2011年基因工程大实验讲义(5)

2019-03-11 10:29

5mol/L Kac 60ml 冰醋酸 11.5ml

水 28.5ml

配制成的溶液Ⅲ含3 mol/L钾盐、5 mol/L醋酸(pH 4.8)。

5. 氨苄青霉素(Amp) 50mg/ml,置-20℃冰箱保存备用。

胰RNA酶的处理: 将胰RNA酶(RNA酶A)溶于10mmol/L Tris-Cl (pH7.5)、15 mmol/L NaCl中,配成10mg/ml的浓度,于100℃加热15分钟,缓慢冷却至室温,分装成小份保存于-20℃。

6. TE缓冲液 含20ug/ml Rnase A。(每1ml DDW中加10mg/ml Rnase A 母液 2ul) 7. Tris-Cl(pH8.0)饱和酚,氯仿,异丙醇或无水乙醇,70%乙醇 8. 限制性内切酶 EcoRⅠ,Xba I 实验步骤

(一)质粒的提取

1. 取实验七培养获得的平板,用灭菌的牙签挑取白斑单菌落(已连入外源基因片段的重

组质粒)放入5ml LB液体培养基(含Amp)中,(用灭菌封口纸封闭试管口)37℃振荡培养过夜。

2. 将过夜培养的菌液(每次按<1.5 ml菌液)倒入Eppendorf管中,10,000rpm离心1min,

去掉上清液,重复前述过程,收集菌体3次,沉淀悬于100μl 溶液I 中,涡旋使充分悬浮。

3. 加入200μl 溶液II,混匀,冰浴5min(冰浴环节可省略)。 4. 加入150μl 溶液III,混匀,冰浴5min(冰浴环节可省略)。 5. 4℃,12,000rpm离心5min,将上清移至1个新Eppendorf管中。

6. 加入等体积酚:氯仿:异戊醇(V/V,25﹕24﹕1),混匀,4℃,12,000rpm离心15min,

取上清液。

7. 重复步骤6操作过程

8. 上清液中加入预冷的等体积异丙醇或2.5×体积的无水乙醇,-20℃沉淀30min-2h。 9. 12,000rpm离心15min。

10. 倒掉上清,沉淀加入500μl 70%乙醇洗涤2次。

11. 12,000rpm离心3分钟,去掉上清。室温或真空干燥沉淀。 12. 每管中加入30μlTE缓冲液,37℃溶解质粒DNA。

(二)质粒酶切

在0.5mlEp管中调制酶切体系如下: 在20μl反应体系中,

加入无菌水12μl, 10×Buffer H 2μl,

20μl

Sac I 0.5μl, Xba I 0.5μl,

质粒5μl。

在对照酶切体系中不加限制性内切酶,其余与上述体系相同,用水补足体积。37℃酶切2-3小时,琼脂糖凝胶电泳检测酶切结果。

思考题:

1、碱裂解法提质粒过程中,溶液的作用是什么?氯仿的作用是什么? 2、质粒酶切操作时质粒的用量与什么因素相关?

实验十 渗透法转化拟南芥及转化子筛选

实验目的

学习渗透法转化拟南芥的方法及筛选转化子的方法。 实验仪器、材料和试剂 (一)仪器 1. 恒温摇床 2. 微量取液器 (二)材料

1. 农杆菌(含带有外源基因的质粒) 2. 拟南芥(已经开花) (五) 试剂

1. 利福平 34 mg/ml 2. 卡那霉素 10mg/ml 3. LB液体培养基

4. 农杆菌渗透培养基:1/2×MS,5 %蔗糖,0.5g MES/L,1mg/mL的6-BA母液10μL/L,Silwet L-77 200μL/L,pH5.7 5. 0.1%琼脂

6. 固体筛选培养基:1×MS salt,1%蔗糖,pH0.8,0.8%琼脂,pH5.7,卡那霉素30mg/l 7. 70%乙醇 8. NaClO溶液 9. 无菌水 实验步骤

1. 植物的生长

拟南芥种子播种于盛满培养土的直径7cm的培养杯中,用一纱网覆盖,萌发2-3天后移至4℃光照培养箱中放置一周(进行春化),再放到21℃的组织培养室中生长。

植株长出的花序其下部的花出现授粉现象时(通常说的开花时)进行转化。转化前,将已授粉花及荚果除掉。 2. 菌液的准备

挑取鉴定好的农杆菌单克隆放于20ml含有100mg/L利福平、50μg/ml卡那霉素的LB液体培养基中,28℃,250rpm震荡培养至OD600为0.5左右。在转化前一天,转入含50μg/ml卡那霉素的LB液体培养基的大瓶中培养过夜。第二天,当菌液OD600在1.2-1.6之间时取出使用。 3. 渗透转化

制备好已转化了外源基因(此处是带有yAP1基因)植物表达载体质粒的农杆菌菌液100mL,室温5,000rpm离心15分钟,弃上清,沉淀悬浮于相应体积的渗透培养基(1/2×MS,5 %蔗糖,0.5g MES/L,1mg/mL的6-BA母液10μL/L, Silwet L-77 200μL/L,pH5.7)中,重悬后的菌液OD600值在0.8左右。

将农杆菌悬浮液倒在小烧杯中,将长有拟南芥的培养杯倒扣其上,保证莲座叶以上部分浸没于液体中,浸泡15分钟,取出植株(或用吸管吸取重悬的菌液逐一滴在开放的拟南芥花朵上)。农杆菌悬浮液浸染的植株横放在塑料盘中,用保鲜膜封好以保持湿度,放在恒温室培养。第二天打开,竖直培养,仍用保鲜膜保持湿度3-4天。根据情况可再对开放的拟南芥花朵连续浸染多次。

培养三至四周,待种子成熟后,收取种子,干燥器中存放2周,4℃春化约一周。 4. 转化子的筛选

种子消毒:先用70%的乙醇浸泡2分钟,再用1%(体积比)NaClO溶液涡旋洗涤15分钟,无菌水漂洗5-6次,用0.1%的琼脂重悬浮种子,均匀分散到固体筛选培养基( 1×MS

salt,1%蔗糖,pH0.8,0.8%琼脂,pH5.7,卡那霉素30mg/l)表面上,4℃春化一周,放入恒温组织培养室培养。大约两周后,即可区分转化株与未转化株在含卡那霉素的培养基上黄化),(保持绿色的)转化株移栽到土中以收取T1代种子。

实验十一 植物基因组DNA的提取

实验目的

掌握提取植物基因组DNA的原理,学习从植物组织中提取基因组DNA的方法。 实验原理

1、核酸的理化性质

? DNA则为白色类似石棉样的纤维状物。核酸和核苷酸 大都呈酸味(除肌苷酸、鸟

苷酸具有鲜味外)。DNA、RNA和核苷酸都微溶于水,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。DNA钠盐在水中为10g/L,呈黏性胶体溶液。 RNA钠盐在水中溶解度可达40g/L。在酸性溶液中,DNA、RNA易水解,在中性或弱碱性溶液中较稳定。DNA溶液的粘度很大,而RNA溶液的粘度小得多。核酸发生变性或降解后其粘度降低。 核酸受到强大离心力的作用时,可从溶液中沉降下来,其沉降速度与核酸的大小和密度有关。

? 核酸包括DNA、RNA两种分子,在细胞中都是以与蛋白质结合的状态存在,用DNP

和RNP 表示;DNP和RNP在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响而不同。DNP在低浓度盐溶液中,几乎不溶解,如在0.14 mol/L的氯化钠溶解度最低,仅为在水中

溶解度的1%,随着盐浓度的增加溶解度也增加,至1mol/L氯化钠中的溶解度很大,比纯水高2倍。RNP在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响较小,在0.14mol/L氯化钠中溶解度较大。因此,在提取时,常用此法分离这两种核蛋白。

植物DNA的提取程序应包括以下几项:首先,必须破碎(或消化)细胞壁释放出细胞内容物。然而许多操作在破壁的同时也会剪切DNA,因此任何方法都是在DNA的完整性和产量这两个方面之间折衷考虑的结果。分离总基因组DNA常用的破壁方法是将植物组织胀水,然后研磨成细粉;或者将新鲜植物组织在干冰或液氮中快速冷冻后,再用研钵将其磨

成粉。分离核DNA或细胞器DNA时则应采取更为温和的破壁方法,以免过早破坏

内膜系统,人们通常采用在含有渗透剂的缓冲液中4℃匀浆的方法来破壁。

其次,必须破坏细胞膜使DNA释放到提取缓冲液中。这一步骤通常靠诸如SDS或CTAB一类的去污剂来完成。去污剂还可以保护DNA免受内源核酸酶的降解。通常提取缓冲液中还包含EDTA,它可以螯合大多数核酸酶所需的辅助因子——镁离子。

最后,一旦DNA释放出来,实验过程中对其破坏的程度必须要降到最低,避免剧烈振荡或小孔Tip头快速抽吸溶液中的DNA。一般说来,如果操作得当,可以得到相对分子质量长度为50-100kd的DNA。

因为在DNA粗提物中往往含有大量RNA、蛋白质、多糖、丹宁和色素等杂质,这些杂质有时很难从DNA中除去。大多数蛋白可通过氯仿或苯酚处理后变性、沉淀除去,绝大部分RNA则可通过RNase A处理过后除去。但多糖类杂质一般比较难除去,此类杂质过多时,常常使提取物呈胶状,更为重要的是即使是低浓度情况下它们也会干扰后续操作,如抑制某些DNA修饰酶包括限制性内切酶的活性,从而阻碍Southern杂交或基因克隆;同时多糖杂质还会影响吸光度对核酸的定量分析等。 方法 一

实验仪器、材料与试剂 (一)仪器

1. 研钵

2. 高速台式离心机 3. 微量取液器 4. 恒温箱

5. 琼脂糖凝胶电泳系统 (二)材料

转基因拟南芥

(三)试剂

试剂:CTAB1提取液(50mmol/L Tris- HCl pH 8.0,10 mmol/L EDTA, 0.7 mol/L NaCl) CTAB2提取液(50mmol/L Tris- HCl pH 8.0,10 mmol/L EDTA, 0.7 mol/L NaCl, 2%CTAB,


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