一目的基因的获得细菌基因组DNA的提取(一)仪器1)台式高速离心机2)恒温水浴箱3)枪式移液器4)灭菌的EP管和Tip头(二)试剂1)溶液1:25%蔗糖50mmol/LTris-Hcl,pH8.050mmol/LEDTA,pH8.0500ug/ml溶菌酶(现用现配)100ug/mlRNase2)溶液Ⅱ:100mmol/LTris-Hcl,pH8.01%SDS400ug/ml蛋白酶K3)酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)4)氯仿:异戊醇(24:1)5)3mol/LNaAc(pH5.2)6)异丙醇或无水乙醇7)70%乙醇8)TE缓冲液:10mmol/LTris-Hcl,pH8.01mmol/LEDTA,pH8.0(三)实验步骤1)5mL细菌过夜培养,5000rpm离心10分钟,去上清液。2)将菌体细胞悬于250uL溶液1中,37°C水浴保温过夜。3)加250uL溶液Ⅱ,55°C水浴保温4小时。4)加0.9倍体积的酚/氯仿/异戊醇(25:24:1),轻轻混匀,于14000rpm离心10分钟,转移水相至新的Ep管,重复步骤4一次。5)向转移的水相中加入0,9倍体积的氯仿/异戊醇(24:1),轻轻混匀,于14000rpm离心10分钟,转移水相至新的Ep管,重复步骤5一次。6)向转移的水相中加入0.1倍体积的3mol/LNaAc和0.7倍体积的异丙醇(或2.5倍体积的无水乙醇),冰上放置30分钟。7)14000rpm离心20分钟,弃上清,用0.5mL70%乙醇洗涤沉淀一次,弃上清,沉淀于室温干燥。8)将DNA沉淀溶解于15ulTE缓冲液中,-20°C保存。9)进行DNA含量和纯度检测,琼脂糖凝胶电泳鉴定。植物DNA的SDS提取法:(一)试验试剂:1)研磨缓冲液:称取59.63gNaCl,13.25g柠檬酸三钠,37.2gEDTA-Na分别溶解后合并为一,用0.2mol/L的NaOH调至pH7.0,并定容至1000ml。2)10SSC溶液:称取87.66gNaCl和44.12g柠檬酸三钠,分别溶解,一起定容至1000ml。3)1SSC溶液:用10SSC溶液稀释10倍。4)0.1SSC溶液:用1SSC溶液稀释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,使用前经80℃水浴处理5min(以破坏可能存在的Dnase)。6)氯仿-异戊醇:按24ml氯仿和1ml异戊醇混合。7)5mol/L高氯酸钠溶液:称取NaClO4.H2O70.23g,先加入少量蒸馏水溶解再容至100ml。8)SDS(十二烷基硫酸钠)化学试剂的重结晶:将SDS放入无水酒精中达到饱和为止,然后在70~80℃的水浴中溶解,趁热过滤,冷却之后即将滤液放入冰箱,待结晶出现再置室温下凉干待用。9)1mol/LHCl。10)0.2mol/LNaOH。11)二苯胺乙醛试剂:1.5g二苯胺溶于100ml冰醋酸中,添加1.5ml浓硫酸,装入棕色瓶,贮存暗处,使用时加0.1ml乙醛液[浓乙醛:H2O=1:50(V/V)]。12)1.0mol/L高酸溶液(HClO4)。13)0.05mol/LNaOH。14)DNA标准液:取标准DNA25mg溶于少量0.05mol/LNaOH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,混合冷却后用0.5mol/LHClO4定容至刻度,则得100μg/ml的标准溶液。(二)实验步骤:1)称取植物幼嫩组织10g剪碎置研钵中,加10ml预冷研磨缓冲液并加入0.1g左右的SDS,置冰浴上研磨成糊状。2)将匀浆无损转入25ml刻度试管中加入等体积的氯仿-异戊醇混合液,加上塞子,剧烈振荡30s,转入离心管,静置片刻以脱除组织蛋白质。以4000rpm离心5min。3)离心形成三层,小心地吸取上层清液至刻度试管中,弃去中间层的细胞碎片、变性蛋白质及下层的氯仿。4)将试管置72℃水浴中保温3min(不超过4min),以灭活组织的DNA酶,然后迅速取出试管置冰水浴中冷却到室温,加5mol/L高氯酸钠溶液[提取液:高氯酸钠溶液=4:1(V/V)],使溶液中高氯酸钠的最终浓度为1mol/L。5)再次加入等体积氯仿-异戊醇混合液至大试管中,振荡1min,静置后在室温下离心(4000rpm)5min,取上清液置小烧杯中。6)用滴管吸95%的预冷乙醇,慢慢地加入烧杯中上清液的表面上,直至乙醇的体积为上清液的两倍,用玻璃棒轻轻搅动。此时核酸迅速以纤维状沉淀缠绕在玻璃棒上。7)然后加入0.5ml左右的10SSC,使最终浓度为1SSC。8)重复第6步骤和第7步骤即得到DNA的粗制品。9)加入已处理的Rnase溶液,使其最后的作用浓度为50~70μg/ml,并在37℃水浴中保温30min,以除去RNA。10)加入等体积的氯仿-异戊醇混合液,在三角瓶中振荡1min,再除去残留蛋白质及所加Rnase蛋白,室温下以4000rpm离心5min,收集上层水溶液。11)再按6、7步骤处理即可得到纯化的DNA液。二、PCR扩增目的基因(一)器材1)微量移液器2)灭菌的Tip头、PCR管3)PCR扩增仪4)目的DNA(DNA模板)5)dNTP混合物6)引物对7)Tap酶8)PCR扩增试剂盒(二)试剂1)10×PCR缓冲液(含Tris-HCl100mmol/L;MgCl215mmol/L、KCl500mmol/L,pH8.3,0.1%明胶)2)脱氧核苷三磷酸dNTPs:配成10mM——dATP,dTTP,dGTP,dCTP各10mM,用NaOH溶液调节至pH8.3。)3)氯仿-异戊醇:配成24:1的比例,室温避光保存。4)酚:氯仿:异戊醇=25:24:15)3MNaAc、ddH2O6)无水乙醇:70%乙醇7)TE缓冲液(三)实验步骤1)在0.2ml薄壁反应管中加入下列成份:(混匀)ddH2O:补至终体积(25μl)10×PCR缓冲液1/10总体积2.0mMdNTPs1μl2U/μlTaqDNA聚合酶0.5μl引物混合液(10pmol/μl/引物)1μlDNA模板0.6μl混匀后,在台式离心机上瞬时离心10秒。2)在设定好的PCR仪上反应95°C,5min;95°C,1min;56°C,1min;72°C,2min。反应30轮。3)反应结束后,将反应管在72°C充分延伸10分钟,再将反应管冷却至4°C。取一部分反应液进行琼脂糖凝胶电泳(实验三),确认是否有目的的PCR产物。如果PCR产物纯度较低或反应液中含有连接反应阻碍物,可以通过纯化得到改善。纯化继续4)—6)。4)转至1.5ml离心管,向管中加25μl酚,25μl氯仿-异戊醇混匀,离心10000rpm,30秒。5)吸取上层液,转至另一已加5μl3MNaAc的1.5ml的离心管,加150μl无水乙醇,-20°C过夜。6)离心10000rpm,10分钟,弃上清,加0.5ml70%乙醇,10000rpm离心,5分钟。弃上清,烤箱中干(60°C),溶于20μlTE。(四)技术要点1)PCR各组份的配制与加样量要特别注意。(1)引物浓度:10pmol足够30个循环,浓度太高导致与模板非特异结合增强,扩增非特异片段增多,浓度太低则扩增效率低。(2)引物的配制:厂家提供的引物一般是干粉状态并标明OD值,1OD约含33μg。开盖前先将干粉离心至管底,加双蒸水至浓度2μg/μl,再取部分稀释至10pmol/μl。引物浓度计算公式:1pmol=(3.3×10-4μg)×n,n是引物的碱基数(3)Mg2+:使用浓度一般在1.5mM,要求模板不含高浓度EDTA和诸如硫酸基团类的负电荷基团,Mg2+浓度升高可导致错配率升高和非特异性扩增。(4)模板DNA:浓度不可过高,质粒DNA20ng即可,若需第二次扩增,可将第一次扩增产物稀释1000-10000倍作为模板使用。(5)TaqDNA聚合酶:一般用量5U/100μl。酶量过大易导致扩增非特异序列,Taq酶具有末端转移酶活性,常在3’端加A。2)扩增轮数与退火温度扩增轮数:一般30轮以内就可使模板扩增106倍,超过30轮,错配率升高。退火温度计算公式:Tm值=(GC×4+AT×2)–4三、琼脂糖凝胶电泳的检测(一)仪器1)琼脂糖凝胶电泳系统(天平、锥形瓶、量筒、微波炉、凝胶板、梳子、枪式移液器、灭菌Tip头、水平电泳槽、电泳仪)2)凝胶成像仪(二)试剂及材料目的DNA、琼脂糖、蔗糖、溴酚蓝、硼酸、Tris、EDTA、EB、DNA纯化试剂盒1)TAE电泳缓冲液浓储存液50×:242gTris;57.1ml冰乙酸;100ml0.5mol/LEDTA(PH8.0)定容至一升。使用液1×:4.84gTris;1.15ml冰乙酸;2ml0.5mol/LEDTA(PH8.0)定容至一升。2)样本液10×缓冲液:60%蔗糖;0.4%溴酚蓝(三)实验步骤1)将有机玻璃内槽洗净、晾干,放置于水平制胶器中,插好梳子,在梳子底部与胶槽之间应保持几毫米的间隙。2)0.8%琼脂凝胶板的配制:取0.6g琼脂糖加80mlTAE(1×),20ml水,微波炉加热融化3分钟,将其冷却至55°C-65°C,加入EB储存液1ul,小心混匀,缓慢倒入制胶槽中。(根据目的基因的大小选择琼脂糖凝胶浓度)。3)充分凝固后从制胶槽中卸下凝胶板,放入电泳槽,加入TAE(1×),使其液面略高于琼脂糖板,拨出样品梳。4)DNA样品按照10:1的比例加入样本液,在腊面纸上混匀,用移液枪加样于琼脂糖板的样品孔中。同时另取一个DNA分子量标准上样于另一样品孔,在同一凝胶板上进行电泳。5)接通电泳槽与电泳仪的电源,维持稳压1-5V/cm(按照两极之间距离计算),电泳时间根据溴酚蓝指示剂迁移的位置来判断,当移动到距凝胶前沿1-2cm出停止电泳。6)剥胶并在凝胶成像仪观察结果。(四)技术要点1)选择琼脂糖凝胶浓度取决于所鉴定DNA的大小,小片段DNA应用高浓度凝胶,大片段则用低浓度凝胶,在1%的琼脂糖凝胶中溴酚蓝的泳动速度与500bp的双链线状DNA一致。不同浓度琼脂糖凝胶及其可分离的线性DNA大小范围见下表1。表1不同浓度琼脂糖凝胶及其分离线性DNA分子的有效范围凝胶浓度(%)分离DNA的有效范围(kb)0.360~50.620~10.810~0.81.07~0.51.26~0.41.53~0.22.02~0.12)电泳中注意防止凝胶发热。3)将电泳仪置稳压档,电压设置小于5V/cm(电极间的最小路径)。随着电压的增加,琼脂糖凝胶的有效分离范围缩小。4)溴化乙锭有强烈的致癌作用,操作时注意防护。四、目的DNA的回收纯化(一)仪器1)琼脂糖凝胶电泳系统2)凝胶成像仪3)离心机4)单面刀片5)恒温水浴锅(二)试剂1)DNA回收试剂盒2)50×TAE3)ddH2O(三)实验步骤1)在紫外灯下切分含DNA的琼脂糖块,尽可能除去多余的琼脂糖.放入1.5ml离心管中。2)按每100mg琼脂糖加入300—600μl溶胶液的比例加入溶胶液(本实验加500ul),置55℃水浴10分钟,使琼脂糖块完全溶化,期间每2分钟颠例混匀一次促溶。3)将溶化后的琼脂糖液移入吸附柱,12000rpm室温离心1分钟,倒掉收集管中的液体.再将吸附柱放入同一个收集管中。4)在吸附杜中加入500uI漂洗液,室温静置1分钟后,12000rpm室温离心30秒,倒掉收集管中的液体,将吸附柱放入同一个收集管中。5)再在吸附柱中加入500uI漂洗液,12000rpm室温离心15秒,倒掉收集管中的液体,将吸附柱放入同一个收集管中。6)12000rpm室温空离心1分钟。7)将吸附柱放入一个干净的1.5ml的离心管中,在吸附膜中央加入30ul洗脱缓冲液,室温静置2分钟后,12000rpm室温离心1分钟(为提高回收效率可再洗脱一次),将1.5ml离心管(DNA)贮存于-20℃。五、限制性内切酶消化、产物回收及连接重组(一)仪器及材料1)回收得到的目的DNA2)BamHI、HindIII、T4D