6-5 细菌转化
细菌转化的步骤
细菌转化的步骤细菌转化技术是一种在细菌体内将外源基因(新的基因)引入，从而使细菌表达新的生物酶或代谢产物的过程。
该技术不仅可以为合成生物学和微生物发酵技术提供新的功能，而且可以用于提高抗药性、去除污染物和制备新药物等方面的应用。
细菌转化过程大致可分为三个步骤：基因构建、转化及检测。
首先，基因构建是将外源基因插入到适当的载体中，以便将它们引入到细菌中。
在这一步骤中，必须提前准备好新基因，并将其与在载体中已有的基因结合起来，以便将其传递到细菌中。
这一步骤可以使用多种技术，如PCR 法、DNA合成法、DNA克隆法等。
其次，转化是将构建的基因插入到细菌体内的过程。
一般采用磁珠法将基因构建的载体与细菌混合，然后电离辐射或其他方法将基因转移到细菌体内。
最后，检测是检查转化成功的最后一步。
一般会采用PCR法、Southern Blotting法、Western Blotting法等技术，以检查细菌中是否有目标基因的表达。
如果检测结果显示目标基因的表达，则说明细菌转化成功，可以进一步研究新基因的功能和作用。
由此可见，细菌转化的整个过程包括基因构建、转化及检测三个步骤。
首先，要准备好新基因，并将其与在载体中已有的基因结合起来，以便将其传递到细菌中;其次，用磁珠法将基因构建的载体与细菌混合，然后电离辐射或其他方法将基因转移到细菌体内;最后，用PCR法、Southern Blotting法、Western Blotting法等技术检查细菌中是否有目标基因的表达。
如果检测结果显示目标基因的表达，则说明细菌转化成功，可以进一步研究新基因的功能和作用。
在实际中，细菌转化技术的应用非常广泛，如转化细菌可用于抗药性研究、环境污染物去除、生物燃料发酵、生物质转化、生物变态物质制备、药物分子设计和制备等。
因此，细菌转化技术应用在生命科学领域中有着重要的意义。
细菌转化技术的优点也十分明显，它可以更快地引入新基因，比传统的遗传转化技术更有效，并且具有较高的效率，可以大大提高细菌的生产能力和表达能力。
细菌转化(bacterial transformation)原理和操作
细菌转化（bacterial transformation）原理和操作1．目的学会质粒DNA转化感受态受体菌的技术。
2．原理质粒DNA粘附在细菌细胞表面，经过42°C短时间的热击处理，促进吸收DNA。
然后在非选择培养基中培养一代，待质粒上所带的抗菌素基因表达，就可以在含抗菌素的培养基中生长。
3．器材旋涡混合器，微量移液取样器，移液器吸头，1.5ml 微量离心管，双面微量离心管架，干式恒温气浴（或恒温水浴锅），制冰机，恒温摇床，培养皿（已铺好固体LB-Amp），超净工作台，酒精灯，玻璃涂棒，恒温培养箱。
4．试剂LB培养基（不加抗菌素），LB培养基（加抗菌素），无菌ddH2O，IPTG，X- gal。
5．实验准备无菌ddH2O，1.5ml离心管装入铝制饭盒（灭菌）、移液器吸头装入相应的吸头盒（灭菌），20%IPTG（M/V），2% X-gal（M/V，用N,N-二甲基甲酰胺配）。
6．操作步骤（1）事先将恒温水浴的温度调到42℃。
（2）从-70℃ 超低温冰柜中取出一管（100μl）感受态菌，立即用手指加温融化后插入冰上，冰浴5~10min。
（3）加入5μl连接好的质粒混合液（DNA含量不超过100ng），轻轻震荡后放置冰上20min。
（4）轻轻摇匀后插入42℃水浴中1~2min进行热休克，然后迅速放回冰中，静置3~5min。
（5）在超净工作台中向上述各管中分别加入500μl LB培养基（不含抗菌素）轻轻混匀，然后固定到摇床的弹簧架上37℃震荡1h。
（6）在超净工作台中取上述转化混合液100~300μl，分别滴到含合适抗菌素的固体LB平板培养皿中，用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布均匀（注意：玻璃涂布棒上的酒精熄灭后稍等片刻，待其冷却后再涂）。
（7）如果载体和宿主菌适合蓝白斑筛选的话，滴完菌液后再在平板上滴加40μl 2% X-gal，8μl 20% IPTG，用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布均匀。
（8）在涂好的培养皿上做上标记，先放置在37℃恒温培养箱中30-60 min直到表面的液体都渗透到培养基里后，再倒置过来放入37℃恒温培养箱过夜。
高中生物 格里菲斯实验释疑：细菌如何转化
格里菲斯实验释疑：细菌如何转化1 细菌转化需处于感受态R型活肺炎双球菌（受体菌）在对数期后期（生长后期）约40分钟内处于“感受态”，吸收外源DNA的能力比其他时期大1000倍。
此时，R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面有30-80个“感受态因子”位点。
感受态因子是一种胞外蛋白，它可以催化外来DNA片段的吸收或降解细胞表面某种成分，从而使细胞表面的DNA受体显露出来（也可能是一种自溶酶，可特异性地结合双链DNA）。
2 转化因子的吸收被加热杀死的S型肺炎双球菌（供体菌）自溶，释放出自身的DNA片段（已经失活，但双链结构尚存在，分子量小于1×107，约含15个基因），称为“转化因子”。
当“转化因子”遇到感受态的R型活肺炎双球菌（受体菌）时，就有10个左右这样的双链片段与R型活肺炎双球菌（受体菌）细胞膜表面的“感受态因子”位点相结合，在位点上进一步发生酶促分解，形成平均分子量为4-5×106的DNA片段，然后双链拆开，其中一条降解，另一条单链逐步进入细胞，与受体菌染色体组（可理解为DNA，后同）上的同源区段配对，并使受体染色体组的相应单链片段被切除，从而将其替换，于是形成一个杂种DNA区段（它们间不一定互补，故可呈杂合状态），由此可见，细菌转化的实质是基因重组。
3 转化纯合子通过复制和分裂产生随着受体菌染色体组进行复制，杂合区段（如MN，N为转化因子）复制后的基因型为MM和NN分离成两个，其中之一类似供体菌NN，另一类似受体菌MM。
当细胞分裂后，此染色体发生分离，于是就由R型肺炎双球菌产生出S型肺炎双球菌的后代。
4 细菌转化的机理4.1通过分裂实现“真”转化因为R型与S型的DNA可以同源区段配对，形成杂合细菌，通过分裂生殖形成R型和S型两种纯种后代，并不是多数人认为转化是R型细菌吸收转化因子直接变成S型。
4.2 依赖感受态无荚膜的R型有非常重要的感受态，保证了S型的DNA可以进入。
反之则不会发生：S型有荚膜，无感受态，不能作为受体菌，若人为除去荚膜，培养出无荚膜的后代，它就同时丧失了毒性，变成R型，当然就会有了感受态。
细菌转化与平板筛选
➢载体：载体性质、空间结构、插入片段大小等 ➢受体细胞：受体细胞与载体的匹配度 ➢转化方法：受体细胞的预处理、供受体的比例、转化过程等
转化率
（四）转化细胞的扩增
❖扩增操作
❖ 转化细胞的扩增操作是指转化完成之后细胞的短 时间培养。在实验时，扩增操作往往与转化操作 偶联在一起，如：
❖ Ca2+诱导转化后的37℃培养一个小时 ❖ 原生质体转化后的再生过程 ❖ λ噬菌体转染后的30℃培养等，均属扩增操作
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2.各种基因工程受体的特性
酵母菌
具有真核生物的特征，遗传背景清楚，生长迅速，培养 简单，外源基因表达系统完善，遗传稳定
内源性蛋白产物种类繁多且含量高
适用于外源DNA的扩增DNA重组实验和基因工程重要的真核性受体菌
❖Ca 2+诱导的完整细菌细胞的转化
适用于革兰氏阴性细菌（如大肠杆菌等），1970年建立此技术，其原理 是Ca2+与细菌外膜磷脂在低温下形成液晶结构，后者经热脉冲发生收缩作用， 使细胞膜出现空隙，细菌细胞此时的状态叫做感受态
50-100mmol/L CaCl2
受体细菌
感受态细菌
CaCl2处理
重组体转入 细菌
分子生物学实验
实验四
细菌的转化与平板筛选
2021
实验目的
❖ 通过本实验，掌握大肠杆菌感受态细胞的制备及转 化的方法和技术以及重组子鉴定的方法。
仪器、材料与试剂
❖ (一) 仪器和材料 ❖ 超净工作台、低温离心机、恒温摇床、恒温箱、恒温水浴、离心管、
试管、培养皿、锥形瓶、接种针、玻璃涂棒、酒精灯、镊子、牙签、
具有较高的转化效率，容易导入重组DNA分子 具有与载体选择标记互补的表型
细菌转化实验步骤
2015.11.01细菌转化：
1.将质粒和感受态细胞从冰箱中取出，放入冰上
2.在无菌操作台中，将质粒1微升加入到感受态菌20-30微升中（不要用手捂菌，手也不要碰到EP管盖）
3.冰上30min，每隔5min轻摇EP管
4.将混合液在42℃中热激90s，将质粒粘附在感受态细胞表面，立即冰上静置1min
5.加入200微升LB培养基，轻轻摇匀，37℃振荡1-2h(45min)，使菌恢复正常
6.涂板，倒扣平板12-24h
7.挑取单克隆，扩大培养（培养基中加入相应抗生素，每100ml培养基加100微升抗生素）37℃摇菌（不超过16h）
8.提质粒
Attention：涂布平板时三角涂布棒刚烧完后记得冷却一下！！！！！
涂布平板的方法：用枪将液体滴加到中间，然后从内往外画圆稀释菌，以便最后在边缘处得到单克隆
扑灭酒精灯：盖的时候多盖几下
在倒扣平板前要先让培养基吸收菌，故先正放十几分钟，然后再倒扣起码14h 让菌张起来。
这个过程中不要开摇晃，直接37℃放置就好。
e6-5细菌转化实验和噬菌体实验
e6-5 细菌转化实验和噬菌体实验1928年，Frederick Griffith的肺炎双球菌（Streptococcus pneumoniae）转化（transformation）实验是DNA作为遗传物质的第一个有利证据。
他所使用的肺炎双球菌有两种，一种为光滑型（smooth，S），其细胞壁的外面有一个多糖荚膜（capsule），另一种为没有荚膜的粗糙型（rough，R）。
S型双球菌感染小鼠会导致小鼠患败血症而死亡，但将S型双球菌加热杀死后再感染小鼠则不会致病。
R型肺炎双球菌感染小鼠不会引起小鼠的死亡，但如果将R型细菌和加热杀“死”的S型细菌混合后感染小鼠能导致小鼠死亡，并在其体内检出活的S 型细菌[图e6-5(1)]。
Griffith认为，实验的结果是由于加热杀死的S细菌含有某种“转化因子”，可导致活的R细菌发生转化作用，从而使R型细菌恢复了生成荚膜的能力。
三年后发现，只需有加热杀死的S细菌的存在，就可导致R型双球菌在体外发生转化。
又过了两年，进一步证明只要将S细菌的提取液加到生长着R型细菌的培养基中，同样也能发生转化。
那么提取物中究竟是哪一种物质充当“转化因子”促使S细菌发生转化的呢？Griffith 最初认为，接种物中的死细菌可能提供了某些特异性的蛋白质为食料，使R型细菌能制造出荚膜。
图e6-5(1) Frederick Griffith的肺炎双球菌转化实验随后，O.T. Avery、C.M. Macleod 和M. Mccarty在前人工作的基础上，经过近十年的努力，终于成功在体外完成了转化实验[图e6-5(2)]，并确定了这种转化因子的化学本质是DNA，而不是蛋白质或其他的大分子。
他们将S型细菌加热杀死后，分离出多糖、脂类、RNA、蛋白质和DNA，然后分别加到R型细菌中培养，仅在加入S 型DNA的R型细菌中发生转化，产生了R型细菌和S型细菌。
同时他们还用不同的水解酶来处理各提取物，观察对实验的影响，结果发现在DNA中加入一种使DNA降解的DNA酶后就不能发生转化了。
细菌的转化
细菌的转化【实验原理】（一）DNA的转化转化这一概念来源于遗传学：细菌细胞的生物学特性由于吸收外源DNA发生可遗传的改变叫转化。
细菌处于容易吸收外源DNA状态叫感受态。
用理化方法诱导细胞进入感受态的操作叫致敏过程。
重组DNA转化细菌的技术操作关键就是通过化学方法，人工诱导细胞进入一个敏感的感受状态，以便外源DNA进入细菌内。
感受态的制备方法很多，如CaCl2法、Hanahan法、超级感受态法和电转化法，相比之下，CaCl2法操作简便，重现性好，转化率一般能达到5×106-2×107转化子/µg 质粒DNA，可以满足大多数的实验要求，为人们广泛接受，很多尖端实验室仍然在使用。
这项技术始于Mandel和Higa1970年的观察，他们发现细菌经过冰冷的CaCl2溶液处理及短暂热休克后，容易被λ噬菌体DNA感染，随后Cohn于1972年进一步证明质粒DNA用同样的方法也能进入细菌，其原理是细菌处于0℃，CaCl2低渗溶液中，菌细胞膨胀成球形，转化混合物中的DNA粘附于细胞表现，经42℃短时间热冲击处理，促进细胞吸收DNA复合物，在丰富培养基上生长数小时后，球状细胞复原并分裂增殖，被转化的细菌中，重组子中基因得到表达，在选择性培养基平板上，可选出所需的转化子。
（二）重组子的鉴定重组质粒转化宿主细胞后，还需对转化菌落进行筛选鉴定。
利用α互补现象进行筛选是最常用的一种鉴定方法。
现在使用的许多载体都具有一段大肠杆菌β-半乳糖苷酶的启动子及其编码α肽链的DNA序列，lacZ’基因编码的α肽链β-半乳糖苷酶的氨基端的短片段（146个氨基酸），宿主编码的 片段（缺失N端的β-半乳糖苷酶）和质粒编码的α片段各自都不具有β-半乳糖苷酶活性，但它们要以通过片段互补的机制形成具有功能活性的β半乳糖苷酶分子。
LacZ基因编码的α肽链与失去N 端的β-半乳糖苷酶突变体互补，这种现象称为α互补。
由α互补而形成的有功能活性的β半乳糖苷酶，可以用X-gal（5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷）显色测定出来，它能将无色的化合物Xgal切割成半乳糖和深蓝色的产物5-溴-4-靛蓝。
细菌转化实验原理和操作步骤
细菌转化实验原理与操作步骤转化(tｒａnsｆｏrmatｉoｎ)就是指一段同源或异源的DNA 转入受体细胞并得到表达的水平基因的转移过程,就是现代分子生物学研究与基因工程不可缺少的重要技术。
关键词:细菌转化细菌转化一、实验目的1.以pGLO 质粒转化大肠杆菌为例,学习转化的基本原理及方法。
2 、验证DNA 就是遗传物质,加深对中心法则的理解。
二、实验原理转化( ｔransformatioｎ)就是指一段同源或异源的ＤNＡ转入受体细胞并得到表达的水平基因的转移过程,就是现代分子生物学研究与基因工程不可缺少的重要技术。
目前常用的转化方法有CaCl 2 法( 化学转化法)与电转化法。
本实验就是用pGＬO 细菌转化试剂盒中提供的pGＬO 质粒来转化大肠杆菌,所用方法为CaCl 2 转化法。
pGLＯ质粒:pＧLO 质粒上主要含有两个基因,一个为编码绿色荧光蛋白(GFP) 的基因,一个为抗生素氨苄青霉素抗性基因。
此外,该质粒还整合有一个特殊的参与受体细胞中绿色荧光蛋白表达的基因调控体系,转化细胞中的绿色荧光蛋白基因只有在培养基中存在阿拉伯糖时才能启动表达。
转化子细胞将在不含阿拉伯糖的培养基上呈白色而在含阿拉伯糖的培养基上显绿色荧光,这种荧光在长波紫外灯下即可观察到。
ﻫ三. 实验材料受体菌: E.coｌi K12 HB101质粒: pGLO pｌaｓmid转化液( ＣaCl2 )氨苄青霉素( aｍp )阿拉伯糖( ara )培养基:固体LＢ、液体ＬB接种环、移液器等四. 实验步骤１. 准备平板: 每组: 1块ＬB 平板, 2 块ＬB/aｍp 平板, 1 块LB/amp/ａｒa 平板2. 准备感受态细胞:用250 μ l 无菌水或转化液悬浮试剂盒中提供的大肠杆菌菌粉,此即感受态细胞。
3、活化受体细胞:挑取1 环E.colｉK12ＨB101 菌液,于LB 培养基上３７℃活化16－24ｈ。
１) 在两只无菌离心管上分别标记＋DＮA,-ＤNA 。
细菌转化实验原理和操作步骤
细菌转化实验原理和操作步骤转化（transformation ）是指一段同源或异源的DNA 转入受体细胞并得到表达的水平基因的转移过程，是现代分子生物学研究和基因工程不可缺少的重要技术。
关键词：细菌转化细菌转化一．实验目的1 ．以pGLO 质粒转化大肠杆菌为例，学习转化的基本原理及方法。
2 ．验证DNA 是遗传物质，加深对中心法则的理解。
二．实验原理转化（transformation ）是指一段同源或异源的DNA 转入受体细胞并得到表达的水平基因的转移过程，是现代分子生物学研究和基因工程不可缺少的重要技术。
目前常用的转化方法有CaCl 2 法( 化学转化法) 和电转化法。
本实验是用pGLO 细菌转化试剂盒中提供的pGLO 质粒来转化大肠杆菌，所用方法为CaCl 2 转化法。
pGLO 质粒：pGLO 质粒上主要含有两个基因，一个为编码绿色荧光蛋白(GFP) 的基因，一个为抗生素氨苄青霉素抗性基因。
此外，该质粒还整合有一个特殊的参与受体细胞中绿色荧光蛋白表达的基因调控体系，转化细胞中的绿色荧光蛋白基因只有在培养基中存在阿拉伯糖时才能启动表达。
转化子细胞将在不含阿拉伯糖的培养基上呈白色而在含阿拉伯糖的培养基上显绿色荧光，这种荧光在长波紫外灯下即可观察到。
三．实验材料受体菌：E.coli K12 HB101质粒：pGLO plasmid转化液（CaCl2 ）氨苄青霉素（amp ）阿拉伯糖（ara ）培养基：固体LB 、液体LB接种环、移液器等四．实验步骤1. 准备平板：每组：1 块LB 平板，2 块LB/amp 平板，1 块LB/amp/ara 平板2. 准备感受态细胞：用250 μ l 无菌水或转化液悬浮试剂盒中提供的大肠杆菌菌粉，此即感受态细胞。
3. 活化受体细胞：挑取1 环E.coli K12 HB101 菌液，于LB 培养基上37 ℃活化16-24h 。
1）在两只无菌离心管上分别标记+DNA, -DNA 。
细菌转化PPT课件
化学方法人工合成的DNA片段
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实验原理 关于外源DNA片段与载体 的连接重组
采用由Hind III切割开的pUC19 质粒，以及由Hind III切割PCR
片 段 ， 用 T4 噬 菌 体 DNA 连 接 酶 将 PCR 片 段 与 切 割 开 质 粒 DNA 片 段 重 新 连 接 成 一 个 环 状 的 DNA 分 子 ， 即 把 目 的 基 因 DNA 插 入 质 粒 DNA ， 实 现 质粒重组。
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➢ 限制性内切酶（restriction endonuclease）指能识别碱基构成特异的 一段（4~8 bp）双链核酸序列，并从中将核酸的磷酸二酯键断裂的 一种蛋白酶。
➢ 每种酶有特异的识别核酸序列，称为酶切位点，一般为回文序列。 ➢ 所有的限制性内切酶切割DNA均产生含5′磷酸基和3′羟基基团
2. 加入2 μl质粒DNA溶液,轻轻摇匀,冰上放置30分钟。
3. 42℃水浴中热击90秒或37℃水浴5分钟,热击后迅速置于冰上冷却3-5分 钟。
4. 向管中加入1ml LB液体培养基(不含抗生素),混匀后37℃振荡培养1 小时,使细菌恢复正常生长状态,并表达质粒编码的抗生素抗性基因 (Ampr )。
转化用的质粒， 无菌1.5mL的eppendorf管
仪器
恒温摇床， 台式高速离心机， 恒温水浴锅， 电热恒温培养箱， 超净工作台， 微量移液枪
试剂
LB固体和液体培养基， 氨卞青霉素
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操作步骤
1. 从-70℃冰箱中取100μl（或50 μL）感受态细胞悬液,室温下使其解冻,解 冻后立即置冰上。
细菌转化的原理
细菌转化的原理
细菌转化是指将外来DNA导入细菌细胞中并使之表达的过程。
该过程主要依赖于两个主要的机制：自然转化和人工转化。
自然转化是指在自然环境下，细菌细胞利用其天然的DNA摄
入能力，直接吸收环境中的裸露DNA并将其整合到自身基因
组中。
这个过程是一种非常罕见的事件，只有一小部分细菌具备自然转化的能力。
人工转化是通过实验手段将外源的DNA分子引入细菌细胞中
的过程。
人工转化有多种方法，其中最常用的方法是通过瞬时提高细菌细胞周围环境的钙离子浓度和温度，使细胞膜通透性增加，使外源DNA能够穿过细胞膜。
一旦外源DNA进入细胞，它可以通过多种方式整合入细胞的染色体中，如重组、杂合等。
细菌转化的原理可以归纳为以下几个步骤：
1. 准备外源DNA：外源DNA可以是来自于同一物种不同菌
株的DNA，也可以是来自其他物种的DNA。
外源DNA需要
经过提取和纯化处理，以确保所使用的DNA片段是纯净的，
没有杂质。
2. 准备目标细胞：目标细胞通常是培养在富含营养物的培养基上的细菌。
在进行转化之前，细菌细胞通常会处于一种特殊状态，称为“转化态”，这种状态下细菌细胞对外源DNA更具接
受性。
3. 转化实验：将外源DNA与目标细胞混合，并通过特定的实验条件（如热。
细菌转化实验报告
一、实验目的1. 学习并掌握细菌转化实验的基本原理和操作步骤。
2. 观察并记录细菌转化实验的结果，分析实验结果，验证实验目的。
二、实验原理细菌转化是指细菌在自然条件下或人工诱导下，将外源DNA片段（如质粒）摄取并整合到自己的基因组中，从而获得新的遗传特性。
细菌转化实验是研究基因转移和基因工程的重要手段之一。
三、实验材料1. 菌种：大肠杆菌（E. coli）2. 质粒：pUC193. DNA分子：质粒DNA4. 转化试剂：钙离子（CaCl2）5. 培养基：LB培养基、琼脂平板6. 仪器：电热恒温培养箱、高压灭菌锅、超净工作台、微量移液器、PCR仪等四、实验方法1. 质粒DNA的制备：采用碱裂解法提取质粒DNA。
2. 电转化：将质粒DNA和感受态细胞（大肠杆菌）混合，加入钙离子试剂，混匀后置于冰上15分钟，然后放入热休克处理（42℃水浴中热休克45秒）。
3. 培养转化子：将转化后的细胞涂布在含有氨苄青霉素的LB琼脂平板上，37℃恒温培养过夜。
4. 鉴定转化子：取转化子菌落进行PCR扩增，验证质粒DNA是否已整合到受体菌基因组中。
五、实验步骤1. 质粒DNA的制备（1）将含有质粒的大肠杆菌培养至对数生长期。
（2）收集菌液，用碱裂解法提取质粒DNA。
（3）对质粒DNA进行电泳检测，观察质粒条带。
2. 电转化（1）将制备好的质粒DNA和感受态细胞（大肠杆菌）混合，加入钙离子试剂。
（2）混匀后置于冰上15分钟。
（3）将混合液放入热休克处理（42℃水浴中热休克45秒）。
3. 培养转化子（1）将转化后的细胞涂布在含有氨苄青霉素的LB琼脂平板上。
（2）37℃恒温培养过夜。
4. 鉴定转化子（1）取转化子菌落进行PCR扩增。
（2）观察PCR结果，判断质粒DNA是否已整合到受体菌基因组中。
六、实验结果与分析1. 质粒DNA的制备通过电泳检测，观察到质粒条带，说明质粒DNA已成功提取。
2. 电转化在含有氨苄青霉素的LB琼脂平板上观察到白色菌落，说明转化成功。
细菌活体转化实验报告
一、实验目的通过本实验，了解细菌活体转化实验的基本原理和方法，验证DNA作为遗传物质的作用，并观察转化过程。
二、实验原理细菌转化是指将一种细菌细胞内的遗传物质转移到另一种细菌细胞中，使后者获得前者的一些遗传特性。
实验中，利用肺炎双球菌作为实验材料，通过比较转化前后的菌落特征，验证DNA作为遗传物质的作用。
三、实验材料1. 肺炎双球菌（S型菌和R型菌）2. DNA提取试剂盒3. DNA连接酶4. 载体DNA5. 转化试剂6. 培养基7. 紫外线灯8. 显微镜四、实验步骤1. DNA提取：按照DNA提取试剂盒说明书提取S型菌和R型菌的DNA。
2. DNA连接：将提取的S型菌DNA与载体DNA进行连接，制备转化质粒。
3. 转化：将制备好的转化质粒与R型菌混合，进行转化实验。
4. 培养与观察：将转化后的R型菌在含有抗生素的培养基中培养，观察菌落生长情况。
5. 鉴定：利用显微镜观察转化后的R型菌菌落特征，与未转化R型菌进行比较。
五、实验结果1. 转化前R型菌菌落特征：菌落光滑、透明、无溶血现象。
2. 转化后R型菌菌落特征：菌落光滑、透明、有溶血现象。
3. 显微镜观察：转化后的R型菌菌落中存在与S型菌相似的菌落，说明转化成功。
六、实验讨论1. 实验结果表明，通过细菌活体转化实验，可以将S型菌的遗传物质转移到R型菌中，使R型菌获得S型菌的一些遗传特性。
2. 转化过程中，DNA作为遗传物质的作用得到了验证。
转化质粒中的S型菌DNA片段，通过转化进入R型菌细胞，使R型菌获得了S型菌的溶血特性。
3. 本实验中，紫外线照射和化学转化试剂的使用，为转化过程提供了条件。
紫外线照射可以损伤R型菌的细胞壁，使其成为易于吸收转化质粒的状态；化学转化试剂可以促进转化质粒进入R型菌细胞。
4. 实验结果提示，DNA作为遗传物质在生物遗传学中具有重要作用。
通过细菌活体转化实验，我们可以深入了解遗传物质的作用机制，为基因工程、生物技术等领域的研究提供理论依据。
细菌转化过程
细菌转化过程嘿，朋友们！今天咱来聊聊细菌转化过程，这可真是个神奇又有趣的事儿啊！你想想看，细菌那么小的东西，居然也能发生这么奇妙的变化。
就好像一个小小的魔法在它们身上施展了一样。
细菌转化呢，简单来说，就是细菌把外源的遗传物质给吸收了，然后自己就变了样啦！这就好比一个小朋友看到别人有个特别好玩的玩具，然后就拿过来变成自己的了，自己也就变得不一样了哦！那这是怎么发生的呢？首先啊，细菌得先接触到那些外源的遗传物质。
这就像是它们在茫茫人海中遇到了那个能改变它们的“贵人”。
然后呢，它们得想办法把这些遗传物质给弄进来呀。
这可不是件容易的事儿，就跟你要把一个大东西搬进一个小房子里似的，得费点功夫呢！这时候，细菌就会使出它们的小手段啦。
它们会通过一些特殊的通道或者机制，把这些外源遗传物质给拉进来。
这感觉就像是在拔河比赛，细菌拼命地把遗传物质往自己这边拽。
等遗传物质进来了，那可就热闹了。
细菌就得开始整合这些新的东西啦，让它们成为自己的一部分。
这就好像你买了新衣服，得试穿一下，看看合不合身，然后再决定怎么穿出去见人呀。
在这个过程中，要是出点差错可咋办呢？哎呀，那可就麻烦啦！就像你穿衣服扣错了扣子一样，可能会闹笑话哦。
不过细菌也不傻呀，它们也有自己的办法来尽量避免这些问题呢。
你说细菌转化这事儿神奇不神奇？咱生活中的很多事情不也像细菌转化一样吗？有时候一点点的改变，就能带来很大的不同呢。
你看那些科学家们，不就是通过研究细菌转化这些小细节，然后搞出了好多大发明、大发现嘛！这就跟我们平时学习一样，一点点的积累，最后就能有很大的收获呀。
所以啊，可别小看了细菌转化这事儿，这里面的学问大着呢！我们得好好研究研究，说不定能从里面找到好多有趣的东西，还能帮助我们解决好多实际问题呢！这细菌转化啊，真是个让人又爱又恨的小魔法呀！。
第四节 细菌的转化
第四节细菌的转化（一）基本原理指受体细菌通过直接吸收来自供体细菌或人工重组的含有特定基因的DNA片段，从而获得了相应遗传性状，这种现象称为细菌转化。
细菌转化的过程是一个DNA 导入和表达的过程。
受体菌的生理状态是影响转化率的首要因素。
实验室常用的转化细菌的方法分为化学性感受态菌转化（Transformation of Chemical Competent Cells）和电打孔转化（Eletroporation transformation，又叫电击转化）。
前者需要化学方法处理细菌制备感受态，最为常用；后者虽然受体菌容易制备，也容易获得高转化率，但需要电转化设备。
（二）化学感受态细菌转化的实验步骤：1）冰上解冻感受态菌，或快速用手掌的温度解冻，但尽可能不要使细菌的温度超过0度以上。
否则转化效率下降很快。
2）取感受态菌液50-100μL加入消毒预冷的1.5mL EP管，再加入DNA 1-100ng [质粒DNA 1-10ng,连接产物40-100ng;DNA溶液的体积不超过转化总体积（菌液+DNA）的20%]。
3）冰上站立20-30分钟 [冰浴到热激（Heat shock）期间不得振动EP管，因为此时DNA 仅仅疏松吸附在细菌表面]。
调节水浴锅到42°C。
4）轻轻移动转化EP管至42°C水浴中，停留30秒（>45秒会使转化率下降），立即移回冰浴，保持2-3分钟。
5）加入SOC培养基300-600μL（也可加入LB培养基600-800μL替代SOC，后者对提高转化效率有利）。
6）37°C，200-250RPM,恒温摇床旋转振荡45分钟-1小时（亦可在37度静置1小时，但37°C振荡的转化率要高于静置。
这对于质粒DNA的转化都无太大影响，文库或连接产物则希望获得尽可能高的转化效率）。
7）铺板接种转化过的菌液。
接种菌液注意以下常识：A．根据载体质粒，选择包含合适抗菌素的琼脂板；B．根据DNA的性质，选择合适的涂布的菌液量。
细菌转化实验步骤
细菌转化实验步骤(总1页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
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细菌转化：
1.将质粒和感受态细胞从冰箱中取出，放入冰上
2.在无菌操作台中，将质粒1微升加入到感受态菌20-30微升中（不要用手捂菌，手也不要碰到EP管盖）
3.冰上30min，每隔5min轻摇EP管
4.将混合液在42℃中热激90s，将质粒粘附在感受态细胞表面，立即冰上静置1min
5.加入200微升LB培养基，轻轻摇匀，37℃振荡1-2h(45min)，使菌恢复正常
6.涂板，倒扣平板12-24h
7.挑取单克隆，扩大培养（培养基中加入相应抗生素，每100ml培养基加100微升抗生素）
37℃摇菌（不超过16h）
8.提质粒
Attention：涂布平板时三角涂布棒刚烧完后记得冷却一下！！！！！
涂布平板的方法：用枪将液体滴加到中间，然后从内往外画圆稀释菌，以便最后在边缘处得到单克隆
扑灭酒精灯：盖的时候多盖几下
在倒扣平板前要先让培养基吸收菌，故先正放十几分钟，然后再倒扣起码14h让菌张起来。
这个过程中不要开摇晃，直接37℃放置就好。
2。
细菌转接比例
细菌转接比例1.什么是细菌转接？细菌转接是一种常用的实验方法，通过此方法将DNA插入到目标细胞中，使其在目标细胞中表达出来。
细菌转接是现代生命科学中的一个非常关键的实验技术，可以用来构建基因工程菌、进行下游蛋白表达和药物筛选等。
2.细菌转接的比例细菌转接的比例是非常关键的实验步骤，不同的比例会影响到转入的DNA数量，从而影响目标细胞的表达水平和相应的实验结果。
因此，细菌转接的比例需要仔细控制，有些实验甚至需要进行试验确定合适的比例。
3.细菌转接的基本步骤细菌转接的基本步骤包括：制备竞争菌、实验细胞菌的培养、转化DNA的制备和转化实验等。
1.制备竞争菌：首先需要制备竞争菌，将其分别培养在LB培养基中，生长至对数期。
2.实验细胞菌的培养：用LB培养基培养实验菌，生长至对数期。
培养过程中需要注意保持温度、湿度和气体等环境因素，以确保实验细胞能够充分生长。
3.转化DNA的制备：在进行转化实验之前，需要制备足够的目标DNA，包括测序模板、重组体蛋白、酶基因等。
DNA溶液的浓度与体积根据实验需要来确定，一般需要进行试验以确定最适合的参数。
4.转化实验：在制备好细菌和DNA后，就可以进行转化实验了。
实验过程中需要严格控制比例，并在转化前对培养基、温度、时长等条件进行调整，以最大限度地提高实验的成功率。
4.细菌转接的比例参数细菌转接的比例一般是指载体DNA和目标细胞的数量比例。
由于不同实验需求不同，因此比例参数也会有所差异。
以常见的高效DH5α为例，其比例参数大致为1ng的DNA对应100μl细胞菌液，要保证其转化成功率至少在10to the6次方以上。
5.如何控制细菌转接的比例为了控制细菌转接的比例，我们可以采用以下方法：1.通过初始菌体的光密度测量来确定转化细胞的密度。
2.构建标准曲线来推导出需要添加的DNA数量和接种量等参数，从而得到合适的比例参数。
3.确定目标细胞的生长速率，通过增加接种细胞的数量来控制细菌转接的比例。
细菌转接比例
细菌转接比例细菌转接比例是指在实验室中进行细菌转基因操作时，所使用的转基因载体与宿主细菌之间的比例关系。
细菌转接是一种常见的基因工程技术，通过将外源基因导入细菌中，使其表达目标蛋白质或产生特定的代谢产物。
而细菌转接比例的合理选择，对于转基因的成功率和效率具有重要影响。
在进行细菌转接实验时，首先需要选择适当的载体。
常见的载体包括质粒、噬菌体以及人工染色体等。
不同的载体具有不同的特点和应用范围，选择合适的载体可以提高转基因的成功率。
在选择载体时，重要的考虑因素包括载体的稳定性、复制能力、表达效率以及转入细菌的兼容性等。
细菌转接比例的选择需要考虑到载体与宿主细菌之间的相对浓度。
一般而言，较高的载体浓度可以提高转基因的成功率，但同时也会增加细菌毒性和代谢负担，降低细菌的生长速率。
因此，在选择细菌转接比例时需要平衡这两方面的因素，以达到最佳的转接效果。
转接比例还受到转接方法的影响。
常见的转接方法包括热激转接、电转接以及化学转接等。
不同的转接方法具有不同的适用范围和效率，选择合适的转接方法也是提高转基因成功率的关键。
细菌转接比例的选择还需要考虑到目标基因的大小和复杂性。
较大和复杂的基因片段往往需要较高的转接比例，以确保转入细菌中的基因片段完整和稳定。
而对于小而简单的基因片段，较低的转接比例可能已经足够。
在进行细菌转接实验时，还需要对转入细菌中的目标基因进行筛选和鉴定。
常见的筛选方法包括抗生素抗性筛选、荧光筛选以及基因组测序等。
通过筛选和鉴定，可以确定转入细菌中的目标基因是否成功表达，以及是否具有所期望的功能。
细菌转接比例的选择是细菌转基因实验中的重要环节。
合理选择转接比例可以提高转基因的成功率和效率，从而为后续的基因工程研究提供坚实的基础。
然而，由于细菌转接技术的复杂性和多样性，选择合适的转接比例并不是一件容易的事情。
在实际操作中，需要根据具体的实验条件和目标要求进行调整和优化，以获得最佳的转接效果。
细菌转接比例是细菌转基因实验中的重要参数。
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转化率与外源DNA的浓度在一定范围内成正比，但当加入的
外源DNA的量过多或体积过大时，则会使转化率下降。DNA溶
液的体积不应超过感受态细胞体积的5%。
对于以质粒为载体的重组分子而言，分子量大的转化效率低，
实验证明，大于30kb的重组质粒将很难进行转化。
重组DNA分子的构型与转化效率也密切相关，环状重组质粒
受体细胞出现新的遗传性状。
2、 感受态细胞的概念
所谓的感受态，即指受体（或者宿主）最易接受外源DNA片 段并实现其转化的一种生理状态，它是由受体菌的遗传性状所 决定的，同时也受菌龄、外界环境因子的影响。 细胞的感受态一般出现在对数生长期，新鲜幼嫩的细胞是制
备感受态细胞和进行成功转化的关键。
灭菌，且注意防止被其它试剂、DNA酶或杂DNA所污染，否则
均会影响转化效率或杂DNA的转入。 整个操作均需
1、 转化的概念及原理
在基因克隆技术中，转化特指将质粒DNA或以其为载体构建的
重组DNA导入细菌体内，使之获得新的遗传特性的一种方法。它
是微生物遗传、分子遗传、基因工程等研究领域的基本实验技术 之一。 受体细胞经过一些特殊方法（如：电击法，CaCl2等化学试剂 法）处理后，使细胞膜的通透性发生变化，成为能容许外源DNA 分子通过的感受态细胞。 进入细胞的DNA分子通过复制、表达实现遗传信息的转移，使
的转化率较分子量相同的线性重组质粒高10~100倍，因此重组
DNA大都构成环状双螺旋分子。
试剂的质量
所用的CaCl2等试剂均需是最高纯度的，并用最纯净的水配制，
最好分装保存于4℃。 杂菌和杂DNA的污染 整个操作过程均应在无菌条件下进行，所用器皿，如离心管， 移液枪头等最好是新的，并经高压灭菌处理。所有的试剂都要
制备出的感受态细胞暂时不用时，可加入占总体积15%的无 菌甘油或-70℃保存（有效期6个月）。
3、 感受态细胞制备
与细胞的生长状态和密度相关
从-70℃或-20℃甘油保存的菌种中直接转接用于制备感受态细
胞的菌液。不要用已经过多次转接，及贮存在4℃的培养菌液。
应用对数期或对数生长前期的细菌，密度过高或不足均会使转
化率下降。
受体细胞一般应是限制-修饰系统缺陷的突变株，即不含限制性
内切酶和甲基化酶的突变株。并且受体细胞还应与所转化的载体 性质相匹配。
4、 转化常用的方法
大肠杆菌的转化常用化学法（CaCl2法）。其原理是细菌处于 0℃、 CaCl2的低渗溶液中，菌细胞膨胀成球形，转化混合物中的 DNA形成羟基-钙磷酸复合物粘附于细胞表面，经42℃短时间热冲 击处理，促使细胞吸收DNA复合物，在丰富培养基上生长数小时
后，球状细胞复原并分裂增值，被转化的细菌中，重组子中基因
得到表达，在选择性培养基平板上，可选出所需的转化子。简单、 快速、稳定、重复性好，菌株适用范围广。 电击法不需要预先诱导细菌的感受态，依靠短暂的电击，促使 DNA进入细菌。因操作简便，愈来愈为人们所接受。
5、转化中的影响因素
质粒DNA的质量和浓度