基因工程实验实验一、质粒DNA的提取、分离和纯化试剂A.LB液体培养基(L): 1000ml蛋白胨(tryptone)10g,酵母提取物(yeast extract)5g,NaCl 10g,加去离子水至1000ml用5MNaOH调至pH7.2-7.5。
121o C高压下蒸汽灭菌20分钟。
B.LB固体培养基(L):每升液体培养基加15g 琼脂粉,高压下蒸汽灭菌20分钟。
C.氨苄青霉素(Amp)母液:配成50mg/ml水溶液,-20 o C下保存备用。
Amp使用时配成100mg/ul,按千分之一加入培养基中。
D.溶液I:50mmol/L葡萄糖、25mmol/L TrisCl (pH8.0), 10mmol/LEDTA(pH8.0). 高压蒸汽灭菌15分钟, 储存于4 o C冰箱。
E.溶液II:0.2mol/L NaOH (临用前用10 mol/L NaOH母液稀释), 1%SDS.F.溶液III: 5mol/L KAC 60ml, 冰醋酸 11.5ml, 水28.5ml.G.RNase A母液:将RNase A酶粉溶于10mmol/L TrisCl (pH7.5)、15mmol/LNaCl, 终浓度为10mg/ml。
100 o C加热15分钟,冷却后分装。
H.饱和酚:市售酚需重蒸。
重蒸后加0.1%8-羟基喹啉,并用等体积的0.5mol/L TrisCl (pH8.0)和0.1mol/L TrisCl (pH8.0)缓冲液反复抽提,使pH达到7.6以上。
I.氯仿:按氯仿/异戊醇=24:1混合。
J.酚/氯仿:将上述饱和酚和氯仿按1:1混合。
K.TE缓冲液:10mol/L TrisCl (pH8.0), 1mmol/L EDTA(pH8.0). 高压蒸气灭菌15分钟, 储存于4 o C冰箱。
三、操作步骤1.细菌的培养和收集:将含有质粒pBS的DH5α菌株接种在LB固体培养基(含50μg/ml Amp)中,37o C培养12-24小时。
用无菌牙签挑取单菌落接种到5ml LB液体培养基(含 50μg/ml Amp)中,37 o C培养约12小时至对数生长后期。
2.质粒DNA的少量快速提取---碱裂解法A.取1.5ml培养液倒入1.5ml ependorf 管中,4o C下12000g离心3min。
B.弃上清,将管倒置于卫生纸上数秒钟,使液体流尽。
C.菌体沉淀重悬浮于100μl预冷的溶液I中(激烈震荡,充分混匀)。
D.加入新配制的溶液II 200μl,快速盖紧管口,并倒置离心管,温和颠倒ependorf管6-8次,以混匀内容物(千万不要震荡),放置5分钟。
E.加入150μl预冷的溶液III,盖紧管口,并倒置离心管,温和颠倒ependorf管数次,以混匀内容物,放置5分钟。
4o C下12000g离心5-10分钟。
F.将上清液移入干净ependorf管中,加入等体积的酚/氯仿(1:1)(吸取酚/氯仿试剂瓶中的下层溶液),震荡混匀,4o C下12000g离心5分钟。
G.将上清液(水相)移入干净ependorf管中,加入等体积的氯仿/异戊醇(吸取氯仿/异戊醇剂试瓶中的下层溶液),震荡混匀,4o C下12000g离心5分钟。
H.将上清液(水相)移入干净ependorf管中,加入2倍体积的无水乙醇,震荡混匀后置于-20o C冰箱中20分钟。
然后在 4o C下12000g离心10分钟。
I.弃上清液,将管口敞开并倒置于卫生纸上,使液体流尽。
加入0.3ml 70%乙醇洗涤沉淀。
4o C下12000g离心5-10分钟。
J.吸去上清液,将管倒置于卫生纸上,使液体流尽,室温干燥或真空干燥10分钟K.将沉淀溶于20μl TE缓冲液(pH8.0, 含20μg/ml Rnase A)中,储于-20o C冰箱。
实验二、基因组DNA的提取1.1 材料1.1.1植物材料银杏等木本植物。
1.1.2 主要试剂CTAB抽提液:1g CTAB,5ml 1M Tris,2ml 500mM EDTA,4.1g Nacl至50ml。
(2% CTAB,0.1M Tris,20mM EDTA,1.4M NaCl,pH8.0)CTAB/NaCl:10g CTAB,4.1g NaCl,溶解后定容至100ml。
(10% CTAB,0.7M NaCl) TE/NaCl:0.5ml 1M Tris,10μl 500mM EDTA,2.9g NaCl,至50ml。
(10mM Tris,0.1mM EDTA,1M NaCl,pH8.0)。
RNase: 溶于10mM Tris.Cl(pH7.5),15mM NaCl溶液中,配成10mg/ml浓度,于100℃加热15min,缓慢冷却至室温,添加等体积甘油后贮于-20度。
3 mol/L NaAc(pH 5.2),氯仿:异戊醇(24:1)。
β-巯基乙醇,氯仿,异丙醇,异戊醇,饱和酚,无水乙醇,不溶性PVP等。
上述药品及Lambda DNA/Hin dIII均购自上海生物工程公司。
1.2改进的CTAB法根据文献(Frederick M. et al.,1998)CTAB法,稍做改进。
具体步骤:① 吸取8ml CTAB抽提液,加入320μl β-巯基乙醇,混匀,预热至65℃;② 称取0.5克叶片,置于事先用液氮预冷的研钵中,快速加入适量不溶性PVP,加入液氮研磨成粉未;③ 迅速将粉未倒入至CTAB抽提液中,摇匀,65℃保温1h,期间每隔5min 摇匀一次;④ 加入等体积氯仿/异戊醇(24:1),颠倒数次,10000rpm离心5min;⑤ 将上清液转入另一无菌离心管中,加入1/10体积CTAB/NaCl、等体积氯仿/异戊醇,颠倒混匀,10000rpm离心10min;⑥ 将上清液转入一无菌离心管中,加入2/3体积异丙醇,颠倒混匀,置于-20℃冰箱中一小时,然后10000rpm 离心10min;⑦ 弃掉上清液,加入TE/NaCl缓冲液溶解沉淀,10000rpm离心;⑧ 上清液转入一个1.5ml无菌离心管中,加入1/10体积NaAc及2/3体积异丙醇,颠倒混匀,此时会出现絮状沉淀,钩出此沉淀,在70%乙醇中漂洗数次,用无菌滤纸上吸干,溶于含Rnase浓度为10 μg/ml的0.5mlTE缓冲液中,37︒C 处理半小时,加入等体积的酚/氯仿(体积比为1:1),轻轻混匀,室温下静置10min,12000rpm 离心10 min,上清液转入新离心管中,加入1/10体积的3 mol/L NaAc(pH 5.2)和二倍体积的无水乙醇,颠倒混匀,此时已出现DNA絮状物,-20︒C 放置30min以上,用玻璃棒钩出DNA絮团,在70%乙醇中漂洗,无菌滤纸上吸干,溶解于0.5mlTE缓冲液中,-20 ︒C保存。
电泳分析取 2μl DNA样品在0.7%琼脂糖凝胶上电泳,溴化乙锭染色,紫外灯上观察和拍照。
实验三、DNA凝胶电泳与PCR2008-05-24 22:07试剂:1.5⨯TBE缓冲液:Tris. 54g, 硼酸27.5g, 加入20ml 的0.5mol/L EDTA(pH8.0), 定溶至1000ml.2.50×TAE: 24.2克Tris, 3.72克EDTANa2·2H2O, 加适量水, 搅拌并稍加热溶解后加5.71ml冰乙酸,加水至100ml.3.6⨯上样缓冲液:0.25% 溴酚兰, 40%(w/v)蔗糖水溶液。
4.溴化乙啶(EB)溶液母液:将EB配制成10mg/L,用铝箔或黑纸包裹容器,储于温室即可。
5.DNA分子量标准:λDNA/EcoR I/Hind III:λDNA/EcoR I: 21.2, 7.4, 5.8, 5.6, 4.9,和2.5kbλDNA/ Hind III: 23.1, 9.4, 6.6, 4.4, 2.3, 2.0, 0.56和0.12kb.一、实验步骤1.电泳缓冲液可选用0.5×TBE或1×TAE,前者缓冲能力较后者强,但不适用于从胶中回收DNA,建议只采用1×TAE用于琼脂糖凝胶电泳。
琼脂糖用电泳缓冲液配制。
2.胶液的制备:称取0.4g琼脂糖,置于200ml 三角烧瓶中,进入50ml 的1×TAE稀释缓冲液,放入微波炉或电炉加热至琼脂糖全部熔化,取出混匀。
3.胶板的制备:将二端封闭的电泳槽置于水平支持物上,插上样品梳子。
在冷却至50~600C的琼脂糖胶液中加入EB溶液至终浓度为0.5μg/ml, 即10mg/ml 的母液加2.5ul,混匀。
小心地倒入电泳槽中至一定高度。
待胶液完全凝固后拔出梳子。
然后向槽内加1×TAE稀释缓冲液至液面刚好没过胶板表面。
1.胶的浓度因DNA长度而异:基因组DNA,λDNA 0.4-0.5%质粒(3-5kb) 0.7%3-1kb 0.7-1.0%1-0.5kb 1.0-1.5%4. <0.5kb 2.0%5.加样:取2-5μl样品加1μl 的6⨯上样缓冲液,用移液枪混匀(在Parafilm膜上操作),小心加到样品槽中。
同时加DNA分子量标准对照。
6.电泳:从负极到正极,60-80V, (电泳电压以5V/cm为宜, 即电泳槽的长度×5)电流40mA以上。
当溴酚兰条带移动至距凝胶前沿约2cm时,停止电泳。
7.观察和拍照:在波长为254nm的紫外灯下,观察DNA电泳带并估计其分子量大小。
同时可用加红色滤光片和近摄镜片的相机拍照(光圈5.6下暴光10-120秒)。
实验四、聚合酶链式反应(PCR)扩增PCR反应:1体系:取0.5ml 的eppendorf 管中依次加入效率试剂(共40.5μl):35μl H25μl 10XPCR反应缓冲液4μl 25mmol/L MgCl24μl 4种 dNTP0.5μl 上游引物(引物1)0.5μl 下游引物(引物2)0.5μl 模板DNA(约1ng)0.5ul TaqDNA聚合酶(约2.5单位)混匀后离心5秒钟2程序:混合物在94℃下加热5min94 ℃变性30秒种,62℃退火一分钟,72℃延伸2分钟,循环35轮,进行PCR。
最后一轮循环结束后,于72℃下保温10分钟,使反应产物扩增充分。
电泳:取10ul扩增产物用1%琼脂糖凝胶进行电泳分析,检查反应产物及长度。
实验五、DNA片段的回收DNA凝胶回收试剂盒TaKaRa Agarose Gel DNA Purification Kit Ver.2.0操作方法操作流程见图1,全套操作约需30分钟,详细说明如下。
1. 使用TAE缓冲液或TBE缓冲液制作琼脂糖凝胶,然后对目的DNA进行琼脂糖凝胶电泳。
2. 在紫外灯下切出含有目的DNA的琼脂糖凝胶,用纸巾吸尽凝胶表面的液体。
此时应注意尽量切除不含目的DNA部分的凝胶,尽量减小凝胶体积,提高DNA回收率。