2016上海交通大学遗传学实验实验七细菌转导
上海交通大学-环境微生物-微生物的遗传
肺炎双球菌观察
格里菲斯实验
体外转化实验
赫尔希实验 (美, 1952) (A·D·Hershey experiment)
35S
32P
获1960年的诺贝尔 医学和生理学奖。
弗伦克尔-康拉特 植物病毒的重建实验 (德, 1956)
(H.Fraenkel-Conrat)
为了证明核酸是遗传物质，弗伦克尔-康拉特 (Fraenkel-Conrat,Heinz) 用含RNA的烟草花叶 病毒 (TMV) 进行了著名的植物病毒重建实验。
F质粒为致育质粒
F因子的基因含有3个主要基因群，分别负责插入、复制 和转移的功能。
与有性生殖有关； 带有F质粒的为雄性菌，能长出性菌毛； 无F质粒的为雌性菌，无性菌毛。 通过F+和F-细菌的接合F因子可
经性菌毛传递给F-菌株，使F-菌 株转变为F+菌株。F因子可单独 存在，也可以通过同源重组整合 到细菌的染色体上。
质粒DNA
质粒DNA与染色体DNA
① 细胞染色体DNA分子量明显大于细胞所含质粒DNA 分子量，如大肠杆菌 (Escherichia coli) 染色体的DNA 分子为4.6×103 kb左右，而通常用于基因工程中的载 体一般均小于10kb，1~100×106Da。
② 大肠杆菌染色体质粒DNA较细胞染色体DNA更为耐 碱性。
一、微生物遗传的物质基础
1. 经典遗传学实验 2. DNA在真核生物中的存在状态 3. DNA在原核生物中的存在状态 4. 病毒和亚病毒中的存在状态
1. 经典遗传学实验
基础知识
❖ 野生型肺炎双球菌 (Strep-tococcus pneumoniae) 菌落为光滑 型，一种突变型为粗糙型，两者根本差异在于荚膜形成；
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 。
遗传学实验-细菌转化
五、实验步骤
（一）感受态的制备 1、E. Coli涂布于平板（Amp-），37℃，培养12h； 2、挑取单菌落，转移至盛有200mL LB的500mL三 角瓶中，37℃，振荡（200r/min）培养12h；
3、吸取1mL菌液，转移至盛有100mL LB的200mL三角瓶 中，37℃，振荡（200r/min）培养2~3h，每隔0.5h测OD600 值； 4、当OD600=0.3~0.4（对数生长期的OD600=0.6）取出； 冰上放置10~60min； 5、4℃，5000rpm，离心10min，弃上清； 6、冰预冷的0.1mol/L CaCl2 10mL悬浮细胞； 7、冰上放置15min； 8、4℃，5000rpm，离心10min，弃上清； 9、冰预冷的0.1mol/L CaCl2 2mL悬浮细胞； 10、用于转化实验；若需保存，加入终浓度15%的甘油， -70℃保存。
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 将上述沉淀重悬于100μL冰预冷的溶液Ⅰ 将上述沉淀重悬于100μL冰预冷的溶液Ⅰ中，剧烈 100μL冰预冷的溶液 震荡（须使沉淀完全分散）； 震荡（须使沉淀完全分散）； 加入200μL溶液Ⅱ，盖紧管口，快速颠倒离心管 加入200μL溶液Ⅱ 盖紧管口， 200μL溶液 5~10次 5~10次； 加入150μL冰预冷的溶液Ⅲ 盖紧管口， 150μL冰预冷的溶液 加入150μL冰预冷的溶液Ⅲ，盖紧管口，温和地颠 倒离心管5~10次； 倒离心管5~10次 5~10 10000r/min离心5min； 离心5min 10000r/min离心5min； 上清转移到另一新1.5mL离心管中； 1.5mL离心管中 上清转移到另一新1.5mL离心管中； 加入2倍体积的乙醇，充分混匀，室温放置2min 2min（ 加入2倍体积的乙醇，充分混匀，室温放置2min（若 沉淀不充分，可加入1/10体积3mol/L的醋酸钠）； 1/10体积3mol/L的醋酸钠 沉淀不充分，可加入1/10体积3mol/L的醋酸钠）； 10000r/min离心5min； 离心5min 10000r/min离心5min； 弃上清，干燥沉淀； 弃上清，干燥沉淀； TE溶解沉淀 保存。 溶解沉淀， 加TE溶解沉淀，保存。
上海交通大学-环境微生物-微生物的基因重组
转导的遗传物质
供体菌染色体DNA 任何部位或质粒
完全转导或流产转导
噬菌体DNA及供体菌 DNA的特定部位
受体菌获得供体菌DNA 特定部位的遗传特性 转导频率较普遍转导增 加1000倍(10-4)
转导的后果
转导频率
受体菌的10-7
普遍性转导
转化过程
TRANSFORMATION direct uptake of biologically active DNA fragments
细菌转化
以反向遗传学 的角度来确定 未知基因的功 能。
基因变异使基 因功能的丧失， 应用于重组 DNA技术和细 胞内同源重组。
反向遗传学
反向遗传学是相对于经典遗传学而言的。 经典遗传学是从生物的性状、表型到遗传物质来研究 生命的发生与发展规律。 反向遗传学则是在获得生物体基因组全部序列的基础 上，通过对靶基因进行必要的加工和修饰，如定点突变、 基因插入/缺失、基因置换等，再按组成顺序构建含生物 体必需元件的修饰基因组，让其装配出具有生命活性的 个体，研究生物体基因组的结构与功能，以及这些修饰 可能对生物体的表型、性状有何种影响等方面的内容。
Genetic Recombination
一、原核微生物的基因重组
1. 转化 (Transformation)
2. 转导 (Transduction)
3. 接合 (Conjugation)
4. 原生质体融合 (Cytoplasmic fusion )
5. 溶源性转换 (Lysogenic conversion)
细菌的多重营养缺陷型杂交
实验
接合现象的发现和证实
实验室细菌转种实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握细菌转种的基本原理和操作方法。
2. 了解不同转种方法的优缺点。
3. 学习通过显微镜观察细菌形态变化，判断细菌生长状态。
二、实验原理细菌转种是将纯培养的细菌接种到新的培养基上，使其继续生长繁殖的过程。
通过转种，可以扩大菌种数量，观察细菌的生长特性，为后续实验提供菌种。
三、实验材料1. 细菌菌种：金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎链球菌等。
2. 培养基：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、营养肉汤培养基等。
3. 实验器材：无菌试管、接种环、接种针、酒精灯、无菌棉签、显微镜等。
四、实验方法1. 转种方法：平板划线法、斜面接种法、液体培养基接种法。
（1）平板划线法将无菌接种环灼烧灭菌，待冷却后挑取少量菌种，在琼脂平板上划线，待菌落生长后，挑取单菌落进行转种。
（2）斜面接种法将无菌接种环灼烧灭菌，待冷却后挑取少量菌种，在斜面培养基上划线，待菌落生长后，挑取单菌落进行转种。
（3）液体培养基接种法将无菌接种环灼烧灭菌，待冷却后挑取少量菌种，接种到液体培养基中，摇匀后转入无菌试管中，置于37℃恒温培养箱中培养。
2. 观察方法：通过显微镜观察菌落形态变化，判断细菌生长状态。
五、实验步骤1. 准备工作：将实验器材和材料准备好，确保无菌操作。
2. 转种操作（1）平板划线法：将菌种接种到琼脂平板上，划线，待菌落生长后，挑取单菌落进行转种。
（2）斜面接种法：将菌种接种到斜面培养基上，划线，待菌落生长后，挑取单菌落进行转种。
（3）液体培养基接种法：将菌种接种到液体培养基中，摇匀后转入无菌试管中。
3. 观察方法：将转种后的菌种在恒温培养箱中培养，每隔一定时间观察菌落形态变化，记录生长状态。
六、实验结果与分析1. 平板划线法：转种后的菌落生长良好，菌落形态与原菌种相似。
2. 斜面接种法：转种后的菌落生长良好，菌落形态与原菌种相似。
3. 液体培养基接种法：转种后的菌种在液体培养基中生长良好，菌液颜色变深，菌体数量增加。
【遗传学结课论文】浅谈细菌转导实验及应用研究
中国农业大学课程论文（2012-2013学年秋季学期）论文题目：浅谈细菌转导实验及应用研究 课程名称： 遗传学 任课教师： 郭岩 朱登云班 级： 生物111班学 号： *********** 名：***浅谈细菌转导实验及应用研究摘要：转导（transduction）是指以噬菌体为媒介，由噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。
其具体含义是指一个细胞的DNA或RNA通过病毒载体的感染转移到另一个细胞中。
大致上转导可以分为一般性转导或普遍性转导（generalized transduction）和特异性转导（specialized transduction）或局限性转导（restricted transduction）。
本文阐述了转导现象的发现实验过程，简单概括了转导类型及其一般特征，介绍了转导机理模型；同时，转导常常应用于细菌的基因分析，如通过细菌共转导可以用于基因排列次序的确定等。
关键字：噬菌体转导三因子转导转导机理模型互补实验1 转导现象的发现1.1 发现背景在细菌转化现象被科学家发现并得到检验之后的1946年，Lederberg和Tatum在耶鲁大学发现了细菌还可以通过接合（conjugation）的方式完成基因的传递，在此之后人们继续研究细菌的相关基因的传递方式。
1951年由Lederberg 和其学生Zinder N试图验证鼠伤寒沙门氏菌（Salomcnella typhimurium）是否存在类似于大肠杆菌的接合现象。
在实验中，其用沙门氏菌的2个营养缺陷型杂交，菌株LA-2不能合成甲硫氨酸和组氨酸（即phe+ trp+ met- his-），菌株LA-22不能合成苯丙氨酸和色氨酸（即phe- trp- met+ his+），结果在基本培养基上以10-5的频率出现原养型的菌落（phe+ trp+ met+ his+）。
这与大肠杆菌的接合实验相似，但原养型菌落出现的频率要比大肠杆菌高100倍。
细菌局限性转导
实验十细菌的局限性转导一、实验原理：转导是由噬菌体为媒介将一个细胞的遗传物质转移给另一个细胞的过程。
随着分子遗传学的发展，转导已成为基因精细结构分析的常用方法。
转导可分为局限性转导和普遍性转导二大类。
本实验试图用局限性转导为例，用噬菌体（λ）专一性转导半乳糖发酵基因的现象来说明转导的基本原理。
并初步掌握转导实验的基本方法。
用E Coli k12 (λ) gal 作为供体菌，此菌带有原噬菌体（λ）。
控制半乳糖发酵的基因在细菌染色体上和（λ）紧密连锁。
当此菌体受紫外光诱导后，原噬菌体被释放出来，其中有一定比例的噬菌体带有邻近的半乳糖发酵基因。
这种噬菌体称λdg，这种噬菌体在感染另一不能发酵半乳糖的菌体时（即受菌体）就有可能使其转变成为能发酵半乳糖的菌体。
整个过程可以下图表示：K12（λ）gal+（供体菌）↓UVλgal+↓K12 S gal-（受体菌）→ K12 S gal-/ (λ) gal+（转导子）上述转导方式产生转导子的频率是很低的，称低频转导。
我们选用K12（λ/λgal）双重溶源菌作供体菌，它经U、V诱导裂解后，可含有大量的带gal+基因的转导颗粒，故转导频率很高，称高频转导。
二、实验材料：大肠杆菌（E Coli）K12（λ）gal+，带有原噬菌体（λ）和缺陷噬菌体（λdg）能发酵半乳糖，作为供体菌。
K12 S gal-，不带噬菌体，不能发酵半乳糖，对噬菌体（λ）敏感。
作为受体菌及测定噬菌体（λ）效价的指示菌。
三、实验准备：1.用具：6cm培养皿 1套9cm培养皿 6套1.5ml离心管 5支离心管 2支2.培养基（1）LB液体培养基（2）加倍肉汤培养液2ml成分同LB培养液，浓度加倍。
（3）半乳糖EMB培养基：伊红（Y）0.4克、美兰0.06克、半乳糖10克、蛋白胨10克、NaCl 5克、K2HPO4 2克、蒸馏水、1000ml、pH 7.0-7.2（4）磷酸缓冲液：5ml(用1×A)KH2PO4 1.5gK2HPO4 9g蒸馏水 1000ml pH7.03.药品：氯仿0.2ml四、实验步骤：1.噬菌体的诱导和裂解液的制备第一天：傍晚，从供体菌斜面挑取一环接种于5ml的LB培养液中，37℃培养过夜。
细菌转导遗传与分子生物学实验ppt
实验步骤
噬菌体效价测定
取10ul裂解液至990ul磷酸buffer, 震荡混匀， 再从中取10ul裂解液至990ul磷酸buffer， 震荡混匀，得到10-6稀释液
取0.1ml稀释液和0.5ml gal-受体菌至半固体 肉汤培养基(3ml)管中，混匀，倒入肉汤固 体培养基中，摇匀，凝固后37℃培养过夜
实验材料
菌株：E.coli k12(λ)gal+ k12Sgal-
用品：Eppondoff离心管(1.5ml/4.5ml) Tip枪头(1ml/200ul/20ul)
培养基(肉汤固体/半固体/加倍肉汤/EMB) 试剂：氯仿、磷酸buffer
实验步骤
噬菌体的诱导和裂解液的制备
取4ml gal+菌液至离心管，4000rpm，5min 倒去上清，加3ml磷酸buffer，震荡悬浮 将悬浮液倒入培养皿，UV照射处理10s 加入3ml加倍肉汤，37℃避光培养2h 取0.8ml培养液于小离心管，加入0.2ml氯
如T4
•温和噬菌体
如、Mu-1、P1和P2等
溶源菌的形成和转导的发生
• 溶源发生时噬菌体整合进大肠杆菌染色体中的固定 位点上，这个位点在gal(半乳糖代谢基因)和bio(生物 素合成基因)之间，这位点称为BOB’，它与的附着 位点POP’有相同的核心序列区，由15bp组成，它们 通过同源单交换发生整合，形成溶源菌。
细菌转导
实验目的
通过大肠杆菌噬 菌体专一性转导 半乳糖发酵基因 学习掌握局限性 转导的原理，掌 握转导实验的基 本方法
实验原理
转导定义： 以噬菌体作为媒介将一个细胞（供体） 的遗传物质传递给另一个细胞（受体局限性转导
细菌转化的实验报告
一、实验目的1. 掌握细菌转化的基本原理和方法。
2. 熟悉电击法和热激法两种转化方法。
3. 学习如何筛选和鉴定转化子。
二、实验原理细菌转化是指将外源DNA分子导入细菌细胞内，使其获得新的遗传性状的过程。
转化过程包括：感受态细胞的制备、DNA分子的转化、转化子的筛选和鉴定。
三、实验材料1. 菌株：大肠杆菌DH5α感受态细胞。
2. 质粒载体：pUC19质粒。
3. 试剂：氯化钙（CaCl2）、无菌水、DNA分子量标准、琼脂糖、限制性内切酶、T4 DNA连接酶、DNA marker、LB培养基、抗生素（如氨苄青霉素）等。
4. 仪器：电击仪、电击杯、离心机、PCR仪、凝胶成像系统、培养箱等。
四、实验方法1. 感受态细胞的制备（1）将大肠杆菌DH5α感受态细胞接种于LB培养基，37℃培养过夜。
（2）取过夜培养的细菌，按1:100的比例加入无菌水，轻轻吹打混匀。
（3）将混匀的细菌溶液在冰浴中放置30分钟。
（4）4℃下以4000 r/min离心5分钟，弃上清。
（5）向沉淀中加入500 μL无菌水，轻轻吹打混匀。
（6）4℃下保存备用。
2. 电击转化（1）将pUC19质粒和感受态细胞按照1:1的比例混合，轻轻吹打混匀。
（2）将混合液转移到电击杯中。
（3）在电击仪上设置电压为2.5 kV，电容为25 μF，电阻为200 Ω。
（4）进行电击转化，时间约为5秒。
（5）将电击后的混合液立即加入到2 mL LB培养基中，混匀。
（6）37℃培养1小时。
3. 转化子筛选（1）将培养好的转化子涂布于含氨苄青霉素的LB琼脂平板上。
（2）37℃培养过夜。
（3）观察并记录菌落生长情况。
4. 转化子鉴定（1）取转化子菌落，提取质粒DNA。
（2）进行PCR扩增，检测质粒载体上的目的基因。
（3）将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳，观察结果。
五、实验结果与分析1. 转化子筛选经过培养，观察到平板上出现了白色菌落，表明转化成功。
2. 转化子鉴定通过PCR扩增，观察到目的基因条带，说明转化子中含有目的基因。
遗传物质的转化实验报告
一、实验目的1. 了解肺炎双球菌转化实验的基本原理和方法；2. 掌握肺炎双球菌转化实验的操作步骤；3. 验证DNA是遗传物质。
二、实验原理肺炎双球菌转化实验是遗传学领域的一个重要实验，它揭示了DNA作为遗传物质的本质。
实验主要包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验。
格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：肺炎双球菌（S型、R型）、DNA酶、蛋白质酶、多糖酶、生理盐水、无菌培养皿、无菌移液管、显微镜等；2. 仪器：恒温培养箱、离心机、显微镜等。
四、实验方法1. 格里菲斯体内转化实验（1）将S型细菌和R型细菌分别培养在生理盐水中，制成悬浊液；（2）将S型细菌悬浊液与R型细菌悬浊液混合，置于37℃恒温培养箱中培养；（3）观察培养结果，记录R型细菌转化为S型细菌的情况。
2. 艾弗里体外转化实验（1）将S型细菌培养在含有DNA酶、蛋白质酶、多糖酶的培养基中，制成悬浊液；（2）将R型细菌培养在含有DNA的培养基中，制成悬浊液；（3）将S型细菌悬浊液与R型细菌悬浊液混合，置于37℃恒温培养箱中培养；（4）观察培养结果，记录R型细菌转化为S型细菌的情况。
五、实验结果与分析1. 格里菲斯体内转化实验结果：在混合培养过程中，部分R型细菌转化为S型细菌。
2. 艾弗里体外转化实验结果：在混合培养过程中，部分R型细菌转化为S型细菌。
通过以上实验结果，我们可以得出以下结论：1. S型细菌中存在某种转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌；2. DNA是遗传物质，它具有将遗传信息传递给下一代的能力。
六、实验讨论1. 本实验验证了DNA是遗传物质，为遗传学领域的发展奠定了基础；2. 实验过程中，要注意无菌操作，避免污染；3. 实验结果受多种因素影响，如培养条件、实验材料等，需要在实验过程中严格控制。
七、实验总结通过本次实验，我们了解了肺炎双球菌转化实验的基本原理和方法，掌握了实验操作步骤，并验证了DNA是遗传物质。
细菌的转导（演示实验）
实验一细菌的转导（演示实验）一、基本知识与原理转导是以噬菌体为媒介将一个细胞的遗传物质转移给另一个细胞的过程。
随着分子遗传学的发展，转身已成为基因精细结构分析的常用方法之一。
根据噬菌体转导供体菌基因的差异，转导可分为普遍性转导和局限性转导。
这里以局限性转导为例说明转导的基本原理。
局限性转导实验中常用的是大噬菌体，它能整合在大肠杆菌染色体ＤＮＡ上的半乳糖基因（ｇａｌ）和生物素基因（ｂｉｂ）之间，因此，它能转导半乳糖基因（一）又能转导生物素基因（ｂｉｏ）。
本实验选用大肠杆菌Ｅ。
ｏｈＫ．２（Ａ）为供体菌（即大噬菌体的ＤＮＡ已整合在大肠杆菌的ＤＮＡ上，我们称该大肠杆菌为溶源性大肠杆菌，’ｇａｔ””为带有半乳糖基因）。
由于在此供体菌中噬菌体与半乳糖基因（匆”）紧密连锁，因此，当此供体菌受紫外线照射后会产生裂解反应，噬菌体被诱发释放，以一定的比例形成带有半乳糖基因的转导噬菌体。
当这种转导噬菌体与受体菌ＥＣＯ］ｉＫ；。
Ｓｇａｌ－（此细菌不能利用半乳糖，‘’表示此细菌半乳糖基因发生突变）混合接触时，带有一基因的转导噬菌体能以一定的频率整合到受体首上，从而使不能利用半乳糖的ｇａｌ一受体菌转变成了能利用半乳糖的ｇａｔ”细菌。
整个过程可用图１２－’表示：ｌ二、实验目的和要求以局限性转导为例来说明转导的基本原理，进一步验证是遗传物质，并初步掌握转导实验的基本方法。
三、实验器材（1）实验材料：供体菌受体菌（２）实验试剂：肉汤液体培养基、肉汤固体培养基、ＺＥ肉汤液体培养基、半固体琼脂培养基、半乳糖ＥＭＢ培养基、灭菌生理盐水（或磷酸缓冲液）Ｄ（３）实验设备：培养皿（９厘米）、三角烧瓶（５０毫升）、试管、离心管，离心机，移液管，涂棒，水浴锅，离心机，紫外照射箱、温箱四、实验方法与步骤１噬菌体的诱导和裂解液的制备（１）供体菌的活化与培养，取—环供体菌，接种于盛有ｓｍＬ肉汤液体培养基的三角瓶中３７度培养１６ｈ后，吸取0.5毫升菌液，接种于盛有肉4.5毫升肉汤液体培养基的三角瓶中，继续培养４～6小时。
遗传学实验-细菌转化37页PPT
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
Hale Waihona Puke 遗传学实验-细菌转化46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
上海交通大学遗传学第七章
• 近婚系数：有亲缘关系的配偶，他 们从共同祖先得到同一基因又将这 同一基因同时传递给他们的子女使 之成为纯合子的概率。
30
1、常染色体基因近婚系数的计算 （以姨表兄妹为例）
31
试计算A、B之间的亲缘系数k及C的 近婚系数F。
32
2、近亲婚配的有害效应：
19
（二）估计X连锁基因频率
男性是半合子，表现型频率=基因型频率= 基因频率。
例：Xg 血型基因频率的计算：
性别 男性
女性
血型 Xg(a+) Xg(a-) Xg(a+)
Xg(a-)
表6-2 Xg血型基因频率的计算
基因型
XgaY XgY XgaXga XgaXg XgXg
实得人数
188 110 260
在XD遗传中,设显性致病基因频率为p隐性基因 频率为q，
则男/女=p/(p2+2pq)=1/(p+2q)=1/(p+2-2p)=1/(2-p) p<1，1/(2-p)<1， 可见，XD遗传中，女性患者要多于男性患者。
22
二、检验遗传假设
根据Castle-Hardy-Weinberg平衡可计 算各种遗传假设的期望值，用来与 观察值比较，以检验遗传假设是否 符合于客观实际。
13
检验MN血型群体调查是否符合HardyWeinberg平衡：
表6－1 MN血型调查资料的遗传平衡吻合度x2测验
LMLM
LMLN
LNLN
合计
观察数(O) 期望数(E)
397
382.96 (np2)
861 889.05 (n2pq)
530
细菌的转化实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解细菌转化实验的基本原理和方法。
2. 掌握通过转化实验将目的基因导入受体菌的过程。
3. 观察和验证转化实验的结果。
二、实验原理细菌转化是指受体菌直接吸收供体菌的DNA片段，并获得供体菌的部分遗传性状的过程。
在转化实验中，通常使用质粒载体作为目的基因的载体，将目的基因与质粒载体连接，然后通过转化方法将重组质粒导入受体菌，从而实现目的基因的转化。
三、实验材料1. 菌株：供体菌株（如E.coli DH5α）、受体菌株（如E.coli BL21）2. 质粒载体：含有目的基因的质粒载体（如pET-28a）3. 试剂：DNA连接酶、T4 DNA连接酶缓冲液、DNA分子量标准、DNA纯化试剂盒、PCR引物、LB培养基、氨苄西林、IPTG（异丙基硫代半乳糖苷）4. 仪器：PCR仪、凝胶成像系统、恒温培养箱、超净工作台、移液器、离心机等四、实验方法1. 质粒提取：按照DNA纯化试剂盒说明书提取含有目的基因的质粒DNA。
2. PCR扩增：设计特异性引物，利用PCR技术扩增目的基因片段。
3. DNA连接：将PCR扩增的目的基因片段与质粒载体进行连接，构建重组质粒。
4. 重组质粒转化：将构建好的重组质粒通过转化方法导入受体菌株，选择氨苄西林作为抗生素筛选标记。
5. 转化子筛选：将转化后的菌株在含有氨苄西林的LB培养基上进行培养，观察菌落生长情况。
6. 阳性克隆鉴定：挑选白色菌落进行PCR扩增，鉴定是否成功转化目的基因。
7. 目的基因表达验证：将阳性克隆接种到含有IPTG的LB培养基中，观察菌落颜色变化，以验证目的基因的表达。
五、实验结果1. 质粒提取：成功提取含有目的基因的质粒DNA。
2. PCR扩增：成功扩增出目的基因片段。
3. DNA连接：成功构建重组质粒。
4. 转化实验：成功转化目的基因到受体菌株。
5. 转化子筛选：在含有氨苄西林的LB培养基上，白色菌落为转化子。
6. 阳性克隆鉴定：PCR鉴定成功转化目的基因。
遗传学第七章细菌的遗传分析78习题
遗传学第七章细菌的遗传分析78习题第七章细菌的遗传分析一、填空题1、细菌的遗传重组可通过________ 、_______________ 、________ 和 _______ 四种途径实现2、Hfr 的染色体进入受体菌后，此时的细菌细胞被称为____________ 二倍体。
3、细菌重组有两个特点： ________________ 和 _______________ 。
4、判断所转化的两个基因是连锁的还是独立遗传的，可通过观察DNA 浓度降低时的转化频率的改变来说明。
如果当 DNA 浓度下降时，AB 共转化频率下降和A 或B 转化下降程度相同，则说明A 和B 是 ;如果AB 共转化频率的下降远远超过 A 或B 转化频率下降的程度，则说明 A 和B 是。
5、在互补测验中，两个突变型若表现岀互补效应，则证明 ___ ；若不能岀现互补，则证明 ______6、顺反子既有功能上的 _____ ，又有结构上的 _____ 。
7、在原核生物中，（）是指遗传物质从供体转换到受体的过程；以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质重组的过程称（）。
8、戴维斯的“ U ”型管试验可以用来区分细菌的遗传重组是由于（）还是由于（）。
9、细菌的遗传重组是由接合还是由转导所致，可以通过（）试验加以鉴别，其依据是（）。
10、用S （ 35）标记的噬菌体感染细菌放在液体培养基中培养，而后分离菌体和培养液，绝大部分的放射性将在（）测得。
11、将E.Coli 放入含有氚标记的胸腺嘧啶培养基中培养一个世代，取岀后再在无放射性的培养基中培养2个世代，被标记的细胞比例应该是（）12、入噬菌属于（）噬菌体，噬菌体是通过一种叫做（）的拟有性过程实现遗传重组。
14、野生型T4噬菌体能侵染大肠杆菌B 菌株和K12（入）株，形成小而边缘模糊的噬菌斑，而突变型T4噬菌体能侵染大肠杆菌 B 菌株，形成大而边缘清楚的噬菌斑，但不能侵染K12（入）株通过两种不同突变型的杂交，可以估算岀两个突变型之间的重组值，大肠杆菌两个突变型重组值试验中的作用是（）二、选择题1、假设用两种噬菌体（一种是 a-b-，另一种是a+b+）感染大肠杆菌，然后取其裂解液涂布培养基，得到以下结果： a+b+ = 4750，a+b- = 370， a-b+ = 330， a-b- = 4550，从这些资料看， a 和b 间的重组率有多大？。
细菌转导大学生物学
实验五细菌转导一实验目的通过大肠杆菌噬菌体专一性转导半乳糖发酵基因学习掌握局限性转导的原理，掌握转导实验的基本方法。
二实验原理转导（transduction）是由噬菌体将一个细胞的基因传递给另一细胞的过程。
在这一过程中，细菌的一段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内，并通过感染而转移到另一个受体细菌内。
它是细菌之间传递遗传物质的方式之一。
转导可以分为普遍性转导和局限性转导。
普遍性转导指噬菌体能转导供体细菌的任何基因，局限性转导指噬菌体只能转导供体菌染色体DNA上的某些特定基因。
转导实验中常用的是λ噬菌体，本实验中选用了溶源性的E.coli K12(λ)gal+为供体菌。
在此供体菌中λ噬菌体与gal基因紧密连锁，当此供体菌受紫外线照射后产生裂解反应，噬菌体被诱发释放，以一定的比例形成带有gal基因的转导噬菌体。
当这种转导噬菌体与受体菌E.coli K12S gal-混合接触时，带有供体菌gal基因的转导噬菌体能以一定的频率整合到受体菌的染色体DNA，使不能利用半乳糖的gal-受体菌转变成了能利用半乳糖的gal+细菌。
gal+细菌在以半乳糖为唯一的碳源、并含有伊红美蓝的培养基上，可发酵半乳糖产酸从而形成有金属光泽、黑褐色的菌落。
流程示意图如下：E.coli k12(λ)gal+（供体）UV 照射(λ)gal+噬菌体感染E.coli k12S gal-（受体）E.coli k12S gal-/(λ)gal+（转导子）三实验材料1、菌株E.coli k12(λ)gal+E.coli k12S gal-2、用具Eppondoff离心管(1.5ml/4.5ml)、离心机、培养皿等3、培养基、缓冲液a、肉汤培养基：牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaCl 5g，去离子水定容至1L，pH 7.0-7.2，固体培养基加琼脂2%，半固体培养基加琼脂0.7-1%。
b、加倍肉汤培养基：加倍浓度的肉汤培养基c、半乳糖伊红美蓝（EMB）培养基：伊红0.4g，美蓝0.06g，半乳糖10g，蛋白胨10g，K2HPO42g，琼脂20g，去离子水定容至1L，pH 7.0-7.2。
细菌转导_实验报告
一、实验目的1. 理解细菌转导的基本原理。
2. 掌握细菌转导实验的基本技术。
3. 观察和分析转导噬菌体在细菌间传递遗传物质的现象。
二、实验原理细菌转导是一种通过噬菌体作为媒介，将供体细菌的遗传物质传递给受体细菌的过程。
转导可分为普遍性转导和局限性转导。
本实验采用局限性转导，以噬菌体专一性转导半乳糖发酵基因为例，说明转导的基本原理。
三、实验材料与试剂1. 供体菌株：E.coli K12（gal）2. 受体菌株：E.coli K12gal-3. 噬菌体：噬菌体λ4. 培养基：肉汤液体培养基、加倍肉汤液体培养基5. 工具：培养皿、三角瓶、试管、离心管、吸管、玻璃涂棒四、实验步骤1. 将供体菌株E.coli K12（gal）在肉汤液体培养基中培养至对数生长期。
2. 将培养好的供体菌株离心收集菌体，重悬于加倍肉汤液体培养基中。
3. 将噬菌体λ与供体菌株混合，在37℃水浴中保温30分钟。
4. 将混合液接种到受体菌株 E.coli K12gal-的肉汤液体培养基中，37℃培养过夜。
5. 将培养好的混合液涂布到含有伊红和美蓝的平板上，37℃培养过夜。
6. 观察并记录平板上的菌落生长情况。
五、实验结果与分析1. 在平板上观察到菌落生长，说明转导过程成功。
2. 观察到部分菌落呈现半乳糖发酵阳性，即能够利用半乳糖生长，而受体菌株E.coli K12gal-为半乳糖发酵阴性。
3. 通过对菌落进行PCR检测，证实转导噬菌体将半乳糖发酵基因从供体菌株传递给了受体菌株。
六、实验结论1. 本实验成功实现了细菌转导，证实了噬菌体可以作为遗传物质的载体，在细菌间传递遗传物质。
2. 通过局限性转导实验，揭示了细菌转导的基本原理和操作技术。
七、实验讨论1. 在实验过程中，噬菌体λ的选择对转导效率有重要影响。
本实验中使用的噬菌体λ具有较高的转导效率。
2. 实验中受体菌株的选择对转导结果也有一定影响。
本实验中使用的受体菌株E.coli K12gal-为半乳糖发酵阴性，使得半乳糖发酵阳性的转导子更加明显。
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。
2016上海交通大学遗传学实验PPT实验七细菌转导
λ噬菌体DNA的环化
cos
3’ 5’ GGGCGGCGACCT
CCCGCCGCTGGA 5’ 3’
cos
环化
cos
λ噬菌体DNA插入大肠杆菌基因组
gal
+
A
B
C
D
原噬菌体 A D 溶源性 细菌 细菌基因组DNA
C
B
插入宿主菌基因组的原噬菌体随宿主菌的分裂而增殖，当 受到紫外线照射或温度改变时可以造成阻遏物失活，使裂 解相关基因表达，噬菌体DNA环出、复制、转录、翻译 、包装，细菌裂解，释放出数百个新噬菌体
4mlPB重悬
取2ml 打开盖， UV 15S
加2ml 2LB 轻摇混匀
重悬液
（二）转导（点滴法）的步骤
1. 按右图在EMB平板 上做好标记 2. 用受体菌涂出两条菌 带（1-2环菌/条） 3. 37℃倒置培养1.5小时
1-N：张三 李四 王五 赵六
实验七、细菌的局限性转导
一、实验目的 （一）了解转导的基本原理 （二） 掌握转导实验的基本方法 （三）验证细菌遗传物质可以通过噬菌体转移 二、实验原理 (一）转导的概念：转导是以噬菌体为媒介所进行的 细菌遗传物质的重组过程。在这一过程中，细菌的一
转导子
E. coli K12S gal－
λ
受体菌
gal 非转导子
半乳糖EMB培养基
E. coli K12S gal－
本实验所用的供体菌
E. coli K12(λ) gal+是一种双重溶源菌
λ(dgal+) λ
宿主菌染色体
裂解液中
(dgal+) (转导噬菌体)占50%
(正常噬菌体)占50%
三、实验材料 供体菌：E. coli K12(λ)gal+ 受体菌：E. coli K12S gal四、实验器具和药品
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加2ml 2轻LB摇混匀
（抑制光修复）
盖上盖， 37℃避 光
（二）转导（点滴法）的步骤
1. 按右图在EMB平板 上做好标记
2. 用受体菌涂出两条菌 带（1-2环菌/条）
1-N：张三 李四 王五 赵六
3. 37℃倒置培养1.5小时
实验七、细菌的局限性转导
一、实验目的 （一）了解转导的基本原理 （二） 掌握转导实验的基本方法 （三）验证细菌遗传物质可以通过噬菌体转移
基本培养基
U形管培养
LA22: phe-trp-tyr-his+
吹/吸
LA2: phe+trp+tyr+his-
FA?
LA22
LA2
发生机理
LA22菌株 上清液
+ RNA酶 + LA2菌株
+ DNA酶 + LA2菌株
P22
基本培养基
基本培养基
菌落裂解？
噬菌体介导的遗传物质转移 转导
“We weren't looking for transduction--we bumped into it”.
3000 r1p0mmin （多组）
噬菌体 取 裂解液 1ml 细胞碎片
噬菌体 裂解液
（二）转导（点滴法）的步骤
1. 按右图在EMB平板 上做好标记
2. 用受体菌涂出两条菌 带（1-2环菌/条）
1-N：张三 李四 王五 赵六
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3. 37℃倒置培养1.5小时
4. 在两个圆圈中各接种 一环噬菌体
5. 在四个方格中各接种一环噬菌体 (防止污染）
6. 37℃倒置培养48-72小时后观察结果
实验材料 供体菌（gal＋，用于制裂解液，分发，1管/组） 半乳糖EMB平板（超净台内，2块/组） 灭菌空培养皿（超净台内，1个/组） 灭菌离心管（超净台内，2支/组） 受体菌（gal－，用于涂EMB平板，超净台内，公用） PB（磷酸缓冲液，超净台内，公用） 2×LB （超净台内，公用） 氯仿（超净台内，公用）
3000 r1p0mmin （多组）
37℃ 3 hr
100 ml LB
5ml供体菌
防止污染！ 吸去上清
4mlPB重 悬
（诱发SOS反应）
取 2ml 打开盖， UV 15S
重悬液
加2ml 2LB 轻摇混匀
（抑制光修复）
盖上盖， 37℃避 光 2hr后移入 离心管
（促进裂解）
加0.2ml氯 仿 剧烈震荡30秒
(三）转导的类型
1. 普遍性转导可以转导细 菌染色体组的任何部分， 例如P22噬菌体介导的转 导
2. 局限性转导只能转导细 菌染色体组的特定部分， 例如λ噬菌体介导的转导
P22噬菌体 λ噬菌体
普遍性转导可以转导细菌染色体组的任何部分
（例如：P22噬菌体）
A
转导噬菌体
B
B
BA
A基因组的任何部分都可能通过转导噬菌体进入B基因组
转导子
gal -
非转导子
半乳糖EMB培养 基
本实验所用的供体菌
E. coli K12(λ) gal+是一种双重溶源菌
λ(dgal+)
λ
宿主菌染色体
裂解液中
(dgal+) (转导噬菌体)占50%
(正常噬菌体)占50%
三、实验材料
供体菌：E. coli K12(λ)gal+ 受体菌：E. coli K12S gal四、实验器具和药品
二、实验原理 (一）转导的概念：转导是以噬菌体为媒介所进行的 细菌遗传物质的重组过程。在这一过程中，细菌的一 段染色体被错误地包装在噬菌体的蛋白质外壳内，并 通过感染而转移到到另一个受体细菌内
（二）转导的发现
由Lederberg和Zinder于1952年发现
Joshua Lederberg (1925-2008) 1958年获诺贝尔奖
局限性转导只能转导细菌染色体组的特定部分
（例如:λ噬菌体只能插到宿主基因组的gal和bio之间， 所以只能转移gal或bio基因）
λ (dgal+) 细菌染色体
λ (dbio+)
λ原噬菌体
（四）本实验的原理
噬菌体 由外壳蛋白和DNA组成 基因组DNA全长48.5kb 至少有61个基因 头部的包装上限为51kb
λ噬菌体DNA的环化
3’ 5’ GGGCGGCGACCT
cos
环化
cos
CCCGCCGCTGGA 5’ 3’
cos
λ噬菌体DNA插入大肠杆菌基因组
gal +
AD
C
B
A
B
C
D
原噬菌体
溶源性 细菌
细菌基因组DNA
插入宿主菌基因组的原噬菌体随宿主菌的分裂而增殖，当 受到紫外线照射或温度改变时可以造成阻遏物失活，使裂 解相关基因表达，噬菌体DNA环出、复制、转录、翻译 、包装，细菌裂解，释放出数百个新噬菌体
删除与整合
尾部合成
头部合成
通过转导噬菌体获得gal+基因的受体菌称为转导子
转导子因能利用半乳糖而产生大量的酸，在EMB培养基 上显示为紫色,并带有金属光泽
非转导子因不能利用半乳糖而不产生大量酸，在EMB培养 基上显示为白色
λ (dgal+)
受体菌
gal+
E. coli K12S gal－
λ
受体菌
E. coli K12S gal－
1. 器具：培养皿，试管，离心管，接种棒，移液器 2. 培养基：LB液体培养基，2×LB液体培养基，半乳 糖EMB培养基。（配制方法见《遗传学实验指导》） 3、试剂：磷酸缓冲液（PB）、氯仿
五、实验步骤 （一） 噬菌体裂解液的制备（制备λdgal＋）
取1ml
E. coli K12(λ)gal+
37℃过 夜
实验七、细菌的局限性转导
实验顺序：先做后讲，因为中间需要等待2小时 分组方案：2人制备λ噬菌体裂解液 2人涂受体菌平板和点加λ噬菌体
五、实验步骤 （一） 噬菌体裂解液的制备（制备λdgal＋）
5ml供体菌
3000 r1p0mmin （多组）
防止污染！ 吸去上清
4mlPB重 悬
取
2ml 打开盖，
UV 15S 重悬液
单独培养
鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium） 的两种营养缺陷型
LA22: phe-trp-tyr-his+
基本培养基
LA2: phe+trp+tyr+his-
基本培养基
混合培养
LA22: phe-trp-tyr-his+
LA22 + LA2
LA2: phe+trp+tyr+his-
环出、复制、转录、 翻译、包装
释放子代噬菌体
裂解
在环出、复制、包装过程中偶尔会发生错误而产生 转导噬菌体（频率≈10-6) 转导噬菌体能感染宿主菌，但由于DNA缺失，不能 独立完成复制、包装等过程，所以是缺陷噬菌体
λ噬菌体基因组DNA各部分的功能
溶菌控制 晚期控制 DNA合成控制 阻遏 早期控制
重组