列。

引物通常由两个部分组成:前向引物和反向引物。

前向引物与目标序列的上游区域互补,反向引物与目标序列的下游区域互补。

引物长度通常为18-22个碱基对。

4.引物设计原则:-引物长度:引物长度应在18-22个碱基对之间,过短则会导致特异性降低,过长则会导致引物的结构稳定性下降。

-GC含量:引物的GC含量应在40%-60%之间,过高或过低的GC含量会导致引物的熔解温度变化,降低引物与目标序列的互补性。

-特异性:引物应具有高度的特异性,避免与其他基因或非目标序列发生互补。

5.避免引物二聚体和髙聚物的形成:-引物二聚体:引物二聚体是指两个引物之间通过碱基配对形成的复合物。

二聚体的形成会导致PCR扩增效率降低甚至完全失败。

要避免引物二聚体的形成,可以使用引物设计软件进行计算和优化。

-引物髙聚物:引物髙聚物是指引物之间互相结合形成的长链。

髙聚物的形成会抑制PCR扩增的产物的生成,同样可使用引物设计软件进行计算和优化。

6.核酸序列分析软件的使用:核酸序列分析软件可以帮助你检查设计引物的性能,如特异性、互补性等。

常用的软件有Primer3、Oligo Analyzer等。

7.引物合成:找到合适的引物序列后,可以将其提交给寡核苷酸合成机构进行合成。

合成的引物会被送到实验室进行后续的基因克隆实验。

总结起来,基因克隆引物设计的关键是确定目标基因序列、选择合适的扩增方法、根据引物设计原则设计引物、避免引物二聚体和髙聚物的形成,并使用核酸序列分析软件进行验证。

基因克隆具体实验报告

基因克隆具体实验报告

基因克隆具体实验报告基因克隆是指将一个物种的基因从其源生物体中提取出来,并插入到另一个宿主生物体中的过程。

基因克隆可以用于基础研究、医学诊断和治疗、农业改良等领域。

以下是一个基因克隆具体实验的报告。

实验目的:本实验旨在将一段目标DNA序列从一个细菌中克隆到另一个细菌中,以验证克隆技术的可行性。

实验材料:- 源生菌株:提供目标DNA序列的细菌- 宿主菌株:用于接受目标DNA序列并进行复制的细菌- 高浓度DNA提取试剂盒:用于提取源生菌株中的基因组DNA- 质粒:使用质粒介导转化的方式将目标DNA序列插入到质粒中- 缓冲液:用于稀释DNA、提供合适的反应环境- 培养基:提供细菌生长所需的养分- 抗生素:用于选择具有目标DNA序列的细菌实验步骤:1. 提取源生菌株中的基因组DNA:a. 从培养基中取一些源生菌落,转移到离心管中。

b. 加入适量的高浓度DNA提取试剂盒,根据试剂盒说明书进行细胞破裂和DNA纯化的步骤。

c. 将提取的DNA用缓冲液稀释,并进行质量检查。

2. 克隆目标DNA序列到质粒中:a. 将提取的DNA和质粒按照一定比例混合。

b. 加入适量的酶切酶,根据目标DNA序列的酶切位点选择适当的酶切方法。

c. 在恒温水浴中进行酶切反应,使目标DNA序列与质粒酶切后的末端互补连接。

d. 加入适量的合成DNA ligase,进行连接反应,形成目标DNA序列与质粒的连接产物。

3. 将质粒插入宿主细菌:a. 将宿主细菌制备成化学计量的细菌悬液。

b. 加入目标DNA序列与质粒连接产物到宿主细菌悬液中。

c. 进行质粒介导转化,使目标DNA序列与质粒插入到宿主细菌中。

4. 筛选具有目标DNA序列的细菌:a. 将转化后的宿主细菌悬液分别均匀涂布在含有适量抗生素的培养基平板上。

b. 在适当的培养条件下,培养细菌培养基平板,并观察是否有菌落生长。

c. 通过PCR、酶切等方法对菌落进行初步筛选。

d. 对初步筛选出的菌落进行进一步的测序和验证。

克隆基因的步骤及其注意事项

克隆基因的步骤及其注意事项

克隆基因的步骤姓名:王静马红梅施翔骞武洋梁丹罗星(指导老师)克隆基因的步骤摘要:基因是遗传物质的最基本单位,也是所有生命活动的基础,不论是揭示某个基因的功能还是要改变某个基因的功能,都必须将所要研究的基因克隆出来。

本文将试验中的体会以及查阅文献后获得的知识做一汇总,简述克隆基因中的步骤以及在操作中应该注意到的一些问题。

关键词:基因克隆;质粒;重组基因克隆可概括为∶分、切、连、转、选。

"分"是指分离制备合格的待操作的DNA,包括作为运载体的DNA和欲克隆的目的DNA;"切"是指用序列特异的限制性内切酶切开载体DNA,或者切出目的基因;"连"是指用DNA连接酶将目的DNA同载体DNA连接起来,形成重组的DNA分子;"转"是指通过特殊的方法将重组的DNA 分子送入宿主细胞中进行复制和扩增;"选"则是从宿主群体中挑选出携带有重组DNA分子的个体。

DNA克隆的第一步是获得包含目的基因在内的一群DNA分子,常用的方法有机械切割和核酸限制性内切酶消化。

如果基因的两端部分序列已知,根据已知序列设计引物,从基因组DNA 或cDNA 中通过PCR技术可以获得目的基因。

该试验为设计引物来获得目的基因。

接下来选择载体,本次试验采用的是质粒载体,利用质粒进行载体构建。

载体构建的原理为:依赖于限制性核酸内切酶,DNA连接酶和其他修饰酶的作用,分别对目的基因和载体DNA进行适当切割和修饰后,将二者连接在一起,再导入宿主细胞,实现目的基因在宿主细胞内的正确表达。

体外重组则可完成上述过程。

体外重组即体外将目的片断和载体分子连接的过程。

大多数核酸限制性内切酶能够切割DNA分子形成有粘性末端,用同一种酶或同尾酶切割适当载体的多克隆位点便可获得相同的粘性末端,粘性末端彼此退火,通过T4 DNA连接酶的作用便可形成重组体,此为粘末端连接。

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基因克隆的步骤一、RNA的提取1. 提取RNA前将洗净干燥的瓷研钵放入-70℃预冷10 min;2. 从液氮罐中取出样品组织放入预冷的研钵中,加液氮淹没后立即研磨,边研磨边加液氮,整个过程都不要使液氮挥干;3. 趁冷,将样品粉末50-80 mg加入1.5 mL离心管后再加入1 mL Trizol,样品体积应不超过所使用Trizol体积的10%,然后按照Trizol试剂盒说明操作;4. 室温静止5-15 min。

对于某些蛋白、多糖或脂含量很高的细胞或组织Trizol裂解后可能会有不溶物或油脂状漂浮物,需12000g、4℃离心10 min,然后吸取澄清的Trizol裂解产物至一新的离心管中;5. 每mL Trizol中加0.2 mL氯仿。

小心盖上离心管,剧烈地涡旋振荡15 sec,室温(24℃)静置3-5 min;(必需步骤)6. 12000 g、4℃离心15 min,此时混合物分成三部分:底层为苯酚-氯仿层,中间层,上层水相层,RNA完全存在水相中;7. 把小于80%的水相层(每mL Trizol约可吸0.5-0.55 mL)转移至一新的离心管中,并弃去下面的有机相(小心避免吸到中间层)。

往水相中加入异丙醇来沉淀RNA,每使用1 mL Trizol,便加500 uL的异丙醇,颠倒混匀,室温下孵育样品10 min;8. 4℃、12000 g离心样本10 min弃去上清,每mL Trizol加入1 mL 75%乙醇,涡旋混匀,室温沉淀10 min后,7500 g、4℃离心5 min,弃上清。

再用离心机甩一下(5000rpm,离心1 s);9. 小心吸走乙醇,短暂地在室温下置2-5 min,让RNA团风干,不要用离心干燥装置或真空干燥装置,因为过度干燥会导致很难用水重新溶解RNA,然后在55-60℃温浴10 min,然后-70℃保存。

[RNA](ng/uL)=A260×40×稀释倍数[DNA](ng/uL)=A260×50×稀释倍数纯DNA:OD260/OD280≈1.8(>1.9,表明有RNA污染;<1.6,表明有蛋白质、酚等污染)纯RNA:1.7<OD260/OD280<2.0(<1.7时表明有蛋白质或酚污染;>2.0时表明可能有异硫氰酸残存)二、M-MLV RT反转录1. oligo dT 1 uL + dNTP(2.5 mM)4 uL + 1-5 ug total RNA + 水= 12 uLHeat mixture to 65℃ for 5 min and quick chill on ice;2. 上述12 uL液体+ 5×Buffer 4 uL + 0.1 M DTT 2 uL + RNase OUT 1 uLMix contents of the tube,incubate at 37℃for 2 min3. 上述19 uL液体加M-MLV RT 1 uLIncubate tube at 25℃for 10 min;Incubate 50 min at 37℃;70℃for 15 min。

三、PCR反应1. 第一轮PCR(25 µL体系)10×Buffer: 2.5 µLMgCl2(25 mM): 1.5 µLdNTP (2.5 mM): 1 µLrTaq(5 U): 0.25 µLPrimer F(10 µM): 1.0 µLPrimer R(10 µM): 1.0 µL1st cDNA template: 5.0 µLAdding ddH2O: 12.75 µL2. 第二轮PCR(25 µL体系)10×Buffer: 2.5 µLMgCl2(25 mM): 1.5 µLdNTP (2.5 mM): 2.0 µLrTaq(5 U): 0.25 µLPrimer F(10 µM): 1.0 µLPrimer R(10 µM): 1.0 µL1st PCR template: 1.0 µLAdding ddH2O: 15.75 µLPCR反应条件:94℃初始变性5 min,然后30个循环(94℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72℃ 50 s),然后72℃延伸10 min结束,4 ℃保存。

(根据所克隆基因片段的大小,一般rTaq酶一分钟合成1000 bp大小)3. 根据第二轮PCR结果,看效果进行4管25 µL体系PCR,然后做胶回收,(小板约45 mL胶即可)。

四、胶回收100 µL PCR产物在1.5%琼脂糖凝胶上电泳。

待目标带分离较好时,用洁净刀片切下目标条带所在胶块,尽量切去多余的胶(紫外灯下30 s内,防止DNA变性),置于灭菌的1.5 mL离心管中。

用Agarose Gel DNA Extraction Kit试剂盒回收目标带,具体回收过程如下:1. 估计胶块体积,按照0.1 g胶块加500 μL溶胶液的比例加入溶胶液,55℃-60℃溶胶约10 min,其间偶尔摇动至胶块完全溶解;2. 胶块完全溶解后将溶胶液转移至吸附柱中,室温12 000 r/min,离心30 s,去掉废液;(最好等溶胶液温度降至室温后过柱,因为吸附柱在较高温度时结合DNA的能力较弱)3. 向吸附柱中加入500 μL漂洗液(Wash buffer),室温12 000 r/min,离心30 s,去掉废液;4. 重复步骤3,倒掉废液后空管室温12 000 r/min,离心2 min以完全去除漂洗液;5. 将吸附柱转移至一干净的1.5 mL离心管中,向吸附柱膜中央加入30-50 μL的去离子水(一般先在65-70℃水中水浴),室温放置1-2 min,12 000 r/min,离心2 min洗脱DNA。

五、连接反应在PCR扩增的过程中,TaqDNA聚合酶具有在双链DNA 3’末端加上一个非模板来源的核苷酸A的特性,使扩增产物具有A突出末端。

将PCR产物与含有T末端的pMD18-T载体连接,就可以完成PCR 产物的克隆。

连接反应体系如下:pMD18-T Vector 0.5 μLLigate Mix 5 μL胶回收DNA 4.5 μL(看DNA的浓度)灭菌水up to 10 μL反应条件:16℃反应16 h以上。

六、感受肽的制备及转化(CaCl2法)1. 用接种环直接取冻存的TOP10在LB培养基平板上划线,于37℃培养16 h活化菌株;2. 挑取一个单菌落于20 mL LB培养基中,37℃、250 r/min过夜培养;3. 吸取1 mL过夜培养液于100 mL LB培养基中,37℃、250 r/min培养2 h,至OD590=0.375;4. 将培养液转入两个预冷的50 mL灭菌离心管中,在冰上放置15 min,然后4℃、2 000×g离心7 min;5. 弃上清,加入10 mL预冷的0.1 mol/L的CaCl2溶液悬浮细胞,同时两管合并成一管;6. 4℃、1 600×g离心5 min,弃上清,用8 mL 0.1 mol/L的CaCl2溶液悬浮细胞,然后转入10 mL 灭菌离心管中(千万不要涡旋,用枪头轻轻地吸吹),冰浴过夜保存。

7. 将保存在10 mL 离心管中的感受态细胞用预冷的1 mL枪头吸掉上清液,剩2 mL时,用预冷的200 μL枪头吸至1 mL时,用枪头混匀,然后吸取100 μL于预冷的1.5 mL离心管中作连接;8. 再在离心管中加入10 μL连接物,用枪头轻轻吹打混匀,冰上放置30min;9. 42℃水浴热激90 s,不要摇动管子,然后迅速放于冰上冰浴2 min;10. 加入800 μL室温LB培养基,轻轻混匀,37℃、150 r/min振荡培养1.5 h;11. 取培养菌液50 μL涂布于预先已准备的Amp/LB/X-gal/IPTG平板,室温下吸收后,倒转培养皿在37℃培养16~18 h。

(100 mL LB固体培养基加100 μL 50 mg/mL 的Amp贮存液,每个平板倒好后涂40 μL的X-gal和4 μL的IPTG)七、阳性克隆筛选蓝色菌落为阴性菌落,白色菌落虽大多数为阳性菌落,还需PCR进一步验证。

挑取单个白色菌落,重悬于10 μL灭菌水中,以此菌液为模板,PCR检测T载体中是否插入目的片段。

PCR反应体系为:10×PCR Buffer 2.5 μLMgCl2(25 mmol/L) 1.5 μLdNTP(2.5 mmol/L) 2.0 μLrTaq(5U)0.25 μLPrimer F(10 µM): 1.0 μLPrimer R(10 µM): 1.0 μL菌液 1.0 μL无菌水15.75 μLPCR反应条件:94℃初始变性5 min,然后30个循环(94℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72℃ 50 s),然后72℃延伸10 min结束,4 ℃保存。

(根据所克隆基因片段的大小,一般rTaq酶一分钟合成1000 bp大小)八、重组菌落培养及测序在筛选出来的阳性克隆菌液中挑取3个接种于20 mL LB液体培养基中(Amp,100 μg/mL),37℃、250 r/min振荡培养16-18 h后,取菌液800 μL装于1.5 mL灭菌离心管,加终浓度为20%(20 μL)甘油,保存于-80℃。

(为了准确起见,也可直接用菌液作为模板,进行PCR检测)阳性克隆菌液送生物技术公司测序。

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