第一篇:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟總結(jié)超全(共)
一 目的基因的獲得 細(xì)菌基因組DNA的提取
(一)儀器 1)臺式高速離心機(jī) 2)恒溫水浴箱 3)槍式移液器 4)滅菌的EP管和Tip頭
(二)試劑
1)溶液1: 25% 蔗糖
50mmol/L Tris-Hcl,pH8.0 50mmol/L
EDTA,pH8.0 500ug/ml
溶菌酶(現(xiàn)用現(xiàn)配)
100ug/ml
RNase 2)溶液Ⅱ:100mmol/L
Tris-Hcl,pH8.0
1%
SDS
400ug/ml
蛋白酶K 3)酚:氯仿:異戊醇(25:24:1)4)氯仿:異戊醇(24:1)5)3mol/L NaAc(pH5.2)6)異丙醇或無水乙醇 7)70%乙醇
8)TE緩沖液: 10mmol/L
Tris-Hcl,pH8.0
1mmol/L
EDTA,pH8.0(三)實(shí)驗(yàn)步驟
1)5mL細(xì)菌過夜培養(yǎng),5000rpm離心10分鐘,去上清液。2)將菌體細(xì)胞懸于250uL溶液1中,37°C水浴保溫過夜。3)加250uL溶液Ⅱ,55°C水浴保溫4小時。
4)加0.9倍體積的酚/氯仿/異戊醇(25:24:1),輕輕混勻,于14000rpm離心10分鐘,轉(zhuǎn)移水相至新的Ep管,重復(fù)步驟4一次。
5)向轉(zhuǎn)移的水相中加入0,9倍體積的氯仿/異戊醇(24:1),輕輕混勻,于14000rpm離心10分鐘,轉(zhuǎn)移水相至新的Ep管,重復(fù)步驟5一次。
6)向轉(zhuǎn)移的水相中加入0.1倍體積的3mol/L NaAc和0.7倍體積的異丙醇(或2.5倍體積的無水乙醇),冰上放置30分鐘。
7)14000rpm離心20分鐘,棄上清,用0.5mL70%乙醇洗滌沉淀一次,棄上清,沉淀于室溫干燥。
8)將DNA沉淀溶解于15ul TE緩沖液中,-20°C保存。9)進(jìn)行DNA含量和純度檢測,瓊脂糖凝膠電泳鑒定。
植物DNA的SDS提取法:
(一)試驗(yàn)試劑:
1)研磨緩沖液:稱取59.63gNaCl,13.25g檸檬酸三鈉,37.2gEDTA-Na分別溶解后合并為一,用0.2mol/L的NaOH 調(diào)至pH7.0,并定容至1000ml。
2)10 SSC溶液:稱取87.66gNaCl 和44.12g檸檬酸三鈉,分別溶解,一起定容至1000ml。3)1 SSC溶液:用10 SSC溶液稀釋10倍。4)0.1 SSC溶液:用1 SSC溶液稀釋10倍。
5)Rnase溶液:用0.14mol/LNaCl 溶液配制成25mg/ml 的酶液,用1mol/LHCl,pH至5.0,使用前經(jīng)80℃水浴處理5min(以破壞可能存在的Dnase)。6)氯仿-異戊醇:按24ml 氯仿和1ml 異戊醇混合。
7)5mol/L高氯酸鈉溶液:稱取NaClO4.H2O 70.23g,先加入少量蒸餾水溶解再容至100ml。8)SDS(十二烷基硫酸鈉)化學(xué)試劑的重結(jié)晶:將SDS放入無水酒精中達(dá)到飽和為止,然后在70~80℃的水浴中溶解,趁熱過濾,冷卻之后即將濾液放入冰箱,待結(jié)晶出現(xiàn)再置室溫下涼干待用。9)1mol/LHCl。10)0.2mol/LNaOH。
11)二苯胺乙醛試劑:1.5g二苯胺溶于100ml 冰醋酸中,添加1.5ml 濃硫酸,裝入棕色瓶,貯存暗處,使用時加0.1ml 乙醛液[濃乙醛:H2O=1:50(V/V)]。12)1.0mol/L高酸溶液(HClO4)。13)0.05mol/LNaOH。
14)DNA標(biāo)準(zhǔn)液:取標(biāo)準(zhǔn)DNA25mg 溶于少量0.05mol/L NaOH中,再用0.05mol/LNaOH定容至25ml,后用移溶管吸取此液5ml 至50ml 容量瓶中,加5.0ml1mol/LHClO4,混合冷卻后用0.5mol/LHClO4定容至刻度,則得100μg/ml 的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
(二)實(shí)驗(yàn)步驟: 1)稱取植物幼嫩組織10g剪碎置研缽中,加10ml 預(yù)冷研磨緩沖液并加入0.1g左右的SDS,置冰浴上研磨成糊狀。
2)將勻漿無損轉(zhuǎn)入25ml 刻度試管中加入等體積的氯仿-異戊醇混合液,加上塞子,劇烈振蕩30s,轉(zhuǎn)入離心管,靜置片刻以脫除組織蛋白質(zhì)。以4000rpm離心5min。
3)離心形成三層,小心地吸取上層清液至刻度試管中,棄去中間層的細(xì)胞碎片、變性蛋白質(zhì)及下層的氯仿。
4)將試管置72℃水浴中保溫3min(不超過4min),以滅活組織的DNA酶,然后迅速取出試管置冰水浴中冷卻到室溫,加5mol/L高氯酸鈉溶液[提取液:高氯酸鈉溶液=4:1(V/V)],使溶液中高氯酸鈉的最終濃度為1mol/L。
5)再次加入等體積氯仿-異戊醇混合液至大試管中,振蕩1min,靜置后在室溫下離心(4000rpm)5min,取上清液置小燒杯中。
6)用滴管吸95%的預(yù)冷乙醇,慢慢地加入燒杯中上清液的表面上,直至乙醇的體積為上清液的兩倍,用玻璃棒輕輕攪動。此時核酸迅速以纖維狀沉淀纏繞在玻璃棒上。7)然后加入0.5ml 左右的10 SSC,使最終濃度為1 SSC。8)重復(fù)第6步驟和第7步驟即得到DNA的粗制品。
9)加入已處理的Rnase溶液,使其最后的作用濃度為50~70μg/ml,并在37℃水浴中保溫30min,以除去RNA。
10)加入等體積的氯仿-異戊醇混合液,在三角瓶中振蕩1min,再除去殘留蛋白質(zhì)及所加Rnase蛋白,室溫下以4000rpm離心5min,收集上層水溶液。11)再按6、7步驟處理即可得到純化的DNA液。
二、PCR擴(kuò)增目的基因
(一)器材 1)微量移液器
2)滅菌的Tip頭、PCR管 3)PCR擴(kuò)增儀
4)目的DNA(DNA模板)5)dNTP混合物 6)引物對 7)Tap酶
8)PCR擴(kuò)增試劑盒
(二)試劑
1)10×PCR 緩沖液(含Tris-HCl 100mmol/L;MgCl2 15mmol/L、KCl 500mmol/L, pH8.3,0.1%明膠)
2)脫氧核苷三磷酸dNTPs:配成 10mM—— dATP,dTTP,dGTP,dCTP各10mM,用NaOH溶液調(diào)節(jié)至pH8.3。)
3)氯仿-異戊醇:配成24:1的比例,室溫避光保存。4)酚:氯仿:異戊醇=25:24:1 5)3M NaAc、ddH2O 6)無水乙醇:70%乙醇 7)TE緩沖液
(三)實(shí)驗(yàn)步驟
1)在0.2ml薄壁反應(yīng)管中加入下列成份:(混勻)
ddH2O: 補(bǔ)至終體積(25μl)10×PCR緩沖液 1/10總體積 2.0mM dNTPs 1μl
2U/μl Taq DNA聚合酶 0.5μl
引物混合液(10 pmol /μl /引物)1μl
DNA模板 0.6μl
混勻后,在臺式離心機(jī)上瞬時離心10秒。2)在設(shè)定好的PCR儀上反應(yīng) 95°C,5min;95°C,1min;56°C,1min;72°C,2min。反應(yīng)30輪。
3)反應(yīng)結(jié)束后,將反應(yīng)管在72°C充分延伸10分鐘,再將反應(yīng)管冷卻至4°C。取一部分反應(yīng)液進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳(實(shí)驗(yàn)三),確認(rèn)是否有目的的PCR產(chǎn)物。如果PCR產(chǎn)物純度較低或反應(yīng)液中含有連接反應(yīng)阻礙物,可以通過純化得到改善。純化繼續(xù)4)—6)。4)轉(zhuǎn)至1.5ml離心管,向管中加25μl酚,25μl氯仿-異戊醇混勻,離心10000rpm,30秒。5)吸取上層液,轉(zhuǎn)至另一已加5μl 3M NaAc的1.5ml的離心管,加150μl無水乙醇,-20°C過夜。
6)離心10000rpm,10分鐘,棄上清,加0.5ml 70%乙醇,10000rpm離心,5分鐘。棄上清,烤箱中干(60°C),溶于20μl TE。
(四)技術(shù)要點(diǎn)
1)PCR各組份的配制與加樣量要特別注意。
(1)引物濃度:10 pmol 足夠30個循環(huán),濃度太高導(dǎo)致與模板非特異結(jié)合增強(qiáng),擴(kuò)增非 特異片段增多,濃度太低則擴(kuò)增效率低。
(2)引物的配制:廠家提供的引物一般是干粉狀態(tài)并標(biāo)明OD值,1 OD約含33μg。開蓋前先將干粉離心至管底,加雙蒸水至濃度2μg/μl,再取部分稀釋至10 pmol /μl。引物濃度計算公式:1pmol=(3.3×10μg)×n,n是引物的堿基數(shù)
(3)Mg:使用濃度一般在1.5mM,要求模板不含高濃度EDTA和諸如硫酸基團(tuán)類的負(fù)電荷基團(tuán),Mg濃度升高可導(dǎo)致錯配率升高和非特異性擴(kuò)增。
(4)模板DNA:濃度不可過高,質(zhì)粒DNA 20ng即可,若需第二次擴(kuò)增,可將第一次擴(kuò)增產(chǎn)物稀釋1000-10000倍作為模板使用。
(5)Taq DNA聚合酶:一般用量5U/100μl。酶量過大易導(dǎo)致擴(kuò)增非特異序列,Taq酶具有末端轉(zhuǎn)移酶活性,常在3’端加A。2)擴(kuò)增輪數(shù)與退火溫度
擴(kuò)增輪數(shù):一般30輪以內(nèi)就可使模板擴(kuò)增10倍,超過30輪,錯配率升高。退火溫度計算公式:Tm值=(GC×4+AT×2)–4
6-42+2+
三、瓊脂糖凝膠電泳的檢測
(一)儀器
1)瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng)(天平、錐形瓶、量筒、微波爐、凝膠板、梳子、槍式移液器、滅菌Tip頭、水平電泳槽、電泳儀)2)凝膠成像儀(二)試劑及材料
目的DNA、瓊脂糖、蔗糖、溴酚藍(lán)、硼酸、Tris、EDTA、EB、DNA純化試劑
盒
1)TAE電泳緩沖液
濃儲存液 50×:242g Tris;57.1ml冰乙酸;100ml 0.5mol/L EDTA(PH8.0)
定容至一升。
使用液 1×:4.84g Tris;1.15ml冰乙酸;2ml 0.5 mol/L EDTA(PH8.0)定容至一升。2)樣本液
10×緩沖液: 60%蔗糖;0.4%溴酚藍(lán)
(三)實(shí)驗(yàn)步驟
1)將有機(jī)玻璃內(nèi)槽洗凈、晾干,放置于水平制膠器中,插好梳子,在梳子底部與膠槽之間應(yīng)保持幾毫米的間隙。
2)0.8%瓊脂凝膠板的配制:取0.6g瓊脂糖加80ml TAE(1×),20ml水,微波爐加熱融化3分鐘,將其冷卻至55°C-65°C,加入EB儲存液1ul,小心混勻,緩慢倒入制膠槽中。(根據(jù)目的基因的大小選擇瓊脂糖凝膠濃度)。
3)充分凝固后從制膠槽中卸下凝膠板,放入電泳槽,加入TAE(1×),使其液面略高于瓊脂糖板,撥出樣品梳。
4)DNA樣品按照10:1的比例加入樣本液,在臘面紙上混勻,用移液槍加樣于瓊脂糖板的樣品孔中。同時另取一個DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)上樣于另一樣品孔,在同一凝膠板上進(jìn)行電泳。5)接通電泳槽與電泳儀的電源,維持穩(wěn)壓1-5V/cm(按照兩極之間距離計算),電泳時間根據(jù)溴酚藍(lán)指示劑遷移的位置來判斷,當(dāng)移動到距凝膠前沿1-2cm出停止電泳。6)剝膠并在凝膠成像儀觀察結(jié)果。(四)技術(shù)要點(diǎn)
1)選擇瓊脂糖凝膠濃度取決于所鑒定DNA的大小,小片段DNA應(yīng)用高濃度凝膠,大片段則用低濃度凝膠,在1%的瓊脂糖凝膠中溴酚藍(lán)的泳動速度與500bp的雙鏈線狀DNA一致。不同濃度瓊脂糖凝膠及其可分離的線性DNA大小范圍見下表1。表1 不同濃度瓊脂糖凝膠及其分離線性DNA分子的有效范圍凝膠濃度(%)
0.3 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 2)電泳中注意防止凝膠發(fā)熱。
3)將電泳儀置穩(wěn)壓檔,電壓設(shè)置小于5V/cm(電極間的最小路徑)。隨著電壓的增加,瓊脂
糖凝膠的有效分離范圍縮小。
4)溴化乙錠有強(qiáng)烈的致癌作用,操作時注意防護(hù)。
60~5 20~1 10~0.8 7~0.5 6~0.4 3~0.2 2~0.1
分離DNA的有效范圍(kb)
四、目的DNA的回收純化
(一)儀器
1)瓊脂糖凝膠電泳系統(tǒng) 2)凝膠成像儀 3)離心機(jī) 4)單面刀片 5)恒溫水浴鍋(二)試劑
1)DNA回收試劑盒 2)50×TAE 3)ddH2O(三)實(shí)驗(yàn)步驟
1)在紫外燈下切分含DNA的瓊脂糖塊,盡可能除去多余的瓊脂糖.放入1.5ml離心管中。2)按每100mg瓊脂糖加入300—600μl 溶膠液的比例加入溶膠液(本實(shí)驗(yàn)加500ul),置55℃水浴10分鐘,使瓊脂糖塊完全溶化,期間每2分鐘顛例混勻一次促溶。3)將溶化后的瓊脂糖液移入吸附柱,12000rpm 室溫離心1分鐘,倒掉收集管中的液體.再將吸附柱放入同一個收集管中。
4)在吸附杜中加入500uI漂洗液,室溫靜置1分鐘后,12000rpm 室溫離心30秒,倒掉收集管中的液體,將吸附柱放入同一個收集管中。
5)再在吸附柱中加入500uI漂洗液,12000rpm 室溫離心15秒,倒掉收集管中的液體,將吸附柱放入同一個收集管中。6)12000rpm 室溫空離心1分鐘。
7)將吸附柱放入一個干凈的1.5ml的離心管中,在吸附膜中央加入30ul洗脫緩沖液,室溫靜置2分鐘后,12000rpm 室溫離心1分鐘(為提高回收效率可再洗脫一次),將1.5ml離心管(DNA)貯存于-20℃。
五、限制性內(nèi)切酶消化、產(chǎn)物回收及連接重組
(一)儀器及材料 1)回收得到的目的DNA
2)BamHI、HindIII、T4 DNA連接酶、DNA回收試劑盒 3)pUC18‐CAT 質(zhì)粒、雙蒸水、10×酶切通用緩沖液K 4)EP管、恒溫水浴鍋、微量移液器、臺式離心機(jī)
表1 常用酶切緩沖液配方
緩沖液名稱
配 方
10×L
100mM
Tris-HCl,pH7.5 100mM MgCl
210 mM DTT 10×M
100mM
Tris-HCl,pH7.5 100mM MgCl2mM DTT 500mM NaCl 10×H
500mM
Tris-HCl,pH7.5 100mM MgCl2mM DTT 1000mM NaCl 10×K
200 mM Tris-HCl,pH8.5 100 mM MgCl2mM DTT 1000mM KCl 10×T(BSA-Free)
330mM
Tris-Ac,pH7.9 100mM MgAc 5 mM DTT 660mM KAc
0.1% BSA 0.1% Trition X-100
貯存溫度(℃)-20
-20-20
(二)實(shí)驗(yàn)步驟
1)在滅菌的EP管中按如下方式準(zhǔn)備雙酶切反應(yīng)體系: 酶切反應(yīng)體系(20ul體系)
管號 核酸 10×酶切通用緩沖液K ddH2O BamHI
HindIII 1 15ul目的DNA
2ul
0ul
2ul
1ul 2
10ulpUC18‐CAT質(zhì)粒 2ul 5ul 2ul 1ul 2)37℃保溫三小時。
3)酶切產(chǎn)物的純化回收,每100ul溶液加入700ul溶膠液,其余的操作步驟詳見實(shí)驗(yàn)四 4)載體與目的DNA的連接。在滅菌的EP管中按如下方式準(zhǔn)備雙酶切反應(yīng)體系(20ul): 目的DNA pUC18‐CAT質(zhì)粒 10×連接緩沖液 T4 DNA連接酶
ddH2O
X ul
Y ul
2ul
1ul
Zul 目的DNA和pUC18‐CAT質(zhì)粒的相對濃度約為1:3—1:10 5)14℃水浴保溫過夜。
六、大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備及目的DNA的轉(zhuǎn)化
(一)儀器
1.小型高速離心機(jī) 2.恒溫?fù)u床 3.恒溫培養(yǎng)箱 4.‐20℃冰箱 5.恒溫水浴器 6.超凈工作臺 7.高壓滅菌鍋(二)材料 1.氨芐青霉素 2.大腸桿菌DH5a 3.連接產(chǎn)物 4.離心管
5.槍頭、微量移液器 6.試管、培養(yǎng)皿、三角瓶(三)試劑
LB 培養(yǎng)基(根據(jù)需要確定配制的量):
10g/L 胰蛋白胨,5g/L酵母提取物,10g/L NaCl,加水至1000ml,高壓滅菌,保存在室溫。氨芐青霉素:
用去離子水配成100mg/ml的儲存液,過濾除菌,-20℃分裝保存??敲顾兀?/p>
用去離子水配成100mg/ml的儲存液,過濾除菌,-20℃分裝保存 無抗生素LB瓊脂糖平板培養(yǎng)基(根據(jù)需要確定配制的量):
10g/l 胰蛋白胨,5g/l酵母提取物,10g/l NaCl,15g/l 瓊脂粉,加水至1000ml,高壓滅菌;鋪平板,冷卻后在37℃培養(yǎng)24小時,保存在室溫。
含有抗生素LB瓊脂糖平板培養(yǎng)基(根據(jù)需要確定配制的量):
10g/l 胰蛋白胨,5g/l酵母提取物,10g/l NaCl,15g/l 瓊脂粉,加水至1000ml,高壓滅菌;當(dāng)培養(yǎng)基降溫至50℃左右,加入終濃度為100μg/ml 的氨芐青霉素或50μg/ml卡那霉素,并鋪平板,冷卻后在37℃培養(yǎng)24小時,保存在室溫。0.1 M CaCl2(根據(jù)需要確定配制的量):
11.099克溶解在1000ml滅菌水中,0.22μm濾器過濾除菌。氯化鈣分子量為:110.99。50%甘油:
50ml甘油加入50ml水,混勻,高壓滅菌。其他:
DH5α大腸桿菌,滅菌玻璃平皿若干,接菌環(huán),加250ml LB液體培養(yǎng)基的1000ml滅菌錐形瓶一個,滅菌50ml和500 mL離心管若干,滅菌刻度吸管若干,冰盒,移液器,滅菌移液器吸頭,滅菌Eppendorf管等。
(四)實(shí)驗(yàn)步驟
1)以接菌環(huán)從-70℃保存的高效轉(zhuǎn)化菌種中蘸取少量菌液劃無抗生素平板,培養(yǎng)12小時; 2)挑取單菌落接種于5 mL無抗生素LB培養(yǎng)基中,37℃振蕩培養(yǎng)過夜;
3)按照1:100接種菌液至250 mL LB培養(yǎng)基中,37℃劇烈振蕩培養(yǎng)1.5-2 小時左右,至OD600達(dá)0.4-0.6;
4)將菌液冰浴10 分鐘,轉(zhuǎn)移至預(yù)冷的500 mL離心管中,4℃,4000 rpm離心10 分鐘; 5)棄上清,將細(xì)菌沉淀重新懸浮于50 mL預(yù)冷的0.1 M CaCl2中,冰浴20 分鐘,4℃,4000 rpm離心10 分鐘;
6)棄盡上清。以12.5 mL(菌液體積的5%)預(yù)冷的0.1 M CaCl2溶液重懸細(xì)菌沉淀,同時加入等體積預(yù)冷的50%甘油水溶液,混勻后按每支50μL在冰上分裝,-80℃保存; 注:以上操作全部在無菌條件下進(jìn)行。
7)取連接產(chǎn)物2μl(在實(shí)際操作中,經(jīng)常需要取全部連接產(chǎn)物)置于冰上; 8)從-80℃冰箱取3管感受態(tài)細(xì)菌(每管50μl),在冰上融化;
9)將連接產(chǎn)物加入感受態(tài)細(xì)菌中,混勻,放置冰上20-30分鐘;同時做兩個對照管
? 受體菌對照:50μl感受態(tài)細(xì)胞+2μl無菌水 ? 質(zhì)粒對照:50μl0.1 M CaCl2溶液+2μl連接產(chǎn)物 10)42℃加熱90秒,迅速置于冰上1-2分鐘;
11)每管加入400-1000μl的無抗生素液體LB培養(yǎng)基,在37℃搖床緩慢搖蕩20-60分鐘; 12)用<10000rpm離心10秒,棄去大部分上清,留下約50μl并用移液器吹吸重懸細(xì)菌; 13)取適量細(xì)菌懸液均勻的涂布在帶有相應(yīng)抗性(根據(jù)質(zhì)粒所攜帶抗生素抗性基因而定)的LB瓊脂糖平板上,倒置于37℃培養(yǎng)箱培養(yǎng)12小時以上,出現(xiàn)菌落。
(五)技術(shù)要點(diǎn)
1.加入的連接產(chǎn)物體積應(yīng)該小于感受態(tài)細(xì)胞體積的5%; 2.42℃熱激時,必須要保證溫度的準(zhǔn)確性;
3.涂布LB平板的菌液量應(yīng)該根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定。如果連接效率很高,而且所用感受態(tài)細(xì)菌的效率也很高,則吸取較少量的菌液;反之,可以增加,甚至全部菌液涂布平板。判斷的標(biāo)準(zhǔn):在LB平板上生長密度合適的單菌落;
4.涂布平板之后,在37℃培養(yǎng)的時間不超過12-16小時,否則可能產(chǎn)生衛(wèi)星菌落; 5.防止其它質(zhì)粒污染; 6.防止其它細(xì)菌污染。
七、質(zhì)粒DNA的提取及重組子的鑒定
(一)儀器 1.恒溫培養(yǎng)箱 2.恒溫?fù)u床 3.小型高速離心機(jī) 4.高壓滅菌鍋 5.分光光度計
(二)試劑及材料 1.轉(zhuǎn)化重組子
2.緩沖液A:50mM葡萄糖;10mM EDTA;25mM Tris-HCl,pH8.0。3.堿溶液:0.2M NaOH;1%SDS, PH12.5。
4.乙酸緩沖液:3M NaAC;2M乙酸,pH4.8(鹽酸調(diào)pH)。5.TE緩沖液:10mM Tris-HCl,pH8.0;1mM EDTA.。
6.RNA酶A溶液:10mg/ml RNA酶 A,用TE配制,100°C煮10分鐘,滅活DNA酶。緩慢冷卻至室溫,10000r/min離心5min,上清于-20°C保存。
7.LB培養(yǎng)基: 10g胰蛋白胨,5g酵母粉,5g NaCl加水至1000ml,用1M NaOH調(diào)pH至7.5,高壓滅菌。
8.氨芐青霉素:用去離子水配成100mg/ml的儲存液,過濾除菌,-20℃分裝保存。9.LA培養(yǎng)基: 在LB培養(yǎng)基中加入終濃度100μg/ml的氨芐青霉素。10.異丙醇
11.酚-氯仿-異戊醇:25:24:1 12.70%乙醇 13.3M NaAc
(三)實(shí)驗(yàn)步驟
1)從轉(zhuǎn)化平皿上挑一克隆接種到LA液體培養(yǎng)基中,37℃震蕩培養(yǎng),待細(xì)菌濃度增至OD600=1—1.2時,收獲細(xì)菌。菌液轉(zhuǎn)到1.5mlEppendorf管中,離心8000rpm,2分鐘,棄上清。
2)加100μl緩沖液A,充分混懸細(xì)菌。
3)加200μl堿溶液,裂解細(xì)菌,反復(fù)倒轉(zhuǎn)管5次至溶液清亮,開蓋后能拉出絲狀粘稠液體。4)加150μl乙酸緩沖液,反復(fù)倒轉(zhuǎn)管5次,混勻,冰浴10分鐘。5)離心10000rpm,5分鐘,將上清轉(zhuǎn)移至另一Eppendorf管中。
6)加等體積的酚-l氯仿-異戊醇(25:24:1)混勻,離心10000rpm,1分鐘。7)吸上層水相至另一Eppendorf管中,加等體積的氯仿混勻,離心10000rpm,1分鐘。8)吸上層水相至另一Eppendorf管中,加0.6倍體積的異丙醇,混勻,室溫或-20°C,10分鐘。
9)離心10000rpm,10分鐘,棄上清,加入1ml 70%乙醇。勿混勻,離心10000rpm,5分鐘,重復(fù)加入1ml 70%乙醇一次,棄上清,干燥箱中干燥。
10)干燥后,加入30μl TE(含RNA酶A 10ul,20μg/ml),使質(zhì)粒溶解,-20°C保存?zhèn)溆谩?1)取一個滅菌的EP管,依次加入下列試劑
10×限制酶緩沖液2.0ul、重組質(zhì)粒5.0ul、ddH2O 11.0ul、限制性內(nèi)切酶2.0ul總體積為20.0ul。
12)將上述試劑輕輕混勻,稍加離心,集中溶液,37°C水浴保溫3—4小時。酶切結(jié)束時,加入0.5mmol/L EDTA(PH8.0)使終濃度達(dá)10mmol/L,以終止反應(yīng)。13)質(zhì)粒DNA的瓊脂糖凝膠電泳分析詳見實(shí)驗(yàn)三。
(四)技術(shù)要點(diǎn)
1)每一步都要充分混勻,為獲得高產(chǎn)量DNA,第一步需使菌體完全重懸。
2)加入堿溶液后,反復(fù)混勻使細(xì)菌充分裂解,但需要輕柔,一旦裂解(液體變清亮)必須馬上加乙酸緩沖液中和。
3)70%乙醇洗滌時,離心后應(yīng)小心地將上清倒掉,注意這時DNA沉淀較疏松,易從管壁上脫落。
第二篇:超英分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
超英生物實(shí)驗(yàn)室分子生物學(xué)系列服務(wù)項(xiàng)目
1、DNA提取(組織、細(xì)胞、血液、蠟塊),質(zhì)粒提取,基因克隆、純化。
2、蛋白提取、定量。原核及真核基因蛋白表達(dá)純化(鹽析與透析)、分析鑒定、SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,western-blot(常規(guī)DAB顯色及化學(xué)發(fā)光)
蛋白組學(xué)相關(guān)技術(shù)
免疫蛋白質(zhì)印跡(Western blotting)是根據(jù)抗原抗體的特異性結(jié)合檢測復(fù)雜樣品中的某種蛋白的方法。
3、總RNA提取 定量、電泳??俁NA是一種非常重要的試驗(yàn)材料。本公司可以提供從多種材料中提取總RNA的服務(wù)。常見的有:血液、培養(yǎng)細(xì)胞、動物組織、植物
4、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)
5、RT-PCR:組織或細(xì)胞中的總RNA,以其中的mRNA作為模板,采用Oligo(dT)或隨機(jī)引物利用逆轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄成cDNA.再以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,而獲得目的基因或檢測基因表達(dá).降落PCR 引物設(shè)計及PCR相關(guān)實(shí)驗(yàn)
6、細(xì)胞培養(yǎng)、細(xì)胞凍存、原代細(xì)胞的分離與培養(yǎng)、細(xì)胞轉(zhuǎn)染及細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)技術(shù)
7、細(xì)胞凋亡檢測(TUNEL,單細(xì)胞凝膠電泳等)
8、細(xì)胞周期調(diào)控,同步化細(xì)胞
9、特殊的細(xì)胞爬片材料,提供檢測爬片細(xì)胞的特異性抗體檢測,客戶所感興趣的基因檢測
(RISH,DISH,IS-PCR,PRINS)
第三篇:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)
1.TOMY全自動滅菌鍋的使用
(1)檢查排放蒸汽的水壺,腔體內(nèi)的水位與托板齊平。(2)SET鍵設(shè)置溫度和時間(121℃,20min)(3)關(guān)閉排氣閥,Start機(jī)器開始運(yùn)行,Check Heat檢查設(shè)置的溫度,Stop鍵終止機(jī)器運(yùn)行。(4)程序運(yùn)行結(jié)束,旋開排氣閥或機(jī)器自行排氣至壓力為0。溫度降至80℃以下壓力為0時方可開蓋。運(yùn)行過程中勿接觸蓋子。(5)腔體內(nèi)經(jīng)常清潔。2.LB液體培養(yǎng)基(1000mL)
將胰蛋白胨10g,酵母提取物5g,氯化鈉10g完全溶解在950mL去離子水中,用NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0,加入去離子水至總體積為1000mL,121℃濕熱滅菌20min。冷卻后4℃保存?zhèn)溆?。固體還要再加瓊脂。3.堿裂解法
堿裂解法提取質(zhì)粒是根據(jù)共價閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA與線性染色體DNA在拓?fù)鋵W(xué)上的差異來分離它們的。在pH值介于12.0~12.5這個狹窄的范圍內(nèi),線性的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)解開而被變性,盡管在這樣的條件下,共價閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA的氫鍵會斷裂,但兩條互補(bǔ)鏈彼此纏繞,仍會緊密的結(jié)合在一起。當(dāng)加入 pH4.8的乙酸鉀高鹽緩沖液,恢復(fù)pH至中性時,共價閉合環(huán)狀質(zhì)粒DNA的兩條互補(bǔ)鏈仍保持在一起,因此復(fù)性迅速而準(zhǔn)確,而線性的染色體DNA的兩條互補(bǔ)鏈彼此完全分開,復(fù)性就不會那么迅速而準(zhǔn)確,它們纏繞形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。通過離心,染色體DNA與不穩(wěn)定的大分子RNA,蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物等一起沉淀下來而被除去。
溶液Ⅰ:葡萄糖,Tris-HCl,EDTA 葡萄糖能增加溶液的黏度,防止DNA受機(jī)械作用而降解。EDTA可螯合Mg2+、Ca2+等金屬離子,抑制DNase對DNA的降解作用。溶液Ⅱ:氫氧化鈉,SDS 氫氧化鈉加入后堿性環(huán)境12-12.5促使染色體DNA與質(zhì)粒的變性解離成單鏈。SDS是一種陰離子去垢劑,它的主要作用有:①溶解細(xì)胞膜上的脂肪與蛋白,因而溶解膜蛋白而破壞細(xì)胞膜;②解聚細(xì)胞中的核蛋白,使蛋白質(zhì)與DNA分開;③SDS能與蛋白質(zhì)結(jié)合成為SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物,使蛋白質(zhì)變性而沉淀;④SDS能抑制核酸酶的作用,防止對DNA的降解。
溶液Ⅲ:乙酸鉀。用pH4.2的KAc溶液是為了調(diào)整溶液pH至中性,使變性的質(zhì)粒DNA能夠復(fù)性,并能穩(wěn)定存在。而高鹽的3mol/L醋酸鉀(KAc)有利于變性的大分子染色體DNA、RNA以及SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物凝聚而沉淀。4.loading buffer 電泳指示劑溴酚蘭在堿性液體中呈紫蘭色,一般與蔗糖、甘油組成上樣緩沖液。作用:①增加樣品比重,以確保DNA均勻沉入加樣孔內(nèi)。②形成肉眼可見的指示帶,預(yù)測核酸電泳的速度和位置。③使樣品呈色,使加樣操作更方便。5.限制性內(nèi)切酶(I型)限制性內(nèi)切酶:能識別專一的核苷酸順序,并在識別點(diǎn)附近的一些核苷酸上切割DNA分子中的雙鏈,但是切割的核苷酸順序沒有專一性,是隨機(jī)的。
(II型)限制性內(nèi)切酶:能識別專一的核苷酸順序,并在該順序內(nèi)的固定位置上切割雙鏈。這類限制性內(nèi)切酶的識別和切割的核苷酸都是專一的,因此,這種限制性內(nèi)切酶是DNA重組技術(shù)中最常用的工具酶之一。
(III型)限制性內(nèi)切酶:也有專一的識別順序,但不是對稱的回文順序,在識別順序旁邊幾個核苷酸對的固定位置上切割雙鏈。但這幾個核苷酸對不是特異性的。因此,這種限制性內(nèi)切酶切割后產(chǎn)生的一定長度DNA片段,具有各種單鏈末端。因此不能應(yīng)用于基因克隆。6.引物設(shè)計和選擇目的DNA序列區(qū)域時遵循下列原則: 引物長度約為16~30bp;引物中G+C含量通常為40%~60%,可按Tm=4(G+C)+2(A+T)粗略估計引物的解鏈溫度;四種堿基應(yīng)隨機(jī)分布,在3’端不存在連續(xù)3個G或C,因這樣易導(dǎo)致錯誤;引物3’端最好與目的序列閱讀框架中密碼子第一或第二位核苷酸對應(yīng),以減少由于密碼子擺動產(chǎn)生的不配對;在引物內(nèi),尤其在3’端應(yīng)不存在二級結(jié)構(gòu);兩引物之間尤其在3’端不能互補(bǔ),以防出現(xiàn)引物二聚體,減少產(chǎn)量;引物5’端對擴(kuò)增特異性影響不大,可引入酶切位點(diǎn)或突變位點(diǎn);引物不與模板結(jié)合位點(diǎn)以外的序列互補(bǔ);簡并引物應(yīng)選用簡并程度低的密碼子;引物的濃度一般為0.1~0.5μmol/L,引物濃度偏高會引起錯配和非特異性產(chǎn)物擴(kuò)增,引物濃度偏低則降低產(chǎn)量。7.dNTP 常用的濃度為20~200μmol/L,而且4種dNTP的終濃度相等,以減少合成中由于某種dNTP的不足而出現(xiàn)的錯誤摻入;dNTP濃度過高雖可加快反應(yīng)速度,但會增加堿基的錯誤摻入率,同時會抑制Taq DNA聚合酶的反應(yīng)活性;適當(dāng)?shù)牡蜐舛葧岣叻磻?yīng)的精確度;注意協(xié)調(diào)Mg2+濃度和dNTP濃度之間的關(guān)系。8.感受態(tài)
處于對數(shù)生長期的細(xì)菌經(jīng)低溫CaCl2處理后接受外源DNA的能力顯著增加。細(xì)菌處于容易吸收外源 DNA的狀態(tài)叫感受態(tài)。在自然條件下,很多質(zhì)粒都可通過細(xì)菌接合作用轉(zhuǎn)移到新的宿主內(nèi),但在人工構(gòu)建的質(zhì)粒載體中,一般缺乏此種轉(zhuǎn)移所必需的mob 基因,因此不能自行完成從一個細(xì)胞到另一個細(xì)胞的接合轉(zhuǎn)移。如需將質(zhì)粒載體轉(zhuǎn)移進(jìn)受體細(xì)菌,需誘導(dǎo)受體細(xì)菌產(chǎn)生一種短暫的感受態(tài),以攝取外源DNA。9.轉(zhuǎn)化
轉(zhuǎn)化是將外源DNA 分子引入受體細(xì)胞,使之獲得新的遺傳性狀的一種手段。轉(zhuǎn)化過程所用的受體細(xì)胞一般是限制修飾系統(tǒng)缺陷的變異株,即不含限制性內(nèi)切酶和甲基化酶的突變體(R-,M-),它可以容忍外源DNA 分子進(jìn)入體內(nèi)并穩(wěn)定地遺傳給后代。它是微生物遺傳、分子遺傳、基因工程等研究領(lǐng)域的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。10.DNA連接酶
有兩種:T4噬菌體DNA連接酶和大腸桿菌DNA連接酶;DNA重組的方法主要有粘端連接法和平端連接法,為了防止載體本身的自連,可以通過牛小腸堿性磷酸酶CIP處理克服; 連接反應(yīng)的溫度在37℃時有利于連接酶的活性。但是在這個溫度下,粘性末端的氫鍵結(jié)合是不穩(wěn)定的。因此人們找到了一個折中的溫度,即12~16℃,連接12~16h(過夜),這樣既可最大限度地發(fā)揮連接酶的活性,又兼顧到短暫配對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定;
pMD18-T Vector 是一種高效克隆PCR 產(chǎn)物(TA Cloning)的專用載體,該載體由pUC18 載體改建并在其3’端添加“T”而成
大部分耐熱性DNA聚合酶進(jìn)行PCR反應(yīng)時都有在PCR產(chǎn)物的3’末端添加一個“A”的特性,所以使用本制品可以大大提高PCR產(chǎn)物的連接、克隆效率;
轉(zhuǎn)化是指質(zhì)粒DNA或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入細(xì)菌的過程 11.α互補(bǔ)
重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化宿主細(xì)胞后,還需對轉(zhuǎn)化菌落進(jìn)行篩選鑒定。利用α互補(bǔ)現(xiàn)象進(jìn)行篩選是最常用的一種鑒定方法; α互補(bǔ):質(zhì)粒載體上lacZ’基因編碼的α肽段與失去了正常氨基端的β-半乳糖苷酶突變受體菌之間實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的現(xiàn)象,由α互補(bǔ)而形成的有功能活性的β半乳糖苷酶,可以用Xgal顯色測定出來;任何攜帶著lacZ’基因的質(zhì)粒載體在轉(zhuǎn)化β半乳糖苷酶突變的大腸桿菌細(xì)胞后,在含有Xgal的培養(yǎng)基平板上形成藍(lán)色菌落,而含有重組質(zhì)粒載體的克隆往往是白色菌落。
第四篇:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 心得體會
關(guān)于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的體會
梁慧媛(生技01級)
不知不覺間,一年的時間就這樣流逝了,與分子生物實(shí)驗(yàn)相伴,對我而言,的確不同尋常。并不僅僅是學(xué)習(xí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法的寶貴經(jīng)歷,它意味著更多。
首先是實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)設(shè)計的完備性,從這里可以初步感受到生物學(xué)研究的科學(xué)性與嚴(yán)肅性,自己可以得到寶貴的機(jī)會,親身體會生物學(xué)研究的苦辣酸甜。一直一直喜歡,得到正確實(shí)驗(yàn)結(jié)果時刻的暢快感,那是無法言明的欣慰感,一次身心徹底地放松,可以將所有一整天來積累的疲勞拋之身后,即使僅僅是小小的成功,也會讓我們興奮不已。在整理資料,將一年來保存的記錄一遍一遍的翻看,重溫其中的特別滋味,我,輕輕地笑了。我,喜歡這里,喜歡生物學(xué)。
失誤是常有的,經(jīng)歷過吃驚、后悔、無奈,檢討分析,最后重新開始。一波三折的記憶清晰的印在腦海中,這種深深的挫折感,再試一次的勇氣,我會一生記取的。
一年間,隨著對生物學(xué)實(shí)驗(yàn)知識和技能的進(jìn)一步學(xué)習(xí),我更堅定了自己學(xué)習(xí)生物學(xué)的志向,感謝分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的“試煉”。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)心得體會
劉東強(qiáng)(生科01級)
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室本科生第一次接觸到了真正培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)驗(yàn)課,它不同于我們在大二開的植物、動物、微生物等實(shí)驗(yàn)課。在這些課上,主要以制備樣品并觀察樣品的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征為主,這是由于我們當(dāng)時正值大二,專業(yè)知識還遠(yuǎn)不夠。
隨著以后理論課學(xué)習(xí)的深入,我們開始了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),這無疑對于深刻鞏固我們理論課上學(xué)到的知識是有幫助的,也進(jìn)一步加深了對原有知識的理解,如啟動子的概念、類型、PCR的原理等。另外,在實(shí)驗(yàn)課中,我們掌握并學(xué)會如何運(yùn)用分子生物學(xué)研究中的一些基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),如質(zhì)粒的提取、總RNA的制備、PCR技術(shù)等。
我們的實(shí)驗(yàn)動手能力通過親身接觸實(shí)驗(yàn)過程并親自設(shè)計一些實(shí)驗(yàn)得到了提高,使我們不再象剛開始做分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的時候照搬實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的實(shí)驗(yàn)步驟,而是通過我們自己的思考,根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件,對原有的步驟作必要的改進(jìn)。
此外,通過這門實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),我們形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,如有時得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論不符,我們漸漸養(yǎng)成了仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的習(xí)慣,查找在實(shí)驗(yàn)設(shè)計或操作過程中出現(xiàn)的問題,同時對理論知識認(rèn)識得更清楚。
總之,我認(rèn)為,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課,是稱得上實(shí)用、精彩、有意思的好實(shí)驗(yàn),對于今后我的研究或工作很有價值。
劉佳凝(生技01級)
一學(xué)期的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)對我來說很重要,同時通過一學(xué)期的實(shí)踐讓我給分子生物學(xué)有了較深入地體會:
1、很感謝由我系生化組老師們編寫的這本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。里面的實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟都清晰易懂,有助于我們在學(xué)習(xí)操作。
2、實(shí)驗(yàn)老師的耐心指導(dǎo)對我們幫助很大。他們要求嚴(yán)格,待人和藹可親,實(shí)驗(yàn)要求嚴(yán)且對實(shí)驗(yàn)技術(shù)的知識的深刻掌握與理解給我們留下了很深刻的印象。在老師們的帶領(lǐng)下我們都很認(rèn)真完成了每一次的實(shí)驗(yàn)與之后的總結(jié)與報告。
3、由于分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是我們上大學(xué)后接觸的第一個大型實(shí)驗(yàn)課,所以這對我們來說是一個磨練的過程。從不熟練當(dāng)熟練,從不耐煩到耐心認(rèn)真,每個人在一學(xué)期后都有一種“脫胎換骨”的感覺。同時這個實(shí)驗(yàn)幫助我們從分認(rèn)識到生物學(xué)的不可知性、變化多樣性及創(chuàng)新空間的廣博性。在學(xué)期后的設(shè)計實(shí)驗(yàn)中,每組同學(xué)都努力開動腦筋,搜集資料,查閱文獻(xiàn),提出了很多好的實(shí)驗(yàn)方案。這種設(shè)計與創(chuàng)新調(diào)動了同學(xué)的同學(xué)們的積極性,使得大家在實(shí)驗(yàn)過程中都更加認(rèn)真、仔細(xì)、一絲不茍,并在獲得到好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果后體會到了前所未有的成就感。
所以我們都很感謝分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的老師及設(shè)計這門課的老師們。這個實(shí)驗(yàn)讓我們受益非淺。
實(shí)驗(yàn)心得體會
張鑫蕊(生科01級)
通過分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),我們首先了解了分子生物學(xué)常用的載體,即質(zhì)粒載體的制備及宿主細(xì)胞的感受態(tài)的制備。這些都讓我們在學(xué)過書本狀的知識以后有了一個親手操作,更深一步所學(xué)的知識的機(jī)會。
生物學(xué)以及分子生物學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科,如果只有單純的理論課上的講解而沒有與之相配套的實(shí)驗(yàn)操作,跟的無法使我們深刻體會到我們所學(xué)的那些如轉(zhuǎn)導(dǎo)轉(zhuǎn)化之類究竟是怎樣操縱的。
至于PCR基因擴(kuò)增、RT-PCR、蛋白質(zhì)印跡這些實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)的學(xué)習(xí)對我們以后生物化學(xué)大實(shí)驗(yàn)、生化技術(shù)原理、基因工程、蛋白質(zhì)工程的學(xué)習(xí)都奠定了一個很堅實(shí)的基礎(chǔ),幫助我們對這一系列等分子生物學(xué)技術(shù)有了很好的了解和掌握的。
相配套的理論課的學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作上是非常必要,我覺得分子實(shí)驗(yàn)課的時間安排就相當(dāng)合理,在我們學(xué)理論課的同時就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的操作,這樣相輔相承的學(xué)習(xí),才能促進(jìn)我們的進(jìn)一步提高。
實(shí)驗(yàn)心得
劉娟(生科01級)
一、實(shí)驗(yàn)操作:
同樣的樣品,同樣的步驟,不同的人可以作出不同的結(jié)果。
當(dāng)然分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的結(jié)果就有一定的偶然性,因?yàn)樗僮鞯牟牧鲜菢O其微小的,肉眼無法看見的,所以用理論來預(yù)見可行的實(shí)驗(yàn),結(jié)果往往有些出乎意料。而每個人操作上的細(xì)微差別對RNA、DNA而言就是一場地震。
有人說做生物實(shí)驗(yàn)和學(xué)數(shù)學(xué)不一樣,數(shù)學(xué)只要用靈活的思維,嚴(yán)禁的邏輯就行,而生物實(shí)驗(yàn)要求的往往不止這些,不只要心靈還要手巧肯干,而分子實(shí)驗(yàn)又比其他實(shí)驗(yàn)要求嚴(yán)格,每一步都須三思而后行,而且必須有極大的耐心去重復(fù)一些枯燥的步驟。
二、關(guān)于設(shè)計實(shí)驗(yàn):
想總比做起來容易,當(dāng)初覺得mRNA差異顯示原理簡單,操作應(yīng)該不成問題。結(jié)果第一天的實(shí)驗(yàn)便給了個下馬威,不僅結(jié)果等于沒有,而且對接下來的步驟更是一無所知,無從下手。而最終自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只不過是mRNA差異顯示地預(yù)實(shí)驗(yàn),由于該方法的假陽性率極高,正常的科研實(shí)驗(yàn)是需要反復(fù)重復(fù)實(shí)驗(yàn),并將最后的結(jié)果測序分析,并進(jìn)一步分析是否為新基因,當(dāng)然我們不可能接著做,只完成了該實(shí)驗(yàn)的一小步,也已經(jīng)學(xué)到了很多書上沒有的東西。
三、還存在的問題:
自己在做的過程中,有時會有“照方抓藥”的情況出現(xiàn),并不完全明白自己所做的步驟有什么作用便做了,事前事后缺乏思考。實(shí)驗(yàn)過程中,儀器、試劑的收集,總只有幾個人在做,其他人只是張口就問在哪,說明擺放無秩序,做實(shí)驗(yàn)時依賴心理太強(qiáng),(看完其他國外的幾個實(shí)驗(yàn)室照片后,覺得我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)不錯了。)
每一步驟最好都有記錄,特別是樣品多時,要有據(jù)可查。
一門好實(shí)驗(yàn)課
中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 2003級研究生 陸璐
我是生物科學(xué)專業(yè)99級的學(xué)生,在大三的時候選修了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)這門課。在半年的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中,我學(xué)會了很多基礎(chǔ)的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,掌握了一定的實(shí)驗(yàn)技能,這些都為現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)工作提供了很大的幫助,這使我避免了剛剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室工作時要一切從頭學(xué)起的忙亂,節(jié)省了大量時間。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上所講授的質(zhì)粒提取、藍(lán)白斑篩選、RNA提取及鑒定、基因組DNA提取、western blot、瓊脂糖凝膠電泳、PCR技術(shù)等都是我現(xiàn)在常用的技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)課的訓(xùn)練中,我也逐步養(yǎng)成了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程讓我受益很多,老師們認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度也必然讓更多的師弟師妹們從中獲益。
我是北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)2002級的碩士研究生,在研一第一學(xué)期參加了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。這門課程將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的理論與實(shí)踐相結(jié)合,不僅使我在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能方面得到系統(tǒng)的訓(xùn)練,而且讓我對具體實(shí)驗(yàn)操作的原理有了清晰地認(rèn)識。尤為難得的是,作為一門實(shí)驗(yàn)課,它還鍛煉了我運(yùn)用已學(xué)到的理論知識和已掌握的實(shí)驗(yàn)技能綜合解決科學(xué)問題的能力。這些都為我之后研究生階段的工作做了必要的準(zhǔn)備,打下了良好的基礎(chǔ)。
這門課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)以綜合性為主,涵蓋面廣,幾乎包括一般分子生物學(xué)研究會涉及的所有內(nèi)容:最基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),如瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA;基因克隆所要用到的技術(shù),如質(zhì)粒提取、DNA重組及重組子篩選、細(xì)菌感受態(tài)的制備及轉(zhuǎn)化、外源基因的誘導(dǎo)表達(dá)等;還有一些其他的常用技術(shù),如動、植物基因組DNA的提取、植物總RNA的提取、PCR擴(kuò)增、蛋白質(zhì)印跡、Southern雜交等。
我研究生階段的一部分工作是要將外源基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入植物中,并鑒定轉(zhuǎn)化是否成功。首先要用到質(zhì)粒提取、DNA重組等技術(shù)來構(gòu)建插入有外源基因的表達(dá)載體。轉(zhuǎn)化植物成功后,就需要提取植物基因組DNA及總RNA,利用PCR擴(kuò)增、Southern雜交、RT-PCR、蛋白質(zhì)印跡等技術(shù),對外源基因進(jìn)行不同水平的鑒定。
正是因?yàn)榉肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)課對基本原理的詳細(xì)講解、對實(shí)驗(yàn)技能的系統(tǒng)訓(xùn)練,使我在工作中比較容易上手,工作進(jìn)度也有了保證。另外,通過在這門課上系統(tǒng)地、全面的學(xué)習(xí),也使我在工作需要學(xué)習(xí)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)時,觸類旁通,比較容易理解消化。
分子生物學(xué)課程對我的科研工作的幫助
胡麗婭
進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做課題已經(jīng)一年多了,在日常的科研工作中,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中學(xué)到的知識和技術(shù)給了我很大的幫助,例如“外源基因在大腸桿菌中的誘導(dǎo)表達(dá)”和“SDS-PAGE檢測蛋白”等等。
我的課題主要是研究鈣調(diào)磷酸酶的折疊機(jī)制,而整個研究的基礎(chǔ)就是要拿到純的、具有完整的生物活性的酶。這是整個工作的第一步,也是非常關(guān)鍵的一步。剛開始參與科研工作時,我遇到了蛋白表達(dá)為包含體的問題,因?yàn)槟貌坏降鞍?,?shí)驗(yàn)無法進(jìn)行下去。于是我運(yùn)用在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中學(xué)到的知識,對表達(dá)條件進(jìn)行了摸索,最終解決了表達(dá)的問題。順利的進(jìn)行了后續(xù)的實(shí)驗(yàn)工作。
隨著課題的深入,我需要構(gòu)建一個點(diǎn)突變體來觀察這一位點(diǎn)對于鈣調(diào)磷酸酶的結(jié)構(gòu)和折疊的作用。由于有在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中打下的基礎(chǔ),我利用Primer premier設(shè)計了點(diǎn)突變的引物,運(yùn)用PCR技術(shù)對鈣調(diào)磷酸酶進(jìn)行點(diǎn)突變:質(zhì)粒DNA的提取和酶切、E.coli感受態(tài)細(xì)胞的制備,轉(zhuǎn)化。每一步實(shí)驗(yàn)都能夠得到理想的結(jié)果。我想正是以前學(xué)到的知識和經(jīng)驗(yàn)使我能夠順利的完成設(shè)計的實(shí)驗(yàn)。
通過一年多來的實(shí)驗(yàn)工作,我更加深切的體會到堅實(shí)的理論基礎(chǔ)和良好的實(shí)驗(yàn)技能對于科研工作的重要性。在我本科的課程中,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一門尤其重要的課程,在這門課程的學(xué)習(xí)過程中,我和我的同學(xué)們都打下了很好的基礎(chǔ)。整個課程的安排十分合理,給我們許多親自動手實(shí)踐的機(jī)會;在遇到問題時,老師鼓勵我們積極思考,和我們一起討論,幫助我們解決問題。每一個小實(shí)驗(yàn)的成功,對于我們這些“初生之犢”來說,都是一種莫大的鼓勵,鼓勵我們在科學(xué)研究中前進(jìn)。
與此同時,我們在這門實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)中還培養(yǎng)了良好的合作意識和團(tuán)隊(duì)精神。同學(xué)們齊心協(xié)力,一起動腦筋解決實(shí)驗(yàn)中的問題。在今天的科研工作中,這些品質(zhì)讓我們能夠更好的融入到課題組這一個大家庭中,大家互相幫助,誰遇到了問題,大家一起討論,出謀劃策。同時,在討論的過程中,大家也能學(xué)到更多的知識。
生命科學(xué)學(xué)院 2002碩 細(xì)胞生物學(xué)專業(yè)
王利敏
作為一名細(xì)胞所的二年級研究生,一年級所選修的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對我的幫助是不可忽視的。在這個課程上,讓我初次接觸到了許多進(jìn)行生物研究時必須具備的實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及一些基本技能,象電泳,蛋白質(zhì)印跡,PCR等等,這些實(shí)驗(yàn)在幾乎每個人以后的工作中都會用到,我也不例外。而且這些實(shí)驗(yàn)又不同于本科時,它不但是更復(fù)雜,還給了更多我們自己動手的空間和時間,一來能鍛煉大家的思考能力,比如我們自己設(shè)計引物來合成目的基因;還能鍛煉我們自己安排時間和一個實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的能力,分子實(shí)驗(yàn)一般周期比較長,學(xué)習(xí)如何合理地安排時間使之更有效的確對于今后自己實(shí)驗(yàn)地安排大有裨益??傊?,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的確是一門對今后實(shí)驗(yàn)很有幫助地課程。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)隨感
陳暉
時光荏苒,不知不覺中研究生生活已過去一年,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室也有快一年的時間了。大學(xué)時專業(yè)課的學(xué)習(xí)為我的科研工作打下的堅實(shí)基礎(chǔ),而實(shí)驗(yàn)課程尤其是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)更讓我獲益匪淺。
分子生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)讓我們初步建立了分子的概念,但核酸到底是什么樣子的,什么是PCR,什么是質(zhì)粒,什么是轉(zhuǎn)化,這些概念對于我們始終很抽象。是分子生物學(xué)試驗(yàn)讓我們真正接觸了分子生物學(xué),將那些抽象的概念變得具體,而不再是紙上談兵。
在分子生物學(xué)試驗(yàn)中我們學(xué)習(xí)到了分子生物學(xué)最基本的實(shí)驗(yàn)技能,如感受態(tài)細(xì)胞的制備及轉(zhuǎn)化,質(zhì)粒DNA的提取及酶切,植物總RNA的提取等等。這些技能的學(xué)習(xí)讓我在科研工作中很快能進(jìn)入角色。在開始進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時,常會有種手足無措的感覺。但當(dāng)看到那些熟悉的儀器,如微量移液器,培養(yǎng)箱,PCR儀等時,真有他鄉(xiāng)遇故知的感覺。而不需別人指導(dǎo),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)課上學(xué)到的知識成功地完成實(shí)驗(yàn),那種滿足感更是無法形容。至今還記得獨(dú)立提出要用的質(zhì)粒時的情形,師兄在夸獎之余將更多的工作放心地交給我,讓我們實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展順利很多。
不過最重要的是在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,我們建立了整體大實(shí)驗(yàn)的概念,這是在以往的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練中沒有的。以往的實(shí)驗(yàn)如無機(jī)化學(xué),有機(jī)化學(xué)等等,所涉及的通常只是某個數(shù)據(jù)的測定或某種物質(zhì)的提取,實(shí)驗(yàn)持續(xù)的時間通常也就兩三個小時;而分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),每次會持續(xù)一天時間。實(shí)驗(yàn)設(shè)計得與科研比較相似,毫不夸張的講,每個實(shí)驗(yàn)都可以直接用于科研。在這里我們學(xué)到了實(shí)驗(yàn)設(shè)計的概念,不是單純的實(shí)驗(yàn)技術(shù)的堆砌,而是根據(jù)自己的目的,有機(jī)的將各種方法組合起來。所有這些都是我們進(jìn)入科研工作所必須的素質(zhì)。
而老師的講解不會局限于某種技術(shù),而是更偏重開拓思路,引導(dǎo)我們思考,從而達(dá)到舉一反三的目的。如在講解植物總RNA的提取時,采用的是白化的玉米葉子,所含糖類脂類比較少,此時老師會提出問題如果糖類多時又該如何改進(jìn)提取的方法;書上所講的只是其中一種提取方法,是否還有其他的方法可以提純RNA。老師并不會直接給出這些問題的答案,而是要我們在課后自己查閱資料。這一方面鍛煉了我們查閱文獻(xiàn)的能力,另一方面這些資料的積累成為科研工作時寶貴的一手材料,可以直接應(yīng)用于科研。“授人以魚不如授人以漁”,老師們精心的講解常會給我們豁然開朗的感覺,學(xué)習(xí)到的不是單純的技術(shù)而是一種思路。
感謝分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),感謝給予我們悉心教導(dǎo)的老師,是他們的工作使我們真正接觸到了分子實(shí)驗(yàn),并為將來進(jìn)入科研工作打下了良好的基礎(chǔ)。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)小結(jié) 2001級生物科學(xué)專業(yè) 張皓彬
做完半年的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),感到它是一門非常好的課,在我們學(xué)習(xí)生物學(xué)的過程中占據(jù)著很大的分量。
首先,分子生物學(xué)是一門技術(shù)性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的過程中,某些小的失誤可能會對結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。所以對實(shí)驗(yàn)中的操作是比較嚴(yán)格的,特別象無菌操作過程。在實(shí)驗(yàn)中從儀器上來說我們接觸了大量的儀器,而且也學(xué)到了一些基本的實(shí)驗(yàn)技術(shù),這對我們將來從事相關(guān)工作有著非常大的幫助。
其次,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中所含的知識和技術(shù)與理論知識結(jié)合的比較好,先學(xué)習(xí)了理論知識再去做實(shí)驗(yàn),這樣結(jié)合很好,而且我感覺分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是我們所做的實(shí)驗(yàn)中一門設(shè)計到比較“高深”知識或新問題的實(shí)驗(yàn),能激發(fā)出我們對學(xué)習(xí)分子生物學(xué)理論與實(shí)踐的興趣。
最后,我認(rèn)為最重要的是它給了我們學(xué)生一次自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。這是我們所做的實(shí)驗(yàn)中唯一能給我們自己設(shè)計實(shí)驗(yàn)機(jī)會的課。第一,整個過程中,我們在做完前面一些基本實(shí)驗(yàn)后,再去設(shè)計一個用自己所學(xué)到的知識技術(shù)的實(shí)驗(yàn),有了一個整體的了解,也是對一整套技術(shù)的回顧與應(yīng)用。從設(shè)計中所要用到的試劑、儀器,到實(shí)驗(yàn)中試劑的具體用量,儀器使用的具體參數(shù),以及引物的設(shè)計和整個實(shí)驗(yàn)的時間安排等等都要有明確的概念,可以說是給了我一次科學(xué)探究的機(jī)會。第二,設(shè)計實(shí)驗(yàn)后我們自己去操作檢驗(yàn)它的可行性,檢驗(yàn)自己設(shè)計的實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒軌虺晒?,更重要的是整個過程對我們以后從事相關(guān)工作有著非常重要的幫助,所以這是非常有意義的。
總的來說,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門非常好的實(shí)驗(yàn)課程。
設(shè)計實(shí)驗(yàn)和具體操作的感想 生物科學(xué)2001級谷波
2003.12.22
設(shè)計階段:
我們組原本的想法有點(diǎn)不切實(shí)際。我們打算在瑞士的一個酶庫網(wǎng)站上找到一種酶,再從genenbank中找到這種酶的全序列,再自行設(shè)計引物。我們甚至下載了引物設(shè)計軟件。然而我們輸入某種酶某段功能片段的名稱卻從genebank中得到了成百上千序列,我們放棄了。只是從多篇文獻(xiàn)中找到一種酶的某段基因把它的引物和表達(dá)載體進(jìn)行改造和改換,以符合老師提供的限制性內(nèi)切酶。而PCR的溫度與循環(huán)次數(shù),及其余的各種步驟,僅僅是把是實(shí)驗(yàn)書上的串聯(lián)在一起,并沒有考慮任何改動,更別提摸索實(shí)驗(yàn)條件的部分了。當(dāng)我們的老師講評時,我才了解到,我們的設(shè)計是多么的不充分,成功率有多低。
操作階段:
通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計,我最大的收獲是有了串起已經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)的思路,也明白了做重組的各個步驟的原理。所以,當(dāng)我拿到老師給的設(shè)計方案時,我的思路很清晰。然而具體的操作又暴漏出許多問題。首先是操作時不能做到提前思考,大家往往只會照方抓藥,不能事先想清楚為何要這樣做。這使我們常常忽略細(xì)節(jié)的地方,造成時間的浪費(fèi)甚至結(jié)果不理想。比如我們把第二次回收時的重要數(shù)據(jù)遺失。特別是寫報告時,更會感覺到中間結(jié)果記錄的不詳細(xì),以至分析原因時沒有具體的可依賴的結(jié)果做支持。還有就是中間各個步驟的現(xiàn)象,如果我們能從最基本的實(shí)驗(yàn)時就觀察現(xiàn)象,之后再做重復(fù)或類似的實(shí)驗(yàn)時,就能及時判斷實(shí)驗(yàn)每一步的正確與否,便于及時糾正錯誤。最后是我們實(shí)驗(yàn)時心態(tài)不夠正確,實(shí)驗(yàn)就是要?dú)v經(jīng)失敗和重復(fù),不能面對不良結(jié)果時就急噪起來,不能心平氣和的繼續(xù)下去,甚至失去探索的動力。每當(dāng)我們進(jìn)度落后時,大家常常焦急的追趕其它組,往往造成不該出現(xiàn)的錯誤或遺漏。
實(shí)際操作不同于理論學(xué)習(xí),它要求我們事事親臨,面面俱到,并且積累經(jīng)驗(yàn),這樣才能從細(xì)微處窺探整個實(shí)驗(yàn)的成敗。這正應(yīng)了老師所說:“我們需要心靈,手巧,兼肯干的學(xué)生”心靈有賴于勤思考,手巧還需要多實(shí)踐總結(jié),肯干則要求我們持之以恒,腳踏實(shí)地我們會朝這個方向努力的。
生命科學(xué)學(xué)院2002碩 神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)
馬駿
我是神經(jīng)生物學(xué)專業(yè)研二的學(xué)生。我在研一時選修了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課,在一個學(xué)期的學(xué)習(xí)中所獲甚多。分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)我們主要做的大實(shí)驗(yàn)包括感受態(tài)的制備、質(zhì)粒的提取及鑒定、蛋白在大腸桿菌中的表達(dá)。我們在本科和研一的時候?qū)W習(xí)了分子生物學(xué)的理論知識,但通過大實(shí)驗(yàn)親身實(shí)踐后才更深刻的理解了這些理論知識,并且在遇到問題-解決問題的過程中,了解了這些知識用于實(shí)驗(yàn)時應(yīng)注意的細(xì)節(jié)。通過系統(tǒng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn),我還了解了實(shí)驗(yàn)規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)安排的重性。分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)鍛煉了我的實(shí)驗(yàn)操作技能,培養(yǎng)了我耐心細(xì)致的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,這都有益于我現(xiàn)在所進(jìn)行的課題研究,避免了走彎路,提高了實(shí)驗(yàn)效率。所以我認(rèn)為在進(jìn)行正式的課題研究之前進(jìn)行分子生物學(xué)大實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)是很必要的。師弟師妹們請認(rèn)真學(xué)習(xí):)
實(shí)驗(yàn)心得
我是北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)2002級的碩士研究生,在研一第一學(xué)期參加了分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。這門課程將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的理論與實(shí)踐相結(jié)合,不僅使我在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能方面得到系統(tǒng)的訓(xùn)練,而且讓我對具體實(shí)驗(yàn)操作的原理有了清晰地認(rèn)識。尤為難得的是,作為一門實(shí)驗(yàn)課,它還鍛煉了我運(yùn)用已學(xué)到的理論知識和已掌握的實(shí)驗(yàn)技能綜合解決科學(xué)問題的能力。這些都為我之后研究生階段的工作做了必要的準(zhǔn)備,打下了良好的基礎(chǔ)。
這門課程開設(shè)的實(shí)驗(yàn)以綜合性為主,涵蓋面廣,幾乎包括一般分子生物學(xué)研究會涉及的所有內(nèi)容:最基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),如瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA;基因克隆所要用到的技術(shù),如質(zhì)粒提取、DNA重組及重組子篩選、細(xì)菌感受態(tài)的制備及轉(zhuǎn)化、外源基因的誘導(dǎo)表達(dá)等;還有一些其他的常用技術(shù),如動、植物基因組DNA的提取、植物總RNA的提取、PCR擴(kuò)增、蛋白質(zhì)印跡、Southern雜交等。
我研究生階段的一部分工作是要將外源基因通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入植物中,并鑒定轉(zhuǎn)化是否成功。首先要用到質(zhì)粒提取、DNA重組等技術(shù)來構(gòu)建插入有外源基因的表達(dá)載體。轉(zhuǎn)化植物成功后,就需要提取植物基因組DNA及總RNA,利用PCR擴(kuò)增、Southern雜交、RT-PCR、蛋白質(zhì)印跡等技術(shù),對外源基因進(jìn)行不同水平的鑒定。
正是因?yàn)榉肿由飳W(xué)實(shí)驗(yàn)課對基本原理的詳細(xì)講解、對實(shí)驗(yàn)技能的系統(tǒng)訓(xùn)練,使我在工作中比較容易上手,工作進(jìn)度也有了保證。另外,通過在這門課上系統(tǒng)地、全面的學(xué)習(xí),也使我在工作需要學(xué)習(xí)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)時,觸類旁通,比較容易理解消化。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程如何應(yīng)用于科研之我見
生命科學(xué)學(xué)院 生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè) 2003研 李彥杰
作為一名生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)一年級的研究生,在生命科學(xué)領(lǐng)域5年的求知探索中,我深切體會到這期間學(xué)習(xí)的各門課程,包括生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué),尤其是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,對培養(yǎng)我今后獨(dú)立進(jìn)行科研,及提高科研能力、拓寬科研思路是不可或缺的。由于它所包含的內(nèi)容與科研連接最直接,最緊密,不僅教給我們實(shí)驗(yàn)的技術(shù)方法,還教給我們設(shè)計實(shí)驗(yàn)的思路及科研中必不可少的合作精神,可以說是生物科研最重要的基礎(chǔ)課之一。
生物學(xué)方面的科研離不開我們在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)到的技術(shù)和方法,而為了達(dá)到同一個實(shí)驗(yàn)?zāi)康目捎玫募夹g(shù)與方法常常不止一種,如何選擇最合適的方法以取得最佳實(shí)驗(yàn)結(jié)果其實(shí)就是靈活應(yīng)用分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)所學(xué)于科研的過程。以下是結(jié)合我的課題的一點(diǎn)粗淺體會。
我的科研課題是小鼠腦紅蛋白及突變體的設(shè)計、融合表達(dá)、蛋白純化及結(jié)構(gòu)、性質(zhì)測定,基本的流程是從小鼠腦組織中提取總RNA,設(shè)計帶有合適酶切位點(diǎn)的引物,利用RT-PCR技術(shù)獲得雙鏈cDNA,再將雙鏈cDNA雙酶切的產(chǎn)物與同樣經(jīng)雙酶切的GST融合表達(dá)載體pGEX-4T-3相連,轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21感受態(tài)細(xì)胞,在2YT培養(yǎng)基中表達(dá),過GST親和層析柱初純蛋白,凝血酶酶切獲腦紅蛋白和谷胱苷肽硫轉(zhuǎn)酶,再經(jīng)Sephadex-G75分子篩層析柱分離,得到電泳純的腦紅蛋白,冷干保存。
從第一步提取總RNA到轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞,這些步驟全都是分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上學(xué)習(xí)過的基本實(shí)驗(yàn)方法,比如核酸電泳、蛋白電泳、PCR、構(gòu)建載體、感受態(tài)制備、轉(zhuǎn)化等,由于這些技術(shù)已經(jīng)在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上系統(tǒng)學(xué)習(xí)并親身操作,因此在科研中使用這些技術(shù)時就能駕輕就熟。
但又不能完全照搬課本,有時需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的具體問題對方法進(jìn)行改良,添加適合的步驟或刪減不需要的步驟。例如分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)總RNA提取效果采用的是甲醛變性瓊脂糖凝膠電泳法,甲醛的作用是使RNA酶變性,阻止其降解RNA,電泳結(jié)果能否出現(xiàn)18S和28S的條帶能說明RNA 的主要成分rRNA是否完整,而我的課題中提總RNA的目的是需要其中的mRNA作為模板進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄PCR,因此電泳檢測只有相對意義,所以只用一般的電泳采用稍高的電壓即可。設(shè)計RT-PCR引物過程中,嚴(yán)格按照分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程所學(xué)的PCR原理部分進(jìn)行設(shè)計,設(shè)計出的引物滿足引物長度15-30bp、G+C含量40%-50%、堿基隨機(jī)分布和引物3'端與模板嚴(yán)格配對這幾個基本要求。但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用oligodT做第一輪引物能擴(kuò)增成功,而用特異性引物則擴(kuò)增失敗,分析原因可能是RNA二級結(jié)構(gòu)嚴(yán)重,因此需要消除RNA二級結(jié)構(gòu),使特異性引物能與模板緊密結(jié)合,采用擴(kuò)增前將模板在65℃保溫10分鐘的方法成功解決了這一問題。
目前我的課題已經(jīng)進(jìn)行到蛋白純化步驟,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上所學(xué)幫助我順利完成實(shí)驗(yàn)的上游即分子生物學(xué)階段的初步工作。
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的收獲及其在實(shí)際科研中的應(yīng)用 生命科學(xué)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)03級碩研 白 巍
“對一名生物化學(xué)與分子生物學(xué)專業(yè)的研究生來說,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是必須掌握的基本功。熟練的掌握基本的分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)是開展實(shí)際研究工作的前提?!边@是我在一年實(shí)驗(yàn)工作中的最大體會。因此,更加體會到,分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課對我的幫助有多大!
在這門課中,老師將分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些基本方法和理論,包括:載體;分子生物學(xué)中常用的工具酶;電泳;PCR基因擴(kuò)增;基因表達(dá);印跡法及分子檢測;克隆化定點(diǎn)誘變等等貫穿在感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化;質(zhì)粒的提取和酶切;哺乳動物基因組DNA的分離和提?。恢参镏锌俁NA的提取等十幾個實(shí)驗(yàn)中講授,讓我們不但掌握了實(shí)驗(yàn)技術(shù),更重要的是使我們弄懂這些實(shí)驗(yàn)的原理,為在自己的實(shí)際科研中運(yùn)用這些方法設(shè)計實(shí)驗(yàn)更好的完成科研工作打下基礎(chǔ)。
我自己在前一段時間的實(shí)驗(yàn)中就應(yīng)用了許多分之生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中學(xué)到的知識.我在做真核細(xì)胞轉(zhuǎn)染實(shí)驗(yàn)中需要用一種無關(guān)基因作對照,我們選擇的是pKSgp120基因.為了轉(zhuǎn)染真核細(xì)胞我們需將其克隆于真核載體PIRES1neo中.我們先將空載體PIRES1neo和帶有pKSgp120基因的PUC19分別預(yù)轉(zhuǎn)化在大腸桿菌DH5α的感受態(tài)細(xì)胞中,然后從中大量提取質(zhì)粒.為免去設(shè)計定做引物在時間和費(fèi)用上的浪費(fèi),我們設(shè)計了一個平端連接方法:將空載體PIRES1neo用EcoRV酶切,再用CIAP(堿性磷酸酶)去磷;將PUC19/ pKSgp120用EcoRI和HindⅢ雙酶切,然后將兩者用T4DNA連接酶連接酶連接后轉(zhuǎn)化到大腸桿菌DH5α的感受態(tài)細(xì)胞中在從中提取質(zhì)粒進(jìn)行酶切鑒定.可見,沒有分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課上對于實(shí)驗(yàn)基本方法理論的學(xué)習(xí)和對一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的操作訓(xùn)練,是很難完成上述實(shí)驗(yàn)工作的!
此外,在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中,老師結(jié)合實(shí)際,由淺入深的給我們講解了許多實(shí)驗(yàn)的原理和設(shè)計實(shí)驗(yàn)的方法思路,更是對我以后的實(shí)驗(yàn)工作有很大的指導(dǎo)作用,使我受益費(fèi)淺!
中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 2003級研究生 馬艷妮
半年分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí),使我掌握了很多分子生物學(xué)的基本方法和技術(shù),如核酸提取、純化、鑒定的方法,克隆、表達(dá)載體的構(gòu)建,PCR技術(shù)等,這些基本方法的學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,為我現(xiàn)階段的實(shí)驗(yàn)工作奠定了基礎(chǔ)。課程中所開設(shè)的很多實(shí)驗(yàn),如藍(lán)白斑篩選、Southern雜交等,均是很多高校本科教學(xué)中所不曾涉及的,為我們研究生階段的學(xué)習(xí)提供了競爭優(yōu)勢。在課堂中所培養(yǎng)的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及對待實(shí)驗(yàn)科學(xué)、認(rèn)真的態(tài)度也使我收益匪淺,并在今后的實(shí)驗(yàn)中繼續(xù)堅持。在此感謝所有為這門課程認(rèn)真工作的老師和同學(xué)們,謝謝你們!
第五篇:分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)講義
實(shí)驗(yàn) 質(zhì)粒DNA的堿裂解法提取與純化
一、實(shí)驗(yàn)原理
細(xì)菌質(zhì)粒是一類雙鏈、閉環(huán)的DNA,大小范圍從1kb至200kb以上不等。各種質(zhì)粒都是存在于細(xì)胞質(zhì)中、獨(dú)立于細(xì)胞染色體之外的自主復(fù)制的遺傳成份,通常情況下可持續(xù)穩(wěn)定地處于染色體外的游離狀態(tài),但在一定條件下也會可逆地整合到寄主染色體上,隨著染色體的復(fù)制而復(fù)制,并通過細(xì)胞分裂傳遞到后代。
質(zhì)粒已成為目前最常用的基因克隆的載體分子,重要的條件是可獲得大量純化的質(zhì)粒DNA分子。目前已有許多方法可用于質(zhì)粒DNA的提取,本實(shí)驗(yàn)采用堿裂解法提取質(zhì)粒DNA。堿裂解法是一種應(yīng)用最為廣泛的制備質(zhì)粒DNA的方法,其基本原理為:當(dāng)菌體在NaOH和SDS溶液中裂解時,蛋白質(zhì)與DNA發(fā)生變性,當(dāng)加入中和液后,質(zhì)粒DNA分子能夠迅速復(fù)性,呈溶解狀態(tài),離心時留在上清中;蛋白質(zhì)與染色體DNA不變性而呈絮狀,離心時可沉淀下來。
純化質(zhì)粒DNA的方法通常是利用了質(zhì)粒DNA相對較小及共價閉環(huán)兩個性質(zhì)。例如,氯化銫-溴化乙錠梯度平衡離心、離子交換層析、凝膠過濾層析、聚乙二醇分級沉淀等方法,但這些方法相對昂貴或費(fèi)時。對于小量制備的質(zhì)粒DNA,經(jīng)過苯酚、氯仿抽提,RNA酶消化和乙醇沉淀等簡單步驟去除殘余蛋白質(zhì)和RNA,所得純化的質(zhì)粒DNA已可滿足細(xì)菌轉(zhuǎn)化、DNA片段的分離和酶切、常規(guī)亞克隆及探針標(biāo)記等要求,故在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中常用。
二、實(shí)驗(yàn)試劑
1、溶液Ⅰ: 50mM葡萄糖,25mM Tris-HCl(pH 8.0),10mM EDTA(pH 8.0)。1M Tris-HCl(pH 8.0)12.5ml,0.5M EDTA(pH 8.0)10ml,葡萄糖4.730g,加ddH2O至500ml。在10 lbf/in2高壓滅菌15min,貯存于4℃。
2、溶液Ⅱ:0.2N NaOH,1% SDS。2N NaOH 1ml,10%SDS 1ml,加ddH2O至10ml。使用前臨時配置。
3、溶液Ⅲ:醋酸鉀(KAc)緩沖液,pH 4.8。5M KAc 300ml,冰醋酸 57.5ml,加ddH2O至500ml。4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
4、TE:10mM Tris-HCl(pH 8.0),1mM EDTA(pH 8.0)。1M Tris-HCl(pH 8.0)1ml,0.5M EDTA(pH 8.0)0.2ml,加ddH2O至100ml。15 lbf/in2高壓濕熱滅菌20min,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
5、苯酚/氯仿/異戊醇(25:24:1)
6、乙醇(無水乙醇、70%乙醇)7、5×TBE:Tris 堿54g,硼酸27.5g,EDTA-Na2·2H2O 4.65g,加ddH2O 至1000ml。15 lbf/in2高壓濕熱滅菌20min,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
8、溴化乙錠(EB):10mg/ml
9、RNase A(RNA酶A):不含DNA酶(DNase-free)RNase A的10mg/ml,TE配制,沸水加熱15min,分裝后貯存于-20℃。
10、6×loading buffer(上樣緩沖液):0.25%溴酚藍(lán),0.25%二甲苯青FF,40%(W/V)蔗糖水溶液。11、1% 瓊脂糖凝膠:稱取1g瓊脂糖于三角燒瓶中,加100ml 0.5×TBE,微波爐加熱至完全溶化,冷卻至60℃左右,加EB母液(10mg/ml)至終濃度0.5μg/ml(注意:EB為強(qiáng)誘變劑,操作時帶手套),輕輕搖勻。緩緩倒入架有梳子的電泳膠板中,勿使有氣泡,靜置冷卻30min以上,輕輕拔出梳子,放入電泳槽中(電泳緩沖液0.5×TBE),即可上樣。
三、實(shí)驗(yàn)操作
1、挑取LB固體培養(yǎng)基上生長的單菌落,接種于2.0ml LB(含相應(yīng)抗生素)液體培養(yǎng)基中,37℃、250g振蕩培養(yǎng)過夜(約12-14hr)。
2、取1.0ml培養(yǎng)物入微量離心管中,室溫離心8000g×1min,棄上清,將離心管倒置,使液體盡可能流盡。
3、將細(xì)菌沉淀重懸于100μl預(yù)冷的溶液Ⅰ中,劇烈振蕩,使菌體分散混勻。
4、加200μl新鮮配制的溶液Ⅱ,顛倒數(shù)次混勻(不要劇烈振蕩),并將離心管放置于冰上2-3min,使細(xì)胞膜裂解(溶液Ⅱ?yàn)榱呀庖?,故離心管中菌液逐漸變清)。
5、加入150μl預(yù)冷的溶液Ⅲ,將管溫和顛倒數(shù)次混勻,見白色絮狀沉淀,可在冰上放置3-5min。溶液Ⅲ為中和溶液,此時質(zhì)粒DNA復(fù)性,染色體和蛋白質(zhì)不可逆變性,形成不可溶復(fù)合物,同時K+使SDS-蛋白復(fù)合物沉淀,4℃離心8000g × 10min, 小心移出上清于一新微量離心管中。
6、加入450μl的苯酚/氯仿/異戊醇,振蕩混勻,4℃離心8000g × 10min。
7、小心移出上清于一新微量離心管中,加入2.0倍體積(1ml)預(yù)冷的無水乙醇,混勻,室溫放置5min,4℃離心12000g×10min,棄上清。
8、加入1ml預(yù)冷的70%乙醇洗滌沉淀1次,4℃離心8000g×7min,棄上清,將沉淀在室溫下晾干或吹干(不能過于干燥,造成溶解困難)。
9、沉淀溶于20μl TE(含RNase A 20μg/ml),-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
四、質(zhì)粒DNA的電泳檢測
觀察瓊脂凝膠中DNA的最簡單方法是利用熒光染料溴化乙錠進(jìn)行染色。該物質(zhì)含有一個可以嵌入DNA的堆積堿基之間的一個平面基團(tuán),這個基團(tuán)的固定位置及其與堿基的密切接近,導(dǎo)致染料與DNA結(jié)合并呈現(xiàn)熒光,其熒光產(chǎn)率比游離染料溶液有所增加。DNA吸收254nm處的紫外輻射并傳遞給染料,而被結(jié)合的染料本身則在302nm和366nm有光吸收。這兩種情況下,被吸收的能量可在可見光譜紅橙區(qū)的590nm處重新發(fā)射出來。因此,當(dāng)凝膠中含有游離溴化乙錠時即可以檢測到少量的DNA。
取制備的質(zhì)粒DNA 1-2μl,加適當(dāng)loading buffer混勻上樣,采用 1-5V/cm的電壓,使DNA分子從負(fù)極向正極移動至合適位置,取出凝膠置紫外燈下檢測,攝片。
五、注意事項(xiàng)
本裂解法小量制備質(zhì)粒 DNA重復(fù)性好,一般無麻煩。若所提取質(zhì)粒 DNA不能被限制性內(nèi)切酶切割,可通過酚/氯仿再次抽提,以清除雜質(zhì)來解決問題。
六、習(xí)題:
1、什么是質(zhì)粒?質(zhì)粒有什么主要用途?
2、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中用的質(zhì)粒是由野生型改建而來的,它必須具備哪三個基本要素?
3、制備的質(zhì)粒DNA在瓊脂糖凝膠上通常以三種形式條帶存在,它們分別是什么?
實(shí)驗(yàn) 瓊脂糖凝膠電泳實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)學(xué)習(xí)瓊脂糖凝膠電泳的基本原理;
(2)掌握使用水平式電泳儀的方法;
二、實(shí)驗(yàn)原理
瓊脂糖凝膠電泳是基因工程實(shí)驗(yàn)室中分離鑒定核酸的常規(guī)方法。核酸是兩性電解質(zhì),其等電點(diǎn)為pH2-2.5,在常規(guī)的電泳緩沖液中(pH約8.5),核酸分子帶負(fù)電荷,在電場中向正極移動。核酸分子在瓊脂糖凝膠中泳動時,具有電荷效應(yīng)和分子篩效應(yīng),但主要為分子篩效應(yīng)。因此,核酸分子的遷移率由下列幾種因素決定:
(1)DNA的分子大小。線狀雙鏈DNA分子在一定濃度瓊脂糖凝膠中的遷移速率與DNA分子量對數(shù)成反比,分子越大則所受阻力越大,也越難于在凝膠孔隙中移動,因而遷移得越慢。
(2)DNA分子的構(gòu)象。當(dāng)DNA分子處于不同構(gòu)象時,它在電場中移動距離不僅和分子量有關(guān),還和它本身構(gòu)象有關(guān)。相同分子量的線狀、開環(huán)和超螺旋質(zhì)粒DNA在瓊脂糖凝膠中移動的速度是不一樣的,超螺旋DNA移動得最快,而開環(huán)狀DNA移動最慢。如在電泳鑒定質(zhì)粒純度時發(fā)現(xiàn)凝膠上有數(shù)條DNA帶難以確定是質(zhì)粒DNA不同構(gòu)象引起還是因?yàn)楹衅渌鸇NA引起時,可從瓊脂糖凝膠上將DNA帶逐個回收,用同一種限制性內(nèi)切酶分別水解,然后電泳,如在凝膠上出現(xiàn)相同的DNA圖譜,則為同一種DNA。
(3)電源電壓。在低電壓時,線狀DNA片段的遷移速率與所加電壓成正比。但是隨著電場強(qiáng)度的增加,不同分子量的DNA片段的遷移率將以不同的幅度增長,片段越大,因場強(qiáng)升高引起的遷移率升高幅度也越大,因此電壓增加,瓊脂糖凝膠的有效分離范圍將縮小。要使大于2kb 的DNA 片段的分辨率達(dá)到最大,所加電壓不得超過5v/cm。
(4)離子強(qiáng)度影響。電泳緩沖液的組成及其離子強(qiáng)度影響DNA的電泳遷移率。在沒有離子存在時(如誤用蒸餾水配制凝膠),電導(dǎo)率最小,DNA幾乎不移動;在高離子強(qiáng)度的緩沖液中(如誤加10×電泳緩沖液),則電導(dǎo)很高并明顯產(chǎn)熱,嚴(yán)重時會引起凝膠熔化或DNA變性。
溴化乙啶(Ethidium bromide, EB)(1)能插入DNA分子中形成復(fù)合物,在波長為254nm紫外光照射下EB能發(fā)射熒光,而且熒光的強(qiáng)度正比于核酸的含量,如將已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品作電泳對照,就可估算出待測樣品的濃度。由于溴化乙啶有致癌的嫌疑,所以現(xiàn)在也開發(fā)出了安全的染料,如Sybergreen。
常規(guī)的水平式瓊脂糖凝膠電泳適合于DNA和RNA的分離鑒定;但經(jīng)甲醛進(jìn)行變性處理的瓊脂糖電泳更適用于RNA的分離鑒定和Northern 雜交,因?yàn)樽冃院蟮腞NA是單鏈,其泳動速度與相同大小的DNA分子量一樣,因而可以進(jìn)行RNA分子大小的測定,而且染色后條帶更為銳利,也更牢固結(jié)合于硝酸纖維素膜上,與放射性或非放射性標(biāo)記的探針發(fā)生高效雜交。
三、試劑與器材
(一)材料
電泳儀、水平電泳槽、樣品梳子、瓊脂糖等
(二)試劑 1、50*TAE(1000mL):242g Tris, 57.1mL 冰醋酸,18.6g EDTA。
2、EB溶液:100mL水中加入1g溴化乙啶,磁力攪拌數(shù)小時以確保其完全溶解,分裝,室溫避光保存。
3、DNA加樣緩沖液:0.25%溴酚藍(lán),0.25%二甲苯青,50%甘油(w/v)。
4、DNA分子量標(biāo)準(zhǔn)
四、操作方法
常規(guī)的水平式瓊脂糖電泳:
制備瓊脂糖凝膠:按照被分離DNA分子的大小,決定凝膠中瓊脂糖的百分含量;一般情況下,可參考下表:
瓊脂糖的含量(%)分離線狀DNA分子的有效范圍(Kb)
0.3 60-5
0.6 20-1
0.7 10-0.8
0.9 7-0.5
1.2 6-0.4
1.5 4-0.2
2.0 3-0.1
1、制備瓊脂糖凝膠:稱取瓊脂糖,加入1x電泳緩沖液,待水合數(shù)分鐘后,置微波爐中將瓊脂糖融化均勻。在加熱過程中要不時搖動,使附于瓶壁上的瓊脂糖顆粒進(jìn)入溶液;加熱時應(yīng)蓋上封口膜,以減少水份蒸發(fā)。
2、膠板的制備:將膠槽置于制膠板上,插上樣品梳子,注意觀察梳子齒下緣應(yīng)與膠槽底面保持1mm左右的間隙,待膠溶液冷卻至50℃左右時,加入最終濃度為0.5微克/毫升的EB(也可不把EB加入凝膠中,而是電泳后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色15分鐘),搖勻,輕輕倒入電泳制膠板上,除掉氣泡;待凝膠冷卻凝固后,垂直輕拔梳子;將凝膠放入電泳槽內(nèi),加入1x電泳緩沖液,使電泳緩沖液液面剛高出瓊脂糖凝膠面;
3、加樣:點(diǎn)樣板或薄膜上混合DNA樣品和上樣緩沖液,上樣緩沖液的最終稀釋倍數(shù)應(yīng)不小于1X。用10 μL微量移液器分別將樣品加入膠板的樣品小槽內(nèi),每加完一個樣品,應(yīng)更換一個加樣頭,以防污染,加樣時勿碰壞樣品孔周圍的凝膠面。(注意:加樣前要先記下加樣的順序和點(diǎn)樣量)。
4、電泳:加樣后的凝膠板立即通電進(jìn)行電泳,DNA的遷移速度與電壓成正比,最高電壓不超過5V/cm。當(dāng)瓊脂糖濃度低于0.5%,電泳溫度不能太高。樣品由負(fù)極(黑色)向正極(紅色)方向移動。電壓升高,瓊脂糖凝膠的有效分離范圍降低。當(dāng)溴酚藍(lán)移動到距離膠板中央時,停止電泳。
5、觀察和拍照:電泳完畢,取出凝膠。在波長為254nm的紫外燈下觀察染色后(2)的或已加有EB的電泳膠板。DNA存在處顯示出肉眼可辨的桔紅色熒光條帶。于凝膠成像系統(tǒng)中拍照并保存之。
五、注意事項(xiàng)
1、EB是強(qiáng)誘變劑并有中等毒性,易揮發(fā),配制和使用時都應(yīng)戴手套,并且不要把EB灑到桌面或地面上。凡是沾污了EB的容器或物品必須經(jīng)專門處理后才能清洗或丟棄。簡單處理方法為:加入大量的水進(jìn)行稀釋(達(dá)到0.5mg/mL以下),然后加入0.2倍體積新鮮配制的5%次磷酸(由50%次磷酸配制而成)和0.12倍體積新鮮配制的0.5mol/L 的亞硝酸鈉,混勻,放置1天后,加入過量的1mol/L碳酸氫鈉。如此處理后的EB的誘變活性可降至原來的1/200左右。
2、由于EB會嵌入到堆積的堿基對之間并拉長線狀和帶缺口的環(huán)狀DNA,使DNA遷移率降低。因此,如果要準(zhǔn)確地測定DNA的分子量,應(yīng)該采用跑完電泳后再用0.5μg/ml的EB溶液浸泡染色的方法。
六、實(shí)驗(yàn)報告要求與思考題
1、附上電泳結(jié)果的圖片并進(jìn)行正確的標(biāo)注(如下圖)
M:1Kb DNA ladder;1:質(zhì)粒DNA
2、瓊脂糖凝膠電泳中DNA分子遷移率受哪些因素的影響?
3、如果樣品電泳后很久都沒有跑出點(diǎn)樣孔,你認(rèn)為有哪幾方面的原因?
4、為什么分子生物學(xué)實(shí)施時要擔(dān)心EB?
5、瓊脂糖凝膠電泳時膠中DNA是靠什么發(fā)出熒光的?為什么?
電泳流程圖:
實(shí)驗(yàn) PCR擴(kuò)增eGFP基因
一、PCR技術(shù)的基本原理
PCR類似于DNA的天然復(fù)制過程,其特異性依賴于與靶序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性--退火--延伸三個基本反應(yīng)步驟構(gòu)成:
①模板DNA的變性:模板DNA經(jīng)加熱至93℃左右一定時間后,使模板DNA雙鏈或經(jīng)PCR擴(kuò)增形成的雙鏈DNA解離,使之成為單鏈,以便它與引物結(jié)合,為下輪反應(yīng)作準(zhǔn)備;
②模板DNA與引物的退火(復(fù)性):模板DNA經(jīng)加熱變性成單鏈后,溫度降至55℃左右,引物與模板DNA單鏈的互補(bǔ)序列配對結(jié)合;
③引物的延伸:DNA模板--引物結(jié)合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP為反應(yīng)原料,靶序列為模板,按堿基配對與半保留復(fù)制原理,合成一條新的與模板DNA 鏈互補(bǔ)的半保留復(fù)制鏈重復(fù)循環(huán)變性--退火--延伸三過程,就可獲得更多的“半保留復(fù)制鏈”,而且這種新鏈又可成為下次循環(huán)的模板。每完成一個循環(huán)需2~4分鐘,2~3小時就能將待擴(kuò)目的基因擴(kuò)增放大幾百萬倍。(Plateau)。到達(dá)平臺期所需循環(huán)次數(shù)取決于樣品中模板的拷貝。
PCR 技術(shù)應(yīng)用廣泛,不可能有這樣一套條件滿足所有的實(shí)驗(yàn),但本實(shí)驗(yàn)所介紹的方法可適應(yīng)于大多數(shù)DNA 擴(kuò)增反應(yīng),即使有的不適應(yīng),至少也確定了一個共同的起點(diǎn),在此基礎(chǔ)上可以作多種變化。不過下列因素在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用時應(yīng)予以特別注意,以求取得滿意結(jié)果。
1、模板:單、雙鏈DNA 和RNA都可以作為PCR樣品,若起始材料是RNA,須先通過逆轉(zhuǎn)錄得取第一條cDNA。雖然PCR 可以僅用極微量的樣品,但為了保證反應(yīng)的特異性,一般宜用ng 量級的克隆DNA,ug 級的染色體DNA,待擴(kuò)增樣品質(zhì)量要求較低,但不能混合有任何蛋白酶、核酸酶,Taq DNA聚合酶的抑制劑以及能結(jié)合DNA 的蛋白質(zhì)。
2、引物:引物是決定PCR 結(jié)果的關(guān)鍵,下列原則有助于引物的合理設(shè)計。(1)盡可能選擇堿基隨機(jī)分布,GC 含量類似于被擴(kuò)增片段的引物,盡量避免具有多聚嘌呤、多聚嘧啶或其它異常序列的引物。(2)避免具有明顯二級結(jié)構(gòu)(尤其是在引物3'—末端)的序列。
3、防止引物間的互補(bǔ),特別要注意避免具有3'末端重疊的序列。
4、引物的長度約為20個堿基,較長引物較好,但成本增加,短引物則特異性降低。
5、引物濃度不宜偏高,過高易形成二聚體解鏈;然后冷卻至37—55℃,使引物與模板退
二、實(shí)驗(yàn)試劑
(一)儀器與器皿
PRC 擴(kuò)增儀,瓊脂糖凝膠電泳設(shè)備,微量取樣器,一次性eppendorf管,凝膠成像儀
(二)試劑與材料
1、瓊脂糖凝膠電泳試劑
1)電泳緩沖液:Tris—乙酸0.04mol/L PH8.0 0.002mol/L EDTA
2)加樣緩沖液:0.25%溴酚蘭40% w/v蔗糖
3)溴化乙錠溶液:0.05mg/ml溴化乙錠/水
4)瓊脂糖
2、TaqDNA 多聚酶3、5′反應(yīng)緩沖液:
125mmol/L Tris-HCl pH8.2;10mmol/L MgCl2;0.5mg/ml gelatin;125mmol/L(NH4)2SO4; Formamide 25%
4、混合dNTP 液(dATP dGTP dTTP dCTP各2.5 mmol/L)
5、DNA 模板
6、引物 1(10μmol/L)
7、引物 2(10μmol/L)
8、無菌水
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1、按順序在200μl 指形管中加入以下試劑與樣品:(因購入的試劑批次不同,加樣時有所差別,以預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。
1)ddH2O 37μl
2)10*Buffer 5μl(含有MgCL2)
3)dNTP 2μl
4)引物1(上游)2μl
5)引物2(下游)2μl
6)模板 1μl(pEGFP質(zhì)粒)
7)TaqDNA聚合酶1μl(2.5U)總體積共50μl
2、在PCR 擴(kuò)增儀上按以下反應(yīng)條件編入程序:(以下為參考值,因擴(kuò)增的DNA片段不同,各類PCR 擴(kuò)增儀程序設(shè)定各不相同,編程過程視擴(kuò)增的DNA 片段的要求及儀器而定參數(shù)。)
1)預(yù)變性 94℃ 3 分種
2)循環(huán)條件(30 次)
變性 94℃ 30 秒
復(fù)性 55℃ 30 秒
延伸 72℃ 1分
3)延長延伸 72℃ 7 分鐘
編完反應(yīng)程序,置反應(yīng)管于PCR擴(kuò)增儀的反應(yīng)孔中,開動機(jī)器,擴(kuò)增循環(huán)反應(yīng)開始。
3、PCR 擴(kuò)增完畢,配1.5%瓊脂糖凝膠,電泳觀察結(jié)果。
4、凝膠成像儀或紫外燈下觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果,是否已擴(kuò)增到實(shí)驗(yàn)設(shè)計的DNA片段
四、習(xí)題
1、PCR反應(yīng)液中主要成分是哪些?在PCR反應(yīng)過程中各起什么作用?
2、為什么在PCR反應(yīng)過程中,使用三個不同的溫度變化?
3、用PCR擴(kuò)增目的基因,要想得到特異性產(chǎn)物需注意哪些事項(xiàng)?
實(shí)驗(yàn) 從動物組織(豬肝)中提取DNA
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
采用SDS裂解和蛋白酶K消化法從豬肝中提取DNA,并進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳分析。目的
(1)掌握SDS裂解法從豬肝中的原理和方法;(2)鞏固DNA的瓊脂糖凝膠電泳分析實(shí)驗(yàn)。
二、實(shí)驗(yàn)原理
DNA是一切生物細(xì)胞的重要組成成分,主要存在于細(xì)胞核中。通過研磨和SDS作用破碎細(xì)胞;苯酚和氯仿可使蛋白質(zhì)變性,用其混合液(酚:氯仿:異戊醇)重復(fù)抽提,使蛋白質(zhì)變性,然后離心除去變性蛋白質(zhì);RNase降解RNA,從而得到純凈的DNA分子。
三、實(shí)驗(yàn)材料
新鮮豬肝
TES 緩沖液 : pH8.0 Tris-HCl 10 mmoL/L , EDTA 1mmoL/ L , SDS 0.1 mmoL/ L
四、實(shí)驗(yàn)步驟
1、剪取約0.5g肝臟組織,放入到研缽中磨碎;
2、向研缽中再加入1 ml TES輕輕研磨,將TES與破碎的組織混勻;
3、吸取535 μl組織勻漿液于2 ml EP管中,再加入60 μl SDS(10%),5.0 μl蛋白酶K,充分混勻后,于56°C保溫1 h,每30分鐘輕搖1次;
4、放置到室溫,加入等體積飽和酚(600μl),顛倒混勻,11000 rpm,離心10 min,吸取400 μl水相,并轉(zhuǎn)移至一個新的1.5 ml離心管中;
5、加入2倍體積(1000 μl)的無水乙醇和1/10倍體積(40 μl)3 M 醋酸鈉沉淀DNA,12000 rpm離心10 min,棄乙醇;
6、加入適量TE溶解DNA和RNAse A(具體依DNA的多少而定),并利用0.7%的瓊 脂溏進(jìn)行電泳分析。
五、注意事項(xiàng)
1、在將豬肝剪碎前要將豬肝清洗干凈,除去脂肪及系膜成分。
2、抽提每一步用力要柔和,防止機(jī)械剪切力對DNA的損傷。
3、取上層清液時,注意不要吸起中間的蛋白質(zhì)層。
4、乙醇漂洗去乙醇時,不要蕩起DNA。
5、離心后,不要晃動離心管,拿管要穩(wěn)。
6、在乙醇沉淀后,經(jīng)離心要觀察留在EP管中的小白點(diǎn),其主要成分就是DNA,在以后的實(shí)驗(yàn)中都要細(xì)心觀察,防止因?qū)⑿“c(diǎn)丟失。
六、習(xí)題
1、為了獲得高質(zhì)量的肝臟DNA,在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意什么。
2、結(jié)合本人操作體會,總結(jié)在提取過程中如何避免大分子DNA的降解。
3、核酸提取中,去除蛋白質(zhì)的方法有哪些? 實(shí)驗(yàn) 限制性內(nèi)切酶切割DNA
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1. 通過對DNA的酶切,學(xué)會設(shè)計構(gòu)建體外重組DNA分子; 2. 根據(jù)目的基因合理選擇載體與限制性內(nèi)切酶; 3. 掌握DNA的酶切技術(shù)。
二、實(shí)驗(yàn)原理
限制性內(nèi)切酶是從細(xì)菌中分離出來的一種能在特異位點(diǎn)切割DNA分子的核酸內(nèi)切酶,目前已從多種細(xì)菌中分離出超過400種,識別各自不同的核苷酸順序,這一順序大多為具有一對稱中心的回文序列,如從大腸桿菌中分離的 EcoR I識別?GAATTC? 切割后產(chǎn)生?CTTAAG?、?G 和
AATTC?的末端,?CTTAAG?該末端由于有一段小的能互補(bǔ)配對的單鏈突出,故稱為粘性末端。切割后的末端為3’-OH和5’-磷酸基團(tuán),即?G-OH和?CTTAA-P。
有的限制性酶識別四堿基對的順序,如 San3A識別?GATC ?;有的識別六
堿基對,如上述的ECOR I。識別四堿基對的內(nèi)切酶由于識別順序在DNA出現(xiàn)的頻率更高(四堿基酶為44=256,六堿基酶為46=4096),因而可將DNA切割成更小的片段,而識別八堿基對的Not I?GCGGCCGC?、?CGCCGGCG? 則識別和切割位點(diǎn)更少(48=65536),但堿基并不以均等的概率出現(xiàn),因而切割后產(chǎn)生的片段變化范圍很大。
+
限制性內(nèi)切酶作用的溫度一般為37℃,反應(yīng)體系中以Mg2為唯一的輔助因子,且要求pH緩沖在7.5左右。
商品酶都保存在50%的甘油溶液中,-20℃貯存,活性通常較高,5u/μl(每單位即最適條件下1小時內(nèi)完全酶解1μg DNA的酶量)。
三、實(shí)驗(yàn)材料
待酶切的DNA樣品
四、實(shí)驗(yàn)儀器、器皿及試劑
1、儀器:可調(diào)微量加樣器、恒溫水浴箱、電泳儀、電泳槽、紫外檢測燈
2、器皿:Eppendorf管、Tip、試管架
3、試劑:標(biāo)準(zhǔn)DNA(Marker)
EcoRI限制性內(nèi)切酶
10×buffer:50mmol/l NaCl
10mmol/l Tris-HCl(pH7.5)
10mmol/l MgCl2
lmmol/l
DTT(二硫蘇糖醇)
五、實(shí)驗(yàn)步驟
1、將DNA樣品8.5μl(質(zhì)粒pEGFP, 1μg)
2、加入1μl 10×buffer,酶解buffer由廠家提供。
3、加入1u(0.5μl)的限制性內(nèi)切酶EcoRI(限制性酶很昂貴,從-20℃取出要置于冰上,吸取要新的Tip頭,以免污染雜質(zhì),吸完后盡快放回冰箱)。
4、混勻反應(yīng)液后,稍離心使液體聚集,置37℃溫育1小時。
5、進(jìn)行電泳檢查酶切結(jié)果,100V 25分鐘。
6、紫外燈下觀察消化效果。
六、注意事項(xiàng)
1、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)大多為微量操作,DNA樣品與限制性內(nèi)切酶的用量都極少,必須嚴(yán)格注意吸樣量的準(zhǔn)確性以保證酶切效果最佳?,F(xiàn)介紹三種微量取樣方法:
(1)吸樣時,將Tip尖剛剛接觸到液面時,輕輕吸取。此法可吸取0.2~0.5μl的樣品,注意不要將Tip尖全部插入溶液,這樣Tip壁上會沾上很多的樣品,導(dǎo)致吸樣不準(zhǔn)。
(2)用1cm長的塑料毛細(xì)管代替Tip吸樣,此法也可吸取0.2~0.5μl的樣量。
(3)目前也有細(xì)長Tip出售,專門用于吸取微量樣品。
2、限制性內(nèi)切酶價格比較貴,因此要注意不使其污染而導(dǎo)致浪費(fèi)。這就要求每次吸酶時要用新的無菌Tip。另一個造成限制性內(nèi)切酶浪費(fèi)的因素就是限制性內(nèi)切酶的失活。因此,要注意加樣次序,即各項(xiàng)試劑加好后,最后才加酶,并要在冰上操作,且操作要盡可能快,以使限制性內(nèi)切酶拿出冰箱的時間盡可能短。
若用同一酶消化很多樣品時,可先計算出所需酶量(可稍多計一點(diǎn)),取出此量的酶與1×緩沖液混合,然后再分裝至各個反應(yīng)管內(nèi)。這樣可節(jié)約用酶且縮短操作過程、減少污染機(jī)會。
3、開啟Eppendorf管時,手不要接觸到管蓋內(nèi)面,以防雜酶污染。
4、樣品在37℃與65℃保溫時,要注意將Eppendorf管蓋嚴(yán),以防水進(jìn)入管內(nèi)造成實(shí)驗(yàn)失敗。
5、無實(shí)驗(yàn)必要應(yīng)盡量避免長時間酶消化樣品。因長時間消化,限制酶溶液中可能存在的雜酶會影響試驗(yàn)結(jié)果。
七、習(xí)題
1、限制性核酸內(nèi)切酶天然存在于什么生物體內(nèi)?
2、什么是細(xì)菌的限制-修飾系統(tǒng)?限制-修飾系統(tǒng)對細(xì)菌有什么用途?
3、限制性內(nèi)切酶有幾類?這幾類限制性內(nèi)切酶各有什么特點(diǎn)?可作為工具酶的限制性內(nèi)切酶是哪一類?為什么?
4、限制性內(nèi)切酶的識別序列有什么特點(diǎn)?稱為什么序列?
5、酶通常在什么溫度中保存?為什么酶在該溫度下保存不會結(jié)凍?酶最后工作的時候其甘油濃度必須低于多少? 6、1個單位(1 U)的限制性內(nèi)切酶代表什么意思?
實(shí)驗(yàn) 質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
掌握熱激法或電轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞及轉(zhuǎn)化子的鑒定方法。實(shí)驗(yàn)材料:質(zhì)粒DNA;大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞。
二、實(shí)驗(yàn)原理
質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化是指將質(zhì)粒或以它為載體構(gòu)建的重組子導(dǎo)入細(xì)菌的過程。將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化到感受態(tài)細(xì)胞中,實(shí)現(xiàn)重組克隆的增殖,便于后續(xù)分子操作??梢圆捎枚喾N方法篩選和鑒定目的克隆。
(1)熱激法:大腸桿菌在0℃ CaCl2低滲溶液中,菌細(xì)胞膨脹成球形,轉(zhuǎn)化混合物中的DNA形成抗DNase的羥基-鈣磷酸復(fù)合物粘附于細(xì)胞表面,經(jīng)42℃短時間熱沖擊處理,促進(jìn)細(xì)胞吸收DNA復(fù)合物,在豐富培養(yǎng)基上生長數(shù)小時后,球狀細(xì)胞復(fù)原并分裂增殖。在被轉(zhuǎn)化的細(xì)胞中,重組子基因得到表達(dá),在選擇性培養(yǎng)基平板上可挑選所需的轉(zhuǎn)化子。
(2)電轉(zhuǎn)化法:外加于細(xì)胞膜上的電場造成細(xì)胞膜的不穩(wěn)定,形成電穿孔,不僅有利于離子和水進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞,也有利于孔DNA等大分子進(jìn)入。同時DNA在電場中形成的極性對于它運(yùn)輸進(jìn)細(xì)胞也是非常重要的。
三、實(shí)驗(yàn)步驟
1、制備選擇性培養(yǎng)基平板:在融化的250ml LB固體培養(yǎng)基中(冷卻止55攝氏度以下)加入Amp至終濃度50μg/ml,混勻后倒入滅菌培養(yǎng)皿中;
2、取出1管制備好的感受態(tài)細(xì)胞,放在冰上融化;
3、每100μl感受態(tài)細(xì)胞加入約20ng質(zhì)粒DNA,輕輕混勻,在冰上放置30分鐘;
4、熱擊:將離心管放置42℃水浴,熱擊90秒,注意:勿搖動離心管;
5、冰鎮(zhèn):快速將離心管轉(zhuǎn)移至冰浴,放置1-2分鐘;
6、復(fù)蘇:每管加400 μl LB培養(yǎng)基,在37℃搖床溫和搖動溫育45分鐘,使細(xì)菌復(fù)蘇;
7、布皿:取適當(dāng)體積均勻涂布于含有、抗生素(Amp)的LB平板;
8、培養(yǎng):倒置培養(yǎng)皿,于37℃培養(yǎng)12-16小時即可觀察到白色的菌落,即為轉(zhuǎn)化子。
四、結(jié)果與分析
計算轉(zhuǎn)化效率
菌落數(shù)/DNA質(zhì)量(μg)*稀釋倍數(shù)
五、習(xí)題
1、制備感受態(tài)細(xì)胞的關(guān)鍵是什么?
2、如果DNA轉(zhuǎn)化后,沒有得到轉(zhuǎn)化子或者轉(zhuǎn)化子很少,分析原因。
3、如何提高轉(zhuǎn)化效率?