2025-03-31 13:46来源:本站
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带有抗性基因的大肠杆菌的培养和分离》
[实验原理]
细菌是单细胞的原核生物。大肠杆菌在基因工程技术中被广泛的应用,由于它本身具有原核的表达元件,因此它是质粒最常用的运载体,它也是基因工程中常用的受体细胞。
利用大肠杆菌进行外源DNA的复制与扩增
利用工程菌中所具有的抗性基因质粒,在选择性培养基(固体和液体)中进行选择性培养,使获得抗性的大肠杆菌工程菌在选择性培养基中大量繁殖,最终获得随大肠杆菌同时扩增的质粒。
[实验目的]
1. 掌握带有抗性基因质粒的工程菌的培养和分离方法。
2. 掌握固体培养基和液体培养基的配制方法和培养方法。
[实验步骤]
1、实验前准备
(1)三角瓶与平板
分别取200ml三角瓶两个,玻璃培养皿2个,分别刷干净并晾干。
(2)LB培养液
2、无菌操作中的灭菌和消毒
(1)无菌技术:①对实验操作空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒;②将培养器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌;③为避免周围微生物污染,实验操作应在酒精灯火焰旁进行;④避免已灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
(2)消毒方法:①日常生活经常用到的是煮沸消毒法;②对一些不耐高温的液体,则使用巴氏消毒法;③对接种室、接种箱或超净工作台首先喷洒石炭酸或煤酚皂等溶液以增强消毒效果,然后使用紫外线进行物理消毒;④实验操作者的双手使用酒精进行消毒。
(3)灭菌方法:①接种环、接种针、试管口等使用灼烧灭菌法;②培养基、无菌水等使用高压蒸汽灭菌法,所用器械是高压蒸汽灭菌锅;③表面灭菌和空气灭菌等使用紫外线灭菌法,所用器械是紫外灯。
(4)比较消毒和灭菌:
比较项 理化因素的作用强度 消灭微生物的数量 芽孢和孢子能否被消灭
消毒 较为温和 部分生活状态的微生物 不能
灭菌 强烈 全部微生物 能
(5)注意事项:①实验中用的棉花不能用脱脂棉,因脱脂棉易吸水,吸水后容易造成污染。灭菌后,通常在60~80℃烘箱中除去灭菌时的水分;②物品装入高压蒸汽灭菌锅灭菌后,要首先打开排气阀,煮沸并排除锅内冷空气,其目的是有利于锅内温度升高,随后关闭排气阀继续加热,加热结束切断热源后,要使温度自然降低,气压务必降至零时打开锅盖,其目的是防止容器中的液体暴沸;③在用任何器皿转接时,瓶塞和封口膜只能夹在手上,不许放在台面上,接种时要在酒精灯火焰旁操作;④培养基一定不能沾在三角瓶口、试管管口和培养皿壁上,否则容易污染;⑤接种时要胆大心细,动作快捷,这是减少污染的关键;⑥接种后,培养皿必须倒放(盖在下方)在恒温培养箱中,如正放则水蒸气在盖上凝成水滴,滴到接种后的培养基表面,水流扩散会使菌落扩散,就很难形成单菌落了
3、试剂配制
(1)LB培养液
10 g Tryptone(蛋白胨),5 g Yeast Extract(酵母浸粉),10 g NaCl(氯化钠),双蒸水定容至1000mL,高压灭菌后4℃保存。(按需配制)
(2)LB平板培养基
在LB液体培养基中加入琼脂粉10,高压灭菌,冷却至45℃左右时倒平皿,4℃保存。(每个平板需要20-25ml培养液)
(3)LA平板培养基(LB带有氨苄抗性的平板培养基)
待LB液体培养基冷却至45℃左右加入Amp (100μg/mL),摇匀后倒平皿,4℃保存。
4、菌体的接种
(1)从固体培养基中挑取单菌落。在挑取单菌落前,需要将接菌环放置于酒精灯上灼烧,用以灭菌,待接种环冷却后,选取大小适中,形状规则的单菌落挑取。将接菌环插入加有氨苄抗性的液体培养基中,然后取出接菌环在酒精灯火焰上灼烧灭菌,准备接种下一个菌体样品。
(2)接种后的液体培养基三角瓶在酒精灯处烧下,灭菌并封住瓶口放置于恒温振荡培养箱中,37℃,100rpm/min,培养12h或过夜。
(3)将过夜培养后的菌液,将蘸有菌液的接种环在准备好的固体培养基平板划板。划好平板后放置于37℃培养箱中倒置培养12小时或过夜(主要防止培养过程中产生的水珠滴至培养基上,引起杂菌的滋生)。
5、菌种的保存
(1)菌种保存前准备。准备50%甘油放置于干净的瓶中灭菌待用。准备1.5mlEP管并同时灭菌备用。
(2)将液体培养基过夜培养的菌体,按照1:100倍加入含有抗生素的新培养基中放置进行培养,大约培养2-3个小时,OD约为0.4-0.6(将培养瓶放置于手掌处,看不到掌纹即可)。
(3)将灭过菌的EP管准备好,将新活化的菌体按照体积比1:1与灭菌过的甘油混合。最后用封口膜封口,放置于-80℃冰箱中备用。
[注意事项]
(1) 注意所有培养基在使用前均需要灭菌处理。
(2) 高压灭菌锅要在教师指导下使用。
(3) 装液体的试剂瓶需要灭菌时不能超过总容量的三分之一,以免沸腾溅出,注意通气。
(4) 酒精灯的使用要在教师指导下进行操作。
(5) 无菌操作台的使用需要在教师指导下进行操作。
(6) 注意紫外线对人体有灼伤,使用前一定要注意个人保护。
设计引物加接头,扩增目的基因,连接到T载体上测序。正确无误,切下来,酶切载体质粒与目的基因连接,阳性克隆鉴定,测序无误后构建完毕
载体构建
一.原理
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。
二.操作步骤
1. 摇菌
取装有液体培养基的3ml试管两支(依情况而定),每管加40-100μl菌种,过夜摇。
2. 提质粒
依照提质粒试剂盒中的说明书操作(根据情况最后一步洗脱时可以多洗1-2次)。
3. 酶切
按下表加入试剂。
反应所需试剂 体积(单位:ul)
质粒 10
所需内切酶反应缓冲液 2
所需限制性内切核酸酶 1
H2O 7
将加好的EP管置于37℃保温1-2h。(依照提酶切的具体步骤操作;为了达到最佳酶切的效果,最好根据所选用的酶确定所需要的反应温度)
4. 电泳检测
将酶切产物进行琼脂糖凝胶电泳,检测酶切是否成功。
5. 连接
如果电泳检测酶切成功的话,则仔细将所需的片段切割下来,将胶体回收(依照胶回收试剂盒说明书操作);之后将回收的片段和载体连接,连接体系如下:
双蒸水 5μL
10×T4 DNA连接缓冲液 1μL
载体 2μL
酶切后的目的基因 1μL
T4DNA连接酶 1μL
总体积 10μL
置于温箱,12-16℃,保温8-16h
6. 转化
依照转化具体操作步骤做感受态,将上述连接产物进行转化实验,涂板培养,37℃,
12-16h。
7. 单克隆检测
(1)挑单克隆
先将AMP从冰箱中取出,待融化后,在3ml装有LB液体培养基的试管中加入3μL的
AMP,用枪头混匀;取1.5 mlEP管5支(依情况可以多挑几管),给每支管中加500μL上述培养液,然后用接种环(或黄枪头)挑单克隆,挑完后用枪吹打;之后,将挑好的菌摇4-5小时,至混浊即可。
(2)单克隆检测
以每管摇好的菌液为模板,以原有的引物进行PCR,然后将PCR产物跑电泳,观察电泳图像中那几管的条带正确,将正确条带相对应管的菌液再抽取100μL,加到3ml(有LB液体培养液,AMP+)试管中,过夜摇;第二天重摇,将摇好的菌取1ml于1.5mlEP管中送测序,并保种。
注:①挑单克隆时,一定要挑单一圆润的菌落,有卫星斑的不挑。
②别忘记往培养基中加AMP。
③用接种环挑菌后,要在酒精灯上反复灼烧,然后再进行下一次挑菌。
三.注意事项
1. 连接产物可短时间在-20℃保存,使用时可以取出进行后续实验;
2. 在细胞转化时,冰浴和热激要严格控制好时间;
3. 连接反应是DNA重组过程中的关键步骤,其成败的重要参数之一就是温度,因此要控
制好连接温度。
4.进行黏末端连接时,会产生一定数量的载体自身环化分子,导致转化菌中过高的假阳性克隆背景。针对这一问题,常采用牛小肠碱性磷酸酶(CIP)去掉载体的5’-磷酸以抑制DNA片段的自身环化。
参考:
1. 刘进元,常智杰,赵广荣,等.分子生物学实验指导[M].北京:清华大学出版社,2002
2. 周俊宜.分子生物学基本技能和策略[M].北京:科学出版社,2003:117-120
3. 李海英,杨峰山,邵淑丽,等.现代分子生物学与基因工程[M].北京:化学工业出版社,2008:138-142
4. 朱旭芬.基因工程实验指导[M].北京:高等教育出版社,2006:134-139
太广了,我也只能就我知道和想到的回答一些。
1、采用发酵法的话,不能在生产过程中添加抗生素。
2、对于菌种的毒性试验,当然应该完成,应该采用去毒菌种。
3、在产品的微生物限度检测中,应该加入生产菌这一项。
4、菌种当然应该是稳定性好的菌种。
你可以看下这本书《中国基因工程制药行业研究报告》。
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