同源重组克隆,为什么板子上一个克隆都没有或克隆数很少?
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2026-07-02
做分子克隆的朋友,大概都经历过这样的时刻:小心翼翼做完同源重组连接,涂板,第二天满怀期待地去看——板子上干干净净,一个克隆都没有,或者就零零散散长几个,克隆特别少。今天和大家一起,像复盘实验一样,把那些可能导致“零克隆/克隆少”的原因过一遍。下次遇到同类问题能快速排查原因。
1. 引物设计:同源臂设计不理想
同源臂是重组反应中识别与定位的关键序列,其设计质量直接影响重组酶的工作效率。
在实际操作中,常见问题主要集中在两方面:
同源臂长度不当:
GC含量失衡:
一些小建议:
用多个引物设计软件对比一下,一些商业化在线设计工具进行引物设计,可自动优化同源臂参数。
引物合成后,建议通过引物设计软件(如SnapGene、Primer Premier)对同源臂区域进行二级结构模拟,以排除潜在风险。
2. 反应体系:不是“越多越好”,需要结合试剂盒准确配置。
很多人觉得,DNA投入量高一些总没错。但同源重组讲究的是“摩尔比”,不是“体积比”或“质量比”。
通常同源重组试剂盒说明书里通常会给出一个计算公式,以翌圣货号10923ES为例,该试剂盒可兼容0.003-0.25pmol的载体与片段的投入量,载体与各个插入片段的最佳摩尔比为1:1~1:2。这些摩尔数对应的DNA质量可由以下公式粗略计算获得:
最适克隆载体使用量 :(0.02× 克隆载体碱基对数)ng ≈ 0.03pmol
最适插入片段使用量 :(0.02~0.04× 插入片段碱基对数)ng ≈ 0.03~0.06pmol
推荐载体与插入片段的使用量分别在10-100ng内。如果使用上述公式计算最适使用量低于或超过这个范围时,直接使用最低/最高投入量即可。
还有一点很容易被忽略:DNA一定要切胶回收。直接拿PCR产物去连,残留的引物、酶、盐都会抑制重组反应。回收后的浓度也不要太低,至少20 ng/μl以上,否则加样误差会影响结果。
3. 反应条件:温度和时间,差一点就差很多
同源重组是在PCR仪里进行的,一般推荐50℃孵育15-30分钟。
如果用的是高GC含量的模板,或者同时组装多个片段,建议延长到30分钟,给重组酶足够的时间“工作”。
如果使用的是翌圣的10923ES这类试剂盒,遇到高GC或长片段连接的情况还可以把温度调到50℃ 40分钟,效果会更好。
4. 转化与涂板操作:最后环节的关键细节
即使重组反应成功,转化环节的操作不当仍可能导致克隆失败。以下细节值得特别关注:
感受态细胞的选择:应使用化学法感受态细胞(如DH5α、Fast-T1),不建议使用电击感受态细胞,后者对重组产物的转化效率较低。
反应液与感受态的比例:重组产物与感受态细胞的体积比宜控制在1:10左右(如2 μl产物 + 20 μl感受态),比例失调会抑制转化效率。
热激时间:应严格按照感受态细胞说明书执行,不同品牌感受态的热激时间可能存在差异。
涂板前的浓缩处理:转化复苏后的菌液,建议2500×g离心3分钟,弃去多余上清,保留约100 μl重悬后全部涂板。此步骤可显著提高克隆数。
抗性选择:确保平板抗性与载体抗性一致,并使用新鲜制备的平板。
5. 如果以上都查了,还是没有克隆?做一次“阳性对照”
这是最直接的办法。用试剂盒自带的阳性对照载体和片段,按标准流程做一遍。
如果阳性对照也没长,那问题大概率出在试剂、感受态或者操作环节(比如抗性加错了、平板放太久了)。
如果阳性对照长了很多,那说明你的实验组设计或片段制备出了问题,重点回头看引物和DNA质量。
同源重组克隆的成功依赖于多个环节的协同配合。从引物设计到涂板操作,每一步的细节都可能影响最终结果。当遇到克隆数少或无克隆的情况时,建议按照“引物设计—反应体系—连接条件—转化操作—阳性对照”的顺序逐项排查,有助于快速定位问题并加以解决。希望本文的分析能为您的实验提供参考,减少无效重复,提高实验效率。
翌圣同源重组克隆试剂解决方案
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产品定位 |
产品名称 |
货号 |
应用场景 |
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高保真PCR |
10148ES |
基因克隆、平末端克隆、定点突变 |
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10149ES |
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10153ES |
分子克隆、测序、定点突变等高保真性PCR |
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10154ES |
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快速PCR |
10167ES |
基因快速鉴定、细菌和真菌(菌落、菌液)快速扩增 |
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长片段PCR |
10166ES |
高保真长片段扩增;最长可扩增40kb;
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10165ES |
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核酸染料 |
10204ES |
适用于紫外凝胶成像仪和蓝光切胶仪 |
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超级感受态 |
11803ES |
转化效率>108cfu/μg |
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同源重组是试剂盒 |
10923ES |
可满足1-7个DNA片段的定向无缝拼接; 最快5分钟即可完成连接反应; 克隆生长数多,克隆阳性率可达95%以上;适用于任何载体,兼顾粘性和平末端;可用于多片段、点突变等的克隆; 载体片段连接长度可达25 kb以上。 |





