LB/Amp/X-Gal/IPTG平板是分子生物学中蓝白斑筛选实验的标准筛选平板,用于鉴别携带外源DNA插入片段的重组克隆与空载体克隆。本产品在LB/Amp筛选平板基础上添加了X-Gal(显色底物)和IPTG(lac启动子诱导剂),通过α-肽段互补(α-complementation)原理实现蓝白斑筛选。
筛选原理:含有lacZα基因的载体(如pUC19、pBluescript等)转化至lacZΔM15宿主菌(如DH5α、JM109、XL1-Blue等)后,载体编码的α-肽段与宿主菌基因组编码的β-半乳糖苷酶ω-肽段互补形成有活性的β-半乳糖苷酶。该酶水解X-Gal生成蓝色沉淀,形成蓝色菌落。当外源DNA插入多克隆位点破坏lacZα阅读框时,β-半乳糖苷酶失活,菌落呈白色(白色菌落为重组阳性克隆)。本产品是分子克隆中连接产物转化筛选、重组子鉴定的核心筛选工具。
1%(W/V)Tryptone(胰蛋白胨) – 提供氮源、氨基酸和肽类
0.5%(W/V)Yeast Extract(酵母提取物) – 提供维生素、生长因子和核苷酸
1%(W/V)NaCl(氯化钠) – 维持渗透压和离子环境
0.1mg/ml Ampicillin(氨苄青霉素) – 抗性筛选压力
0.024mg/ml IPTG(异丙基-β-D-硫代半乳糖苷) – lac启动子诱导剂
0.04mg/ml X-Gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷) – β-半乳糖苷酶显色底物
1.5%(W/V)Agar(琼脂) – 培养基凝固剂
pH 7.0
第一步:配制基础培养基
称取以下各组分,置于1L烧杯中:
10g Tryptone
5g Yeast Extract
10g NaCl
加入约 800ml 去离子水,磁力搅拌至完全溶解。
滴加 5N NaOH(约0.2ml),用pH计调节pH至 7.0。
加去离子水定容至 1L,充分混匀。
加入 15g Agar,混匀。
高温高压灭菌(121℃,20min)。
灭菌后冷却至 60℃(水浴或室温自然冷却)。
第二步:添加筛选试剂
在超净台内无菌操作,按以下顺序加入并充分混匀:
1ml Ampicillin(100mg/ml)
1ml IPTG(24mg/ml)
2ml X-Gal(20mg/ml)
加药后快速摇匀,避免局部浓度过高。
第三步:铺制平板
将培养基倒入无菌90mm培养皿中,30~35ml/皿。
室温静置至完全凝固(约30分钟)。
平板凝固后倒置存放。
4℃避光密封保存。
| 组分 | 浓度 | 功能 |
|---|---|---|
| Tryptone | 1%(10g/L) | 提供氮源和氨基酸,支持菌体生长 |
| Yeast Extract | 0.5%(5g/L) | 提供B族维生素、生长因子和核苷酸 |
| NaCl | 1%(10g/L) | 维持渗透压和离子环境 |
| Ampicillin | 0.1mg/ml | 氨苄抗性筛选,抑制非转化菌生长 |
| IPTG | 0.024mg/ml | lac启动子诱导剂,诱导β-半乳糖苷酶表达 |
| X-Gal | 0.04mg/ml | β-半乳糖苷酶显色底物,水解后产生蓝色沉淀 |
| Agar | 1.5%(15g/L) | 培养基凝固剂 |
涂布转化产物:将转化后的菌液涂布于平板上,37℃倒置培养12~16小时。
结果判读:
蓝色菌落 – 空载体或非重组质粒(无外源片段插入,lacZα完整)
白色菌落 – 重组阳性克隆(外源片段插入破坏lacZα)
挑取白色菌落进行后续分析(质粒提取、PCR鉴定、测序等)。
保存:4℃避光密封保存,有效期1~2周(含X-Gal的平板光敏性高,久置显色效率下降)。
尽快使用:含Ampicillin和X-Gal的平板不宜长期保存,建议1~2周内用完。
X-Gal全程避光(最重要):X-Gal为光敏试剂,称量、溶解、分装、添加及平板保存全程须避光操作。添加剂应-20℃储存,使用前解冻摇匀。
冷却至60℃再加药(重要):Ampicillin、IPTG和X-Gal均不耐高温,必须待培养基冷却至60℃后再无菌添加,严禁高温时加入导致活性丧失。
无菌操作与防交叉污染(重要):加药全程在超净台内进行,专人专管移液管,防止交叉污染。加药后快速摇匀,确保试剂在培养基中均匀分布。
倒置保存:平板凝固后必须倒置(盖朝下)存放,防止冷凝水滴落导致菌落扩散或污染。
4℃避光密封:平板应4℃避光密封保存,尽快使用,防污染及X-Gal失效。
抗生素与添加剂的添加顺序:先加Ampicillin,再加IPTG和X-Gal,或三者同时加入后快速混匀,顺序不影响效果。
| 问题现象 | 可能原因 | 解决方法 |
|---|---|---|
| 所有菌落均为蓝色,无白斑 | 外源片段未插入或连接效率低 | 优化连接反应,使用去磷酸化载体 |
| 所有菌落均为白色,无蓝斑 | X-Gal/IPTG失效或未加入 | 重新配制X-Gal和IPTG,确认添加量 |
| 蓝色菌落颜色很浅 | X-Gal浓度不足或培养时间过短 | 延长培养至16小时,提高X-Gal浓度 |
| 非转化菌大量生长 | Ampicillin失效或加入时温度过高 | 更换新鲜Ampicillin,冷却至60℃再加药 |
| 平板颜色变黄 | X-Gal见光降解 | 废弃,重新铺板,全程避光操作 |
LB/Amp平板 – 不含X-Gal/IPTG的氨苄筛选平板
LB/Amp/X-Gal/IPTG预制平板 – 即用型蓝白斑筛选平板
Ampicillin(100mg/ml) – 氨苄青霉素母液
IPTG(24mg/ml) – lac启动子诱导剂
X-Gal(20mg/ml) – 蓝白斑筛选显色底物
DH5α/JM109/XL1-Blue感受态细胞 – 蓝白斑筛选用宿主菌
pUC19/pBluescript载体 – 含lacZα基因的标准克隆载体
SOC培养基 – 转化后复苏用培养基
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