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分子克隆筛选与鉴定技术:阳性克隆确认、酶切图谱与测序验证

        分子克隆筛选与鉴定用于确认目标片段是否正确进入载体、插入方向是否符合设计、阅读框是否连续、序列是否存在突变,并为后续表达、转染、功能验证或质粒保存提供可靠依据。常用方法包括抗性筛选、蓝白斑筛选、菌落PCR、限制性酶切、质粒测序和下游功能验证。

 

关键词:分子克隆筛选;阳性克隆鉴定;菌落PCR;酶切鉴定;蓝白斑筛选;质粒测序;载体构建

 

1 分子克隆筛选与鉴定的基本逻辑

1.1 筛选需要确认的关键问题

(1)是否获得转化子

        抗性平板上的菌落仅说明细胞获得了带抗性标记的DNA分子,不能直接证明目标片段已正确插入。空载体、自连载体或错误组装产物同样可能形成菌落,因此抗性筛选只能作为候选克隆初筛步骤。

(2)是否含有目标插入片段

        菌落PCR、插入片段特异性PCR和限制性酶切可用于判断候选克隆中是否存在目标片段。该层面主要确认插入片段有无,但不能充分判断插入方向、阅读框连续性和完整序列正确性。

(3)插入方向和连接边界是否正确

        表达载体、启动子驱动载体、融合标签载体和报告基因载体需要重点确认插入方向与连接边界。载体引物配合插入片段引物、双酶切图谱和连接区测序可用于判断构建体是否符合设计。

(4)序列是否完全正确

        PCR扩增、连接、重组和菌体扩增过程均可能引入点突变、缺失或重排。用于表达、转染、功能分析或长期保存的克隆,应通过测序覆盖插入片段、连接区及关键调控元件。

 

1.2 常见筛选路径

(1)快速初筛路径

        转化后先通过抗性平板获得候选菌落,再进行菌落PCR,以快速排除空载体和明显错误克隆。该路径适用于普通单片段克隆、TA克隆和常规载体构建。

(2)结构确认路径

        菌落PCR阳性克隆进一步进行质粒小提和限制性酶切。酶切图谱可用于判断载体骨架、插入片段大小和部分方向,适用于表达载体、大片段克隆和多片段构建。

(3)最终确认路径

        Sanger测序用于确认连接边界、阅读框、突变位点和开放阅读框完整性。进入功能实验前,构建体最终依据应为测序结果,而不是单一PCR条带或酶切图谱。

 

表1 分子克隆筛选与鉴定技术的应用定位

 

技术方法

主要解决问题

适用阶段

判读重点

抗性筛选

判断是否获得含抗性标记的转化子

转化后初筛

不能区分空载体和阳性克隆

蓝白斑筛选

初步区分插入失活与空载体

TA克隆、lacZ相关载体

白斑需进一步PCR或测序确认

菌落PCR

判断是否含目标片段或连接边界

阳性克隆初筛

引物位置决定可判读信息

质粒小提

获得可检测和保存的质粒DNA

初筛后确认

需检查浓度、纯度和完整性

限制性酶切

判断插入片段大小和部分方向

结构确认

需设计有区分度的酶切方案

Sanger测序

确认序列、边界和阅读框

最终确认

测序覆盖范围必须完整

功能验证

判断构建体是否可表达或产生功能

下游应用

表达结果不能替代序列确认

 

2 转化后初筛技术

2.1 抗性筛选

(1)抗性标记选择

        抗性种类必须与载体标记一致。氨苄青霉素、卡那霉素、氯霉素和四环素常用于不同载体体系;抗性选择错误时,可能出现无菌落或背景菌落异常增多。

(2)对照设置

        阳性转化对照用于判断感受态细胞和转化步骤是否正常,阴性对照用于排除培养基污染和抗生素失效。若阴性对照出现菌落,应优先排查污染、抗生素浓度和培养基制备条件。

(3)菌落数量判读

        菌落数量较多并不代表阳性克隆比例较高。载体自连、酶切不完全或空载体背景偏高时,同样可能产生大量菌落。菌落较少时,应同时评估连接体系、感受态效率、复苏条件和插入片段毒性。

 

2.2 蓝白斑筛选

(1)筛选原理

        蓝白斑筛选依赖lacZα互补。目标片段插入多克隆位点后破坏lacZα,菌落通常呈白色;空载体未被插入片段破坏时,在IPTG和X-Gal存在下呈蓝色。

(2)白斑判读

        白斑仅代表候选阳性克隆,不能直接确认目标片段正确插入。小片段插入、载体突变、显色扩散、培养时间过长或读框偶然恢复,均可能导致颜色判读偏差。

(3)挑斑策略

        宜优先挑取边界清晰、大小适中、彼此分离良好的白色单菌落。半蓝半白、边缘融合或菌落形态异常的克隆应谨慎选择,后续需通过PCR和测序确认。

 

2.3 菌落质量控制

(1)单克隆来源

        用于筛选的菌落应来源于单一转化事件。融合菌落、混合菌落或形态差异明显的区域容易造成PCR多条带、质粒混合或测序双峰。

(2)重复挑取

        普通单片段克隆可先筛选6–12个独立菌落;TA克隆、平末端克隆、多片段组装或大片段克隆建议增加候选克隆数量,以提高获得正确克隆的概率。

(3)污染排查

        无DNA对照平板若出现菌落,应优先检查培养基、抗生素、接种工具和操作环境。污染未排除前,不宜继续解释待测克隆结果。

 

3 阳性克隆鉴定技术

3.1 菌落PCR

(1)插入片段特异性PCR

        插入片段内部引物可快速判断候选克隆是否含目标序列,适合初步排除空载体。但该方法不能判断插入方向、载体连接边界和整体结构完整性。

(2)载体-插入边界PCR

        一个引物位于载体,另一个引物位于插入片段,可判断插入方向和连接边界。表达载体、标签融合载体和启动子下游克隆更适合采用这种设计。

(3)条带异常判读

        弱条带、多条带或明显偏小条带常见于模板过量、菌落裂解不足、非特异扩增、混合菌落或插入片段缺失。必要时应重新挑取单克隆,或在质粒小提后再进行PCR确认。

 

表2 菌落PCR引物设计与判读方式

 

引物组合

可判断内容

优势

局限

插入片段内部引物

是否含目标序列

快速、灵敏

不能判断载体连接状态

载体双侧引物

插入片段大小

可区分空载体和插入片段

大片段扩增可能效率低

载体正向引物+插入反向引物

插入方向和一侧边界

适合表达载体方向筛选

只能覆盖一侧连接

插入正向引物+载体反向引物

另一方向或另一侧边界

可与上一组互补验证

需合理设计退火温度

标签区引物+插入片段引物

标签融合阅读框

适合融合蛋白载体

不能替代测序确认

 

3.2 质粒小提与酶切鉴定

(1)质粒小提

        菌落PCR阳性克隆应进行液体培养和质粒小提。A260/A280、A260/A230、DNA浓度和质粒完整性会影响后续酶切、测序和转染实验。

(2)单酶切鉴定

        单酶切可用于判断质粒是否能够线性化,并估算质粒整体大小是否符合预期。该方法适合初步确认载体结构,但对插入方向和小片段异常的识别能力有限。

(3)双酶切鉴定

        双酶切可释放目标插入片段或形成特征条带,更适合判断插入片段大小、载体骨架和部分方向。若目标片段与载体片段大小接近,应重新设计酶切组合或结合测序确认。

 

3.3 Sanger测序确认

(1)连接边界测序

        测序应覆盖载体与插入片段两端连接区。边界正确可确认连接位点、方向、阅读框和标签融合是否符合设计。

(2)开放阅读框测序

        表达克隆应覆盖完整ORF,尤其是PCR扩增区域、突变引入区域、酶切位点附近和同源重组连接区。只测一端通常不足以确认长片段全长正确。

(3)峰图异常处理

        测序双峰、局部杂峰、读长突然下降或移码样峰图,常见于混合克隆、重复序列、二级结构或模板质量不足。可重新划线纯化单克隆,或更换测序引物从反向确认。

 

表3 分子克隆鉴定结果的确认层级

 

鉴定层级

代表方法

能确认的内容

不能替代的内容

初筛

抗性筛选、蓝白斑筛选

是否存在候选克隆

插入片段和序列正确性

片段确认

菌落PCR

是否含目标片段、部分方向

完整序列和突变状态

结构确认

酶切鉴定

片段大小、载体结构、部分方向

单碱基突变和小缺失

序列确认

Sanger测序

边界、阅读框、突变和序列完整性

蛋白表达和功能活性

功能确认

表达检测、报告基因、酶活

下游功能可用性

DNA构建序列正确性

 

4 不同克隆策略的筛选要点

4.1 酶切连接克隆

(1)双酶切连接

        双酶切可降低载体自连并赋予方向性。筛选时应重点确认插入片段大小和方向,常用组合为菌落PCR、双酶切释放片段和测序确认。

(2)单酶切连接

        单酶切连接容易出现载体自连和插入片段双向连接。筛选时需增加候选菌落数量,并采用方向性PCR或具有区分度的酶切图谱判断方向。

(3)去磷酸化处理

        载体去磷酸化可降低空载体背景,但过度处理可能降低连接效率。若菌落数量偏少,应同时检查载体回收量、插入片段摩尔比和连接酶活性。

 

4.2 TA克隆与平末端克隆

(1)TA克隆

        TA克隆适合PCR产物快速插入,常结合蓝白斑筛选。白斑候选仍需菌落PCR确认片段大小,并通过测序排查PCR扩增突变。

(2)平末端克隆

        平末端连接方向不可控,连接效率通常低于黏性末端连接。筛选时应增加候选克隆数量,并使用载体-插入片段边界PCR判断方向。

(3)PCR产物质量

        PCR产物中引物二聚体、非特异条带或残留盐分会降低连接效率。连接前应进行PCR纯化或胶回收,表达用插入片段宜优先采用高保真聚合酶扩增。

 

4.3 Gibson Assembly与同源重组克隆

(1)同源臂设计

        Gibson Assembly依赖片段间同源重叠区。筛选时常见错误包括片段缺失、错误拼接和重复序列重组,应通过跨连接区PCR和测序确认每个连接点。

(2)多片段组装

        片段数量越多,错误组装概率越高。多片段构建不能只用一组PCR判断整体正确,应对每个连接边界设计测序引物。

(3)大片段克隆

        大片段更容易发生重排、缺失和低转化效率。筛选时可选择稳定宿主菌株、缩短培养时间,并结合酶切图谱、多引物测序或长读长测序确认。

 

表4 不同克隆策略的筛选与鉴定重点

 

克隆策略

主要风险

推荐筛选方法

最终确认方式

双酶切连接

插入片段缺失、酶切不完全

菌落PCR、双酶切

双端测序或全长测序

单酶切连接

空载体、自连、反向插入

方向性PCR、酶切

测序确认方向和边界

TA克隆

空白斑、PCR突变

蓝白斑、菌落PCR

插入片段测序

平末端克隆

连接效率低、方向随机

多菌落PCR、方向性PCR

测序确认

Gibson Assembly

错误拼接、片段缺失

跨连接区PCR

多连接点测序

多片段组装

片段顺序错误、部分缺失

分段PCR、酶切图谱

覆盖所有连接区测序

大片段克隆

重排、缺失、低稳定性

酶切图谱、低拷贝筛选

长读长或多引物测序

 

5 常见异常结果与优化方向

5.1 无菌落或菌落过少

(1)转化效率不足

        阳性对照也无菌落时,应优先检查感受态细胞、复苏时间、热激或电转条件。此类问题不宜直接归因于连接失败。

(2)连接体系异常

        插入片段与载体比例不合适、DNA末端不兼容、连接酶失活、盐分残留或酶切不完全,均会降低连接效率。可通过载体自连对照和插入片段质量检查定位问题。

(3)插入片段毒性

        某些基因在宿主中产生毒性或影响质粒稳定性。可尝试低拷贝载体、抑制型宿主、低温培养或缩短培养时间。

 

5.2 背景菌落过多

(1)载体自连

        单酶切载体、酶切不完全或去磷酸化不足容易形成空载体背景。双酶切、胶回收正确条带和载体去磷酸化可降低该问题。

(2)抗生素失效

        阴性对照平板出现菌落时,应检查抗生素浓度、保存条件和培养基冷却温度。抗生素失效会使背景菌落失去判读意义。

(3)蓝白斑假阳性

        白斑不一定代表目标片段正确插入。颜色浅、半蓝半白或边界模糊的菌落应谨慎选择,后续必须用PCR和测序确认。

 

5.3 PCR阳性但测序错误

(1)PCR引入突变

        高保真酶可降低突变率,但不能完全消除错误。表达克隆和突变体克隆应对完整ORF测序,不应只测连接边界。

(2)混合克隆

        菌落未纯化或挑取到混合菌落时,测序峰图可能出现双峰。可重新划线分离单克隆,再进行质粒小提和测序。

(3)重复序列或GC富集区域

        重复序列、强二级结构和高GC区域可能导致测序读长下降或局部峰图异常。可更换测序引物、调整测序方向或采用分段测序。

 

表5 分子克隆筛选异常结果与处理策略

 

异常结果

可能原因

优先处理方式

转化后无菌落

感受态失效、连接失败、抗性错误

检查阳性对照和抗性标记

菌落很多但PCR阴性

空载体背景高、载体自连

优化酶切、去磷酸化和插入片段比例

菌落PCR多条带

模板过量、非特异扩增、混合菌落

降低模板量,重新挑单克隆

PCR条带正确但酶切异常

重排、部分缺失、质粒混合

重新小提并测序确认

酶切正确但测序有突变

PCR扩增错误、复制突变

重新筛选多个独立克隆

测序双峰明显

混合克隆、质粒模板不纯

划线纯化后重新测序

表达失败但序列正确

标签、阅读框、毒性或折叠问题

检查表达载体设计和宿主体系

 

6 分子克隆筛选与鉴定相关产品

 

表6 分子克隆筛选与鉴定相关试剂、酶类与检测材料

 

货号

产品名称

级别/规格

产品类别

应用定位

T665705

T4 DNA 连接酶

生物活性, 重组, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, 1000 U/μL

DNA连接酶

用于黏性末端、平末端连接和常规载体-插入片段构建

T397964

T4 DNA连接酶

EnzymoPure™

DNA连接酶

用于分子克隆连接反应、阳性克隆构建和载体自连对照

T292950

Taq DNA 连接酶

EnzymoPure™, 40 U/μL

热稳定DNA连接酶

用于寡核苷酸连接、连接检测和连接酶依赖性鉴定体系

E745500

大肠杆菌 DNA 连接酶

生物活性, 重组, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, 10 U/μL

DNA连接酶

用于DNA缺口连接、连接机制研究和特定克隆体系优化

P748845

PBCV-1 DNA 连接酶

生物活性, 重组, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, 25 U/μL

DNA连接酶

用于特殊末端连接、连接体系比较和体外DNA组装研究

T750867

T3 DNA 连接酶

生物活性, 重组, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, 3 KU/μL

DNA连接酶

用于DNA连接反应、连接酶体系比较和片段连接优化

T750877

T7 DNA 连接酶

生物活性, 重组, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, 3 KU/μL; expressed in E.coli

DNA连接酶

用于DNA连接反应、末端修复后连接和连接效率比较

FP1509106

HiFi Seq Hotstart DNA 聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 1 U/μL

高保真热启动聚合酶

用于表达克隆、突变体构建和需降低PCR突变率的插入片段扩增

H292966

HiFi Seq DNA 聚合酶

1 U/μL

高保真DNA聚合酶

用于目标片段高保真扩增、测序模板制备和克隆前PCR

P292987

Pfu DNA聚合酶

EnzymoPure™, 2.5 U/μL

高保真DNA聚合酶

用于低突变率扩增、平末端克隆和表达载体构建

FP1508912

Taq DNA聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

常规PCR聚合酶

用于菌落PCR、阳性克隆初筛和TA克隆片段扩增

T665586

Taq DNA聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, ≥99%(SDS-PAGE), 5 U/μL

常规PCR聚合酶

用于菌落PCR、插入片段检测和转化子快速筛选

FP1508958

Epitech Taq DNA 聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

常规PCR聚合酶

用于阳性克隆PCR筛选和常规片段扩增

FP1508941

Epitech HS Taq DNA聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

热启动PCR聚合酶

用于提高菌落PCR特异性,减少非特异扩增

FP1509104

Hotstart HiTaq DNA 聚合酶

重组, 分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

热启动PCR聚合酶

用于载体-插入片段边界PCR和方向性克隆筛选

FP1508913

Hotstart HiTaq Ⅱ DNA 聚合酶

分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

热启动PCR聚合酶

用于复杂模板菌落PCR和阳性克隆初筛

H292167

热启动Taq DNA 聚合酶

EnzymoPure™, 5 U/μL

热启动PCR聚合酶

用于提高PCR鉴定特异性和弱阳性克隆确认

T1424927

热启动Taq DNA聚合酶, 无甘油

 

热启动PCR聚合酶

用于对甘油敏感体系的PCR扩增和克隆鉴定

FP1508925

AK Taq DNA 聚合酶V2

分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

PCR聚合酶

用于常规PCR、菌落PCR和克隆片段扩增

FP1508914

ProPrime Taq DNA 聚合酶

分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

PCR聚合酶

用于阳性克隆初筛和插入片段扩增

FP1509109

PowerResist Taq DNA 聚合酶

分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 5 U/μL

PCR聚合酶

用于复杂模板PCR和克隆筛选扩增

FP1509151

Rock DNA 聚合酶

EnzymoPure™, 分子生物学级, 2.5 U/μL

PCR聚合酶

用于常规片段扩增、菌落PCR和克隆鉴定

F1449950

FastTaq DNA 聚合酶(5'→3' exo-)

 

PCR聚合酶

用于快速PCR扩增和阳性克隆初筛

G1444565

Golden Taq DNA 聚合酶

 

PCR聚合酶

用于常规PCR扩增和菌落PCR鉴定

T295115

化学法热启动DNA 聚合酶

EnzymoPure™

热启动DNA聚合酶

用于高特异性PCR、复杂模板扩增和方向性鉴定

A295123

抗体法热启动DNA 聚合酶

EnzymoPure™

热启动DNA聚合酶

用于减少非特异扩增,提高菌落PCR判读准确性

T295106

重组高热稳定DNA 聚合酶

EnzymoPure™

耐热DNA聚合酶

用于高温PCR扩增和克隆片段扩增

W292915

WB DNA聚合酶

EnzymoPure™, 1.25 U/μL

DNA聚合酶

用于特定PCR扩增和克隆片段制备

FP1508928

T4 DNA 聚合酶

分子生物学级, EnzymoPure™, for DNA and RNA applications, 3 U/μL

末端修复酶

用于DNA末端补平、平末端克隆和载体末端处理

T665886

T4 DNA 聚合酶

EnzymoPure™, 无动物源, 无载体, 生物活性, ActiBioPure™, 无菌, 无RNA酶, 5.0 U/μL

末端修复酶

用于DNA末端修复、平末端连接和克隆片段处理

L398126

快速内切酶ApaLI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于载体酶切、插入片段释放和质粒图谱鉴定

L354062

快速内切酶AscI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于大片段克隆、稀有切点线性化和重组质粒鉴定

L358929

快速内切酶AvrII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于方向性克隆和酶切图谱确认

L358964

快速内切酶BamHI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于载体双酶切、插入片段释放和酶切鉴定

L359021

快速内切酶BclI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于特定位点酶切和克隆结构分析

L398083

快速内切酶BglII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于克隆片段释放、载体构建和双酶切组合鉴定

L398114

快速内切酶BstBI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于载体线性化和质粒结构鉴定

L359061

快速内切酶BstEII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于特定位点酶切和重组质粒图谱分析

L359076

快速内切酶ClaI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于方向性克隆和双酶切鉴定

L397155

快速内切酶DpnII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于GATC位点相关酶切分析和质粒结构判读

L397162

快速内切酶EagI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于重组质粒线性化和低频切点鉴定

L397257

快速内切酶EcoRI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于常规克隆位点酶切、载体线性化和重组质粒鉴定

L397409

快速内切酶EcoRV

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于平末端酶切、载体线性化和片段结构确认

L397895

快速内切酶FspI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于质粒线性化和酶切图谱分析

L398116

快速内切酶HinfI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于限制性片段分析和小片段图谱判读

L397431

快速内切酶HpaI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于平末端酶切、结构验证和载体线性化

L397446

快速内切酶KpnI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于方向性克隆、双酶切鉴定和插入片段释放

L397459

快速内切酶MluI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于表达载体、多片段组装前处理和方向性鉴定

L397466

快速内切酶MnlI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于限制性片段分析和克隆结构细分鉴定

L397482

快速内切酶NcoI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于带起始密码子区域的表达克隆和阅读框确认

L397493

快速内切酶NdeI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于表达载体起始区域克隆和ORF插入方向确认

L397598

快速内切酶NheI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于表达载体构建、标签融合边界鉴定和双酶切分析

L397626

快速内切酶NotI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于大片段插入、低频切点鉴定和载体结构确认

L398105

快速内切酶NsiI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于特定位点酶切和质粒图谱鉴定

L398140

快速内切酶PacI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于大片段克隆、低频切点质粒鉴定和载体线性化

L397656

快速内切酶PstI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于多克隆位点酶切、插入片段释放和质粒图谱验证

L398090

快速内切酶PvuII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于平末端酶切、载体线性化和酶切图谱鉴定

L397676

快速内切酶SacI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于插入片段释放、载体骨架确认和双酶切鉴定

L398098

快速内切酶SacII

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于特定位点酶切鉴定和复杂载体结构分析

L397693

快速内切酶SbfI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于大片段克隆、稀有切点酶切和结构确认

L397704

快速内切酶SmaI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于平末端克隆、载体线性化和酶切验证

L397720

快速内切酶SpeI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于多克隆位点构建、方向性插入和连接边界验证

L397780

快速内切酶SphI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于插入片段释放和特定多克隆位点鉴定

L397795

快速内切酶SspI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于质粒线性化和平末端酶切分析

L397810

快速内切酶StuI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于平末端酶切、结构验证和质粒图谱分析

L397827

快速内切酶TaqI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于特定位点限制性分析和克隆图谱判读

L397840

快速内切酶XbaI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于方向性克隆、表达载体构建和重组质粒鉴定

L397875

快速内切酶XhoI

EnzymoPure™

限制性内切酶

用于表达载体双酶切、ORF插入和酶切图谱确认

A397978

快速碱性磷酸酶

EnzymoPure™

去磷酸化酶

用于酶切载体去磷酸化,降低载体自连背景

S1438762

虾碱性磷酸酶

 

去磷酸化酶

用于载体末端去磷酸化和连接前处理

rp180222

碱性磷酸酶

EnzymoPure™, ≥5000 U/mg

去磷酸化酶

用于DNA末端去磷酸化、载体自连控制和克隆体系优化

A755483

碱性磷酸酶

EIA grade, from calf intestine

去磷酸化酶

用于载体末端去磷酸化和连接背景控制

P128629

碱性磷酸酶

EnzymoPure™, 天然, ≥30 units/mg protein, from Escherichia coli

去磷酸化酶

用于载体末端处理和克隆体系优化

P755447

碱性磷酸酶 来源于小牛肠

生物活性, ActiBioPure™, 天然, 高性能, EnzymoPure™, ≥97%(HPLC), ≥5000 U/mg protein

去磷酸化酶

用于高效去磷酸化,降低载体自连

D598085

DL10000 DNA Marker

0.09 mg/mL

DNA分子量标准

用于较大片段PCR产物、酶切片段和质粒线性化条带判断

B598088

DL15000 DNA Marker

0.064 mg/mL

DNA分子量标准

用于大片段插入、载体骨架和质粒酶切图谱分析

S665584

Super DNA Marker

 

DNA分子量标准

用于常规PCR、菌落PCR和酶切鉴定条带大小判断

B598084

100bp DNA Ladder

 

DNA分子量标准

用于短片段PCR、插入片段初筛和小片段克隆鉴定

D745352

DNA Ladder (50-500bp)

BioReagent, 即用型, 50-500bp, 9 bands

DNA分子量标准

用于短插入片段、小片段PCR和蓝白斑候选克隆PCR判读

D745354

DNA Ladder (100-5000bp)

BioReagent, 即用型, 100-5000bp, 9 bands

DNA分子量标准

用于常规菌落PCR、插入片段大小判断和中等长度酶切片段分析

D665544

DNA Ladder (100-2000bp)

BioReagent, 即用型, 100-2000bp, 6 bands

DNA分子量标准

用于常规阳性克隆PCR、短至中等片段插入鉴定

D745353

DNA Ladder (100-15000bp)

BioReagent, 即用型, 100-15000bp, 11 bands

DNA分子量标准

用于质粒酶切鉴定、大片段插入和载体骨架分析

R751624

Gelred-prestained DNA Ladder (100-1500bp)

BioReagent, 即用型, 100-1500bp, 11 bands

预染DNA分子量标准

用于快速判断菌落PCR和短片段插入结果,减少额外染色步骤

R751622

Gelred-prestained DNA Ladder (100-5000bp)

BioReagent, 即用型, 100-5000bp, 9 bands

预染DNA分子量标准

用于常规PCR、酶切鉴定和中等长度插入片段分析

G751634

Gelred-prestained DNA Ladder (100-2000bp)

BioReagent, 即用型, 100-2000bp, 6 bands

预染DNA分子量标准

用于菌落PCR、短片段克隆筛选和快速电泳判读

G751633

Gelred-prestained DNA Ladder (50-500bp)

BioReagent, 即用型, 50-500bp, 9 bands

预染DNA分子量标准

用于小片段插入、引物扩增片段和短PCR产物鉴定

R751623

Gelred-prestained DNA Ladder (250-10000bp)

BioReagent, 即用型, 250-10000bp, 9 bands

预染DNA分子量标准

用于质粒酶切图谱、大片段插入和载体线性化判断

R751625

Gelred-prestained DNA Ladder (250-12000bp)

BioReagent, 即用型, 250-12000bp, 13 bands

预染DNA分子量标准

用于大片段克隆、复杂酶切图谱和载体结构鉴定

D1521308

DM-25bp DNA Marker

BioReagent, 即用型, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 用于聚丙烯酰胺凝胶电泳, 25-600bp, 11 bands, 25bp/ 50bp/ 75bp/ 100bp (参考条带)/ 150bp/ 200bp/ 250bp/ 300bp (参考条带)/ 400bp/ 500bp/ 600bp

小片段DNA Marker

用于极短插入片段、引物二聚体区分和小片段PCR产物分析

D1521306

DM1500 DNA Marker

BioReagent, 即用型, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 用于聚丙烯酰胺凝胶电泳, 100-1500bp, 11 bands, 100bp/ 200bp/ 300bp/ 400bp/ 500bp (参考条带)/ 600bp/ 700bp/ 800bp/ 900bp/ 1000bp/ 1500bp

DNA Marker

用于短片段PCR、菌落PCR和小型插入片段筛选

D1521305

DM2000 DNA Marker

BioReagent, 即用型, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 用于聚丙烯酰胺凝胶电泳, 100-2000bp, 7 bands, 100bp/ 250bp/ 500bp/ 750bp (参考条带)/ 1000bp/ 1500bp/ 2000bp

DNA Marker

用于常规阳性克隆PCR和短至中等片段鉴定

D1521303

DM5000 DNA Marker

BioReagent, 即用型, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 用于聚丙烯酰胺凝胶电泳, 100-5000bp, 9 bands, 100bp/ 250bp/ 500bp/ 750bp (参考条带)/ 1000bp/ 1500bp/ 2000bp/ 3000bp/ 5000bp

DNA Marker

用于中等长度插入片段、酶切片段和常规质粒鉴定

D1521299

DM-20Kb DNA Marker

BioReagent, 即用型, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 用于聚丙烯酰胺凝胶电泳, 500-20000bp, 10 bands, 500bp/ 1000bp/ 2000bp/ 3000bp/ 4000bp (参考条带)/ 5000bp/ 6000bp/ 8000bp/ 10000bp/ 20000bp

大片段DNA Marker

用于大片段克隆、载体骨架和长片段酶切图谱判断

R751626

UltraBio™ 红色荧光DNA Marker染料

适用于电泳, BioReagent, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 50X

DNA Marker染料

用于核酸电泳中DNA Marker预染或上样辅助观察

G751635

UltraBio™ 绿色荧光DNA Marker染料

适用于电泳, BioReagent, 分子生物学级, 用于核酸电泳, 50X

DNA Marker染料

用于核酸电泳中DNA Marker染色和条带可视化

A118881

PCR级高分辨率琼脂糖

High resolution, DNase, RNase, NICKase, none detected

电泳凝胶材料

用于PCR产物、菌落PCR条带和小片段插入片段分辨

O434540

OmniPur® 琼脂糖 PCR Plus

适用于小于1000 bp的小DNA片段解析

电泳凝胶材料

用于小片段PCR鉴定、短插入片段分辨和克隆初筛

O434539

OmniPur® 琼脂糖

适用于核酸和蛋白质凝胶的广泛应用

电泳凝胶材料

用于常规PCR产物、电泳鉴定和酶切片段分析

O434545

OmniPur® 琼脂糖超精细分辨率

 

高分辨率琼脂糖

用于小片段插入、短PCR产物和精细条带分辨

A104063

低熔点琼脂糖

低熔点, 适用于分离小的核酸片段

胶回收电泳材料

用于酶切片段、PCR插入片段的低温回收

A434532

琼脂糖

分子生物学级, 超低凝胶温度

低熔点琼脂糖

用于胶回收、片段纯化和连接前DNA回收

A434541

琼脂糖

BioReagent, 分子生物学级, 低EEO

电泳凝胶材料

用于常规PCR、酶切鉴定和质粒电泳分析

A434543

琼脂糖

分子生物学级, 中等EEO

电泳凝胶材料

用于常规核酸电泳和克隆筛选条带分析

A434537

琼脂糖

脉冲场电泳运行凝胶

大片段电泳材料

用于大片段DNA、复杂质粒和长片段结构分析

A397944

高纯度琼脂糖

 

电泳凝胶材料

用于高质量核酸电泳和克隆鉴定

A501160

琼脂

分子生物学级

平板培养材料

用于抗性平板、转化子筛选和蓝白斑筛选平板制备

A501173

琼脂

分子生物学级, 用于细菌和酵母培养

平板培养材料

用于大肠杆菌转化子培养和克隆筛选

A501167

琼脂

分子生物学级, 适用于NZYM琼脂基

平板培养材料

用于细菌培养基制备和转化子筛选

A501165

琼脂

分子生物学级, 适用于NZCYM琼脂基

平板培养材料

用于细菌培养基制备和克隆培养

E119045

溴化乙锭(EB)

分子生物学级, ≥95%(HPLC), powder

核酸染料

用于琼脂糖凝胶DNA显色和PCR/酶切条带观察

E274237

溴化乙锭

0.625 mg/mL in H₂O, 生物技术级

核酸染料溶液

用于DNA凝胶染色和克隆鉴定电泳检测

E421031

溴化乙锭(EB)

10 mM in DMSO

核酸染料溶液

用于核酸电泳染色和DNA条带观察

E109020

溴化乙锭(EB)

≥95%(HPLC)

核酸染料

用于PCR产物和酶切片段电泳显色

R665518

核糖核酸酶A

EnzymoPure™, 无DNA酶, 无蛋白酶, 无菌, ≥90%(SDS-PAGE), 10 mg/mL

RNase A

用于质粒小提中去除RNA污染,提高测序和酶切模板质量

R128619

核糖核酸酶A 来源于牛胰腺(无DNase & Protease)

生物活性, ActiBioPure™, 天然, 高性能, EnzymoPure™, 无DNA酶, 无蛋白酶, ≥2,000 units/mg protein

RNase A

用于质粒提取、DNA纯化和核酸样本中RNA去除

R754999

核糖核酸酶A 来源于牛胰腺

生物活性, ActiBioPure™, 高性能, EnzymoPure™, ≥90%(SDS-PAGE), ≥100 KU/mg protein

RNase A

用于质粒小提和DNA样本去RNA处理

R128622

核糖核酸酶 A 来源于牛胰腺

EnzymoPure™, ≥2,500 units/mg dry weight

RNase A

用于质粒提取体系中RNA降解

R665521

重组核糖核酸酶A

无DNA酶, EnzymoPure™, 无蛋白酶, ActiBioPure™, 生物活性, 高性能, 重组, ≥90%(SDS-PAGE), 100 mg/mL

重组RNase A

用于DNA纯化、质粒小提和测序模板制备

A105483

氨苄青霉素钠

PharmPure™, USP

抗性筛选抗生素

用于AmpR载体转化子筛选和抗性平板制备

A105484

氨苄青霉素钠

用于细胞培养

抗性筛选抗生素

用于AmpR载体筛选、液体培养和克隆扩增

A301887

氨苄青霉素溶液

100 mg/mL, 无菌

抗性筛选抗生素溶液

用于AmpR克隆平板、液体培养和转化子扩增

A1509554

氨苄青霉素钠溶液

无菌过滤, BioReagent, 用于细胞培养, 50 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于分子克隆抗性筛选和培养基快速配制

K103025

硫酸卡那霉素

≥94%(N), from Streptomyces kanamyceticus

抗性筛选抗生素

用于KanR载体筛选、阳性克隆培养和质粒扩增

K103024

硫酸卡那霉素

PharmPure™, USP

抗性筛选抗生素

用于KanR克隆筛选和细菌培养

K103026

硫酸卡那霉素

分析标准品

抗性筛选抗生素

用于筛选体系对照和培养基配制

K432461

卡那霉素 硫酸酯 来源于卡那霉素链霉菌

BioReagent, 用于植物细胞培养, powder

抗性筛选抗生素

用于KanR载体筛选和转化子培养

K1509560

硫酸卡那霉素溶液

无菌过滤, BioReagent, 用于细胞培养, 10 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于KanR克隆筛选和液体培养

K1509563

硫酸卡那霉素溶液

无菌过滤, BioReagent, 50 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于KanR平板和液体培养基制备

K1509565

硫酸卡那霉素溶液

无菌过滤, BioReagent, 用于细胞培养, 100 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于KanR克隆平板和液体培养基配制

C100331

氯霉素

Moligand™, ≥98%

抗性筛选抗生素

用于CmR载体、低拷贝质粒和兼容质粒系统筛选

C100332

氯霉素

Moligand™, 分析标准品

抗性筛选抗生素

用于CmR筛选体系和抗性培养基配制

C100334

氯霉素

Moligand™, 用于植物细胞培养

抗性筛选抗生素

用于CmR载体筛选和细胞培养相关筛选体系

C100333

氯霉素

PharmPure™, USP

抗性筛选抗生素

用于CmR载体转化子筛选

C1509569

氯霉素溶液

无菌过滤, BioReagent, 用于细胞培养, 34 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于CmR转化子筛选和低拷贝载体培养

T433240

四环素 盐酸盐

BioReagent, 用于细胞培养, Powder

抗性筛选抗生素

用于TetR载体转化子筛选和特定克隆体系培养

T105494

盐酸四环素

分析标准品

抗性筛选抗生素

用于TetR筛选体系和抗性条件验证

T140622

盐酸四环素

≥96%

抗性筛选抗生素

用于TetR相关克隆筛选和培养基配制

T1509585

盐酸四环素溶液

无菌过滤, BioReagent, 用于细胞培养, 5 mg/mL

抗性筛选抗生素溶液

用于TetR平板和液体培养基制备

I274316

异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)

超纯级, ≥99%

lac诱导剂

用于蓝白斑筛选中诱导lacZα表达

I104812

异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)

≥98%

lac诱导剂

用于蓝白斑筛选和IPTG诱导体系

I301904

IPTG溶液

50 mg/mL, 无菌

lac诱导剂溶液

用于蓝白斑平板配制和IPTG诱导体系

I485502

异丙基β-D-硫代吡喃半乳糖苷溶液

现成IPTG溶液, 用于蓝白色筛选

蓝白斑筛选试剂

用于TA克隆和lacZα互补筛选体系

X108836

5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷 (X-Gal)

≥98%

蓝白斑显色底物

用于lacZα互补蓝白斑筛选,初步区分空载体和候选插入克隆

X274331

5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷

超纯级

蓝白斑显色底物

用于蓝白斑筛选平板制备和阳性候选克隆挑选

X1520260

X-Gal 溶液

BioReagent, 20 mg/mL

蓝白斑显色底物溶液

用于快速配制蓝白斑筛选平板

B425669

5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-吡喃半乳糖苷

10 mM in DMSO

X-Gal溶液

用于蓝白斑筛选和lacZα显色反应

E778409

无内毒素质粒大提试剂盒

BioReagent, for DNA and RNA applications

质粒提取产品

用于已确认克隆的无内毒素质粒制备,适合转染和功能实验

G665587

金牌超量无内毒素质粒大提试剂盒

 

质粒大提产品

用于大规模制备低内毒素质粒DNA

G665655

金牌超量无内毒素质粒大提试剂盒(负压法)

 

质粒大提产品

用于负压法制备无内毒素质粒DNA

D1088768

无内毒素质粒小提中量试剂盒

BioReagent, for DNA and RNA applications

质粒提取产品

用于阳性克隆质粒提取、酶切鉴定、测序和转染前准备

D598099

DNA凝胶回收试剂盒

 

DNA回收产品

用于回收载体骨架、插入片段和酶切鉴定目标条带

D1373545

DNA纯化试剂盒

BioReagent, for DNA and RNA applications

DNA纯化产品

用于PCR产物、酶切产物和连接前DNA纯化

U1492721

通用型DNA纯化回收试剂盒(离心柱法)

BioReagent

DNA纯化回收产品

用于克隆片段纯化、胶回收和测序模板制备

A1521384

琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒

BioReagent, 分子生物学级

胶回收产品

用于载体酶切条带、插入片段和PCR产物回收

S1456145

UltraBio™ 小片段DNA纯化磁珠

BioReagent, 无DNA酶和RNA酶, 分子生物学级, for DNA and RNA applications

小片段DNA纯化材料

用于短插入片段、引物二聚体去除和小片段克隆前纯化

 

7 实验设计中的关键注意事项

7.1 区分筛选结果与最终确认

(1)抗性阳性

        抗性阳性只说明存在可复制或可表达抗性标记的DNA分子,不能证明目标片段插入正确。

(2)PCR阳性

        菌落PCR阳性说明扩增区域符合预期,但无法排除PCR外区域突变、重排或小缺失。

(3)酶切正确

        酶切图谱正确说明整体结构大致符合设计,但不能发现所有点突变和小片段变化。

(4)测序正确

        测序覆盖连接区和完整插入片段后,才能作为克隆进入表达、功能实验或质粒库保存的主要依据。

 

7.2 选择合适的确认深度

(1)普通保存克隆

        若仅用于中间载体保存,可通过菌落PCR和关键区域测序确认。

(2)表达载体

        应测序覆盖ORF、标签连接区、启动子附近序列和终止区,确保阅读框正确。

(3)功能突变体

        突变位点、全长ORF和可能的PCR引入突变区域均需确认,必要时筛选多个独立克隆。

(4)多片段构建体

        每个连接边界都应测序确认,不能只根据一个片段PCR阳性判断整体正确。

 

8 常见问题

8.1 分子克隆筛选时挑几个菌落比较合适?

        普通双酶切单片段克隆可先挑6–12个菌落;TA克隆、平末端克隆、多片段组装或大片段克隆建议增加筛选数量。若空载体背景高,应先优化载体处理和连接体系,而不是单纯增加挑菌数量。

 

8.2 菌落PCR阳性是否说明克隆一定正确?

        不一定。菌落PCR只能证明引物覆盖区域存在预期扩增结果,不能排除插入片段内部突变、方向错误、局部缺失或载体其他区域异常。最终使用前仍需测序确认。

 

8.3 酶切鉴定正确还需要测序吗?

        需要。酶切鉴定可判断片段大小和部分结构,但不能发现单碱基突变、小缺失和阅读框内点突变。表达克隆、突变体克隆和功能研究用质粒应进行测序确认。

 

8.4 蓝白斑筛选中的白斑一定是阳性克隆吗?

        不一定。白斑可能来自插入片段破坏lacZα,也可能来自载体突变、读框异常、培养时间影响或底物扩散。白斑只能作为候选克隆,后续应做菌落PCR和测序。

 

8.5 测序出现双峰应该怎么处理?

        测序双峰常见于混合克隆、模板不纯、重复序列或局部二级结构。优先重新划线分离单菌落,再进行质粒小提和测序;若仍有局部双峰,可更换测序引物或从反向测序确认。

 

8.6 为什么质粒构建正确但表达没有结果?

        可能与启动子、阅读框、标签位置、宿主菌株、密码子偏好、蛋白毒性、折叠和诱导条件有关。构建正确只说明DNA层面无误,表达结果还需从宿主、诱导、可溶性和功能检测角度优化。

 

        分子克隆筛选与鉴定应围绕“候选克隆获得—插入片段确认—结构确认—序列确认—功能验证”逐级推进。抗性、蓝白斑、菌落PCR和酶切可提高筛选效率,但用于后续表达、功能实验或长期保存的克隆,最终应以测序确认的序列为依据。

 

更多相关文章,详见下方:

[1] 不依赖连接反应的克隆 PCR 实验

[2] PCR 产物的 TA 克隆

[3] 分子克隆实验中氯霉素及常用抗生素抗性筛选体系的比较

目录: 技术文章

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

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引用本文

阿拉丁科学.《分子克隆筛选与鉴定技术:阳性克隆确认、酶切图谱与测序验证》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年8月11日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/positive-clone-confirmation-restriction-mapping-and-sequencing-validation.html
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