感受态细胞转化操作步骤12.8
大肠杆菌感受态细胞的转化方法
一、概述大肠杆菌是一种常见的微生物细菌，广泛存在于自然界中。
而大肠杆菌感受态细胞的转化方法，是一项重要的研究课题。
本文旨在探讨大肠杆菌感受态细胞的转化方法，以期为相关领域的学者和研究人员提供参考。
二、大肠杆菌感受态细胞的定义大肠杆菌感受态细胞是指能够接受外源DNA并进行转化的大肠杆菌细胞。
在细菌转化的过程中，外源DNA能够通过不同的方式导入大肠杆菌感受态细胞内，并且在某种条件下，使其获得新的遗传信息，从而表现出与原有菌株不同的性状。
三、大肠杆菌感受态细胞的转化方法1. 热激转化方法热激转化方法是将需要转化的大肠杆菌细胞与外源DNA在高温条件下共培养，利用高温使大肠杆菌细胞的细胞壁变得松弛，使外源DNA能够顺利进入细胞内。
然后在低温下将其复性，并引起DNA与细胞的内合作用，最终实现外源DNA的转化。
2. 电穿孔法电穿孔法是通过将大肠杆菌感受态细胞暴露在高电场中，在电场作用力下使细胞膜发生孔道破裂，从而使外源DNA顺利进入细胞内，实现转化。
3. 化学法化学法是使用化学物质（如钙离子、聚乙二醇等）处理大肠杆菌感受态细胞，使细胞膜通透性提高，从而使外源DNA得以顺利进入细胞内，实现转化。
4. 冷冻法冷冻法是将需要转化的大肠杆菌感受态细胞与外源DNA共同置于冰冻条件下进行培养，利用冰冻条件下细胞膜通透性增加，使外源DNA能够进入细胞内，最终实现转化。
5. 基因枪法基因枪法是利用基因枪将外源DNA通过高速微粒轰击的方式，直接送入大肠杆菌感受态细胞内，从而实现转化。
6. 瞬时脉冲法瞬时脉冲法是利用高压脉冲将外源DNA导入大肠杆菌感受态细胞内，通过瞬时压力使细胞膜通透性增加，从而使外源DNA能够进入细胞内，实现转化。
四、大肠杆菌感受态细胞的转化效率影响因素1. 外源DNA的浓度外源DNA的浓度对大肠杆菌感受态细胞的转化效率有重要影响。
过高或者过低的外源DNA浓度都会降低转化效率。
2. 细胞状态大肠杆菌感受态细胞的生长状态和健康程度对转化效率有直接影响。
感受态的制备与转化,质粒提取(原理和操作步骤)
感受态的制备与转化，质粒提取（原理和操作步骤）感受态细胞: 理化方法诱导细胞，使其处于最适摄取和容纳外来DNA的生理状态。
即指细菌细胞在一定的生长阶段，自身或通过人为处理而具有摄取外源DNA并使其基因型和表现型发生相应变化的能力。
如大肠杆菌经CaCl2处理，就成为容易受质粒DNA转化的细胞。
一般来说,感受态细胞的最基本要求是：1、没有质粒2、容易被转进去（一般是G-细菌，细胞壁薄）3、营养条件一般，非苛养菌CaCl2法：操作原理：1.将快速生长的大肠杆菌置于经低温（0℃）预处理的低渗氯化钙溶液中，便会造成细胞膨胀，同时Ca2+会使细胞膜磷脂双分子层形成液晶结构，促使细胞外膜与内膜间隙中的部分核酸酶解离开来，离开所在区域，诱导细胞成为感受态细胞细胞膜通透性发生变化，极易与外源DNA相粘附并在细胞表面形成抗脱氧核糖核酸酶的羟基－磷酸钙复合物。
2.此时，将该体系转移到42℃下做短暂的热刺激（90s），细胞膜的液晶结构会发生剧烈扰动，并随机出现许多间隙，外源DNA就可能被细胞吸收。
进入细胞的外源DNA分子通过复制、表达，实现遗传信息的转移，使受体细胞出现新的遗传性状。
3.将转化后的细胞在选择性培养基上培养，筛选出带有外源DNA分子的阳性克隆。
意义：将构建好的载体转入感受态细胞进行表达，不仅可以检验重组载体是否构建成功，最主要的是感受态细胞作为重组载体的宿主可以进行后续实验，如蛋白质表达纯化等工作。
细菌处于容易吸收外源DNA的状态叫感受态。
转化是指质粒DNA或以他为载体构建的重组子导入细菌的过程。
实验材料：E. col i DH5α菌株: Rˉ,Mˉ,Ampˉ；pBS质粒DNA；eppendorf管。
试剂:1.LB固体和液体培养基2.Amp母液(储存浓度50mg/ml)3.含Amp的LB固体培养基:将配好的LB固体培养基高压灭菌后冷却至60℃左右,加入Amp储存液,使终浓度为50ug/ml,摇匀后铺板。
4.0.05mol/L CaCl2溶液:称取0.28g CaCl2(无水,分析纯),溶于50ml重蒸水中,定容至100ml,高压灭菌。
感受态转化步骤
感受态转化步骤
咱今天就来讲讲感受态转化的那些事儿哈。
你想啊，这感受态转化就像是一场奇妙的旅程。
首先呢，你得把细胞培养得好好的，就像给小宝贝们提供一个舒适的家。
这细胞得健康有活力，不然咋能接受新的基因呢，对吧？
然后呢，要把这些细胞弄得特别敏感，就像让它们处于一种特别期待新事物的状态。
这时候就该让它们感受一下外界的刺激啦。
接下来就是关键的一步啦，把要转化进去的基因送进去。
这就好比是给细胞们送上一份特别的礼物，得小心翼翼地放进去，可不能弄出啥差错。
送进去之后呢，就得让细胞们好好地融合吸收。
这过程就好像是细胞们在慢慢品味这份礼物，努力去理解和接纳它。
再之后，就是给它们一些时间去适应啦，让它们好好地把新基因融入到自己的体系中。
哎呀，你说这感受态转化是不是很神奇？就像是在细胞的世界里进行一场小小的变革。
想想看，如果这个过程出了问题，那可就糟糕啦！就像你精心准备了一份礼物，结果送错了地方，那不就白费心思了嘛。
所以啊，每一步都得特别仔细，特别认真。
这可不像做游戏，随便玩玩就行。
咱做实验的人啊，就得像个细心的守护者，时刻关注着这些细胞的变化，确保一切都顺顺利利的。
你说，要是细胞们会说话，它们会不会感谢我们这么精心地照顾它们呀？
反正啊，感受态转化这事儿可不简单，得用心去对待，才能得到好的结果哟！咱可不能马虎，得把每一个细节都做到位，这样才能让细胞们乖乖地接受新基因，为我们的实验带来好的成果呀！
总之呢，感受态转化就是这么一个有趣又重要的过程，需要我们好好去钻研，去体会。
你准备好了吗？一起去探索这个神奇的领域吧！。
大肠杆菌感受态细胞的制备与转化
大肠杆菌感受态细胞的制备与转化1. 引言大肠杆菌（Escherichia coli）是一种常见的细菌，广泛应用于生物学研究和工业生产中。
其中，大肠杆菌感受态细胞的制备与转化是生物工程领域中的重要技术，对于基因工程、药物研发等方面具有广泛的应用价值。
2. 大肠杆菌感受态细胞的制备大肠杆菌感受态细胞的制备是通过基因工程手段将目标基因（外源基因）导入大肠杆菌细胞内，使其表达目标蛋白或产生目标产物。
通常情况下，制备大肠杆菌感受态细胞需要进行以下步骤：2.1 培养基的选择在进行大肠杆菌感受态细胞的制备过程中，需要选择适合的培养基。
常用的培养基包括LB培养基、SOB培养基等，这些培养基中含有适量的氨基酸、碳源等，能够满足大肠杆菌细胞的生长需求。
2.2 载体的构建在进行大肠杆菌感受态细胞的制备时，需要将目标基因导入大肠杆菌细胞内。
这一过程中，通常需要将目标基因插入至载体（如质粒）中，构建重组质粒。
2.3 转化大肠杆菌细胞转化是将重组质粒导入大肠杆菌细胞内的过程。
常用的转化方法包括热激转化、电穿孔法等。
通过这些方法，可以将构建好的重组质粒导入大肠杆菌细胞内。
3. 大肠杆菌感受态细胞的转化大肠杆菌感受态细胞的转化是基因工程中的一个重要步骤，该技术可以使外源DNA片段导入并稳定集成到大肠杆菌的染色体内。
3.1 转化方法大肠杆菌感受态细胞的转化有多种方法，如热激转化法、化学转化法和电穿孔法等。
这些方法都是通过改变细菌细胞膜通透性，使外源DNA片段能够进入细胞内。
3.2 转化效率的影响因素影响大肠杆菌感受态细胞转化效率的因素很多，包括DNA片段的长度、外源DNA的纯度、细胞复活时间、转化温度等。
在进行大肠杆菌感受态细胞的转化时，需要考虑这些因素，以提高转化效率。
4. 个人观点和理解大肠杆菌感受态细胞的制备与转化是生物工程中的重要技术，对于基因工程、蛋白表达等方面具有重要意义。
通过对该技术的深入了解和实践，可提高对基因工程的理解与实践能力。
大肠杆菌感受态细胞的制备和转化原理和操作步骤
在自然条件下,很多质粒都可通过细菌接合作用转移到新的宿主内,但在人工构建的质粒载体中,一般缺乏此种转移所必需的mob 基因,因此不能自行完成从一个细胞到另一个细胞的接合转移。
如需将质粒载体转移进受体细菌，需诱导受体细菌产生一种短暂的感受态以摄取外源DNA。
转化(Transformation)是将外源DNA 分子引入受体细胞,使之获得新的遗传性状的一种手段,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。
转化过程所用的受体细胞一般是限制修饰系统缺陷的变异株，即不含限制性内切酶和甲基化酶的突变体(Rˉ,Mˉ),它可以容忍外源DNA 分子进入体内并稳定地遗传给后代。
受体细胞经过一些特殊方法(如电击法,CaCl2,RbCl(KCl)等化学试剂法)的处理后,细胞膜的通透性发生了暂时性的改变,成为能允许外源DNA 分子进入的感受态细胞(Compenent cells)。
进入受体细胞的DNA 分子通过复制,表达实现遗传信息的转移,使受体细胞出现新的遗传性状。
将经过转化后的细胞在筛选培养基中培养，即可筛选出转化子(Transformant,即带有异源DNA 分子的受体细胞)。
目前常用的感受态细胞制备方法有CaCl2 和RbCl(KCl)法，RbCl(KCl)法制备的感受态细胞转化效率较高,但CaCl2法简便易行,且其转化效率完全可以满足一般实验的要求,制备出的感受态细胞暂时不用时,可加入占总体积15％的无菌甘油于-70℃保存(半年),因此CaCl2 法为使用更广泛。
为了提高转化效率, 实验中要考虑以下几个重要因素：1. 细胞生长状态和密度: 不要用经过多次转接或储于４℃的培养菌，最好从－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。
细胞生长密度以刚进入对数生长期时为好，可通过监测培养液的OD600来控制。
DH5α菌株的OD600为0.5 时,细胞密度在5×107 个/ml 左右(不同的菌株情况有所不同),这时比较合适。
感受态细胞的制备和转化
感受态细胞的制备和转化或者：设计好实验项⽬，如正、负对照（参考如下表格，按表格内容操作）3.细菌培养液，各加⽆菌⽔⾄150µL（不超过200µL）涂LB/ Amp/IPTG/X-Gal平板（此步骤的⽬的是计算转化率）；对其余各项，分别各取⼀半涂布于LB/ Amp平板上，余下的转化液置4℃冰箱保存。
倒置平板，37℃培养12-14⼩时。
⼀般来说，含有活性半乳糖苷酶的细菌⽐⽆活性酶的细菌⽣长慢，故过夜培养后可见到毫⽶⼤⼩的阳性⽩⾊菌落⽽阴性的兰⾊菌落只有针尖⼤⼩。
5. 将上述菌液摇匀后取100µl 涂布于含Amp的筛选平板上，正⾯向上放置半⼩时，待菌液完全被培养基吸收后倒置培养⽫，37℃培养16-24⼩时。
6. 计算转化率，统计每个培养⽫中的菌落数。
转化后在含抗⽣素的平板上长出的菌落即为转化⼦,根据此⽫中的菌落数可计算出转化⼦总数和转化频率,公式如下：转化⼦总数＝菌落数×稀释倍数×转化反应原液总体积／涂板菌液体积转化频率（转化⼦数／每mg质粒DNA）＝转化⼦总数／质粒DNA加⼊量(mg)感受态细胞总数＝对照组２菌落数×稀释倍数×菌液总体积／涂板菌液体积感受态细胞转化效率＝转化⼦总数／感受态细胞总数[注意] 本实验⽅法也适⽤于其它E.coli受体菌株的不同的质粒DNA的转化。
但它们的转化效率并不⼀定⼀样。
有的转化效率⾼,需将转化液进⾏多梯度稀释涂板才能得到单菌落平板,⽽有的转化效率低,涂板时必须将菌液浓缩(如离⼼),才能较准确的计算转化率。
第四节注意事项与提⽰1. 倒平板时应避免培养基温度过⾼，若温度过⾼，则加⼊的氨苄青霉素会失效，且培养基凝固后表⾯及⽫盖会形成⼤量冷凝⽔，易于造成污染及影响单菌落的形成。
若⽤⼿掌感受培养基觉得很烫但尚可忍受时，培养基温度即为55℃左右。
制备好的LB/Amp平板可于4℃冰箱储存2个⽉，时间过长氨苄青霉素将会失效。
感受态细胞的制备和转化
四 实验结果
转化效率计算公式如下： 转化子总数 转化频率= DNA加入量 =转化子/µ g DNA 转化子总数=转化菌落数*稀释倍数*转化 反应液体积
五 思考题
1 试总结出实验成功的关键步骤。 2 用乳糖作为BL21（DE3）菌株目的的基因 表达的诱导剂的作用机制是什么？ 3 在用氨苄青霉素作为抗菌素筛选转化子是， 一般37℃培养时间不超过20小时，为什么？ 4 氯化钙转化与电转化相比有哪些优点和缺 点。
实验 三 感受态细胞的制备和转化
一 实验原理
转化作用是在一定条件下，一种特定的DNA 分子（供体或称转化因子）转入到一定的细 菌体内（受体菌），使其发生遗传形状改变 的过程。 在正常生长条件下，少数细菌可发生转化作 用，但大多数细菌并不发生转化，只有在一 定条件作用下（如用Ca++处理细菌细胞或电 刺激），细菌呈现感受状态后，外源DNA才 能转化进入受菌体内。因此，若想将外源 DNA分子转化进入一定的受菌体内，通常需 将受体菌先制备成易感受状态。
三 操作步骤
2 重组质粒pGEX-6p DNA的转化 取上述感受态细胞200µ 1，加重组质粒DNA2µ 1（约 10ngDNA），混匀后，冰上作用30分钟，然后转到 42℃水浴 进行热休克90秒，快速转移样品到冰浴， 预冷1-2分钟，加0.8mlLB液体培养基，37℃培养45 分钟后取原液各0.2ml涂布Amp平板，同时将0.2ml感 受态细胞涂布于Amp平板作为对照。倒置平板， 37℃恒温培养箱中培养12-16小时，观察对照转化的 平板，观察转化子出现的数目，计算转化效率。所 得的到的单菌落即为菌株BL21（DE3）pGEX-6p。
感受态细胞的制备及转化
实验五感受态细胞的制备及转化一、目的掌握感受态细胞制备和转化的基本方法。
二、原理所谓感受态细胞是通过一定的试剂处理细胞，使细胞处于易于接受外源DNA的生理状态。
通常用0.1mol/L CaCl2处理细胞，就可得到感受态细胞。
细胞原本所处的生理状态制备对感受态细胞的制备很关键。
将重组DNA导入细胞的方法有多种，入热休克法，电击法等。
通过这些方法可以使细胞膜出现暂时的松弛，导致外源DNA进入细胞。
三、试剂与仪器（一）试剂1．0.1mol/L CaCl2称取无水氯化钙56g，加重蒸水至500ml，于高压锅灭菌20分钟。
2．LB液体培养基（见实验一）3．LB固体培养基（见实验一）4．氨苄青霉素（100mg/ml）（二）仪器1．冷冻离心机2．平衡天平3．无菌操作台4．微量移液器5．高压灭菌锅四、操作步骤（一）感受态细胞的制备(0.1mol/L CaCl2方法)1．从深冻菌株中划单克隆（LB、建议用不加抗生素和加抗生素的两种培养基，检查有无污染）。
2．挑单克隆于5ml LB中(不加抗生素)，37℃摇菌培养12~16小时(300rpm)(可过夜培养)。
3．取1ml菌液（接种）到50 ml LB中(37℃，预热), 扩大培养。
应准备两个培养物。
4．约2小时开始，用一个培养测OD600值（此培养只做测量OD600值用，OD600值指示细胞密度，这里用于判断培养物是否处于对数生长期）。
OD600值在0.4 - 0.5时( 注意此时培养物处于对数生长期，细胞数应在20分钟内加倍。
所以建议OD600值应控制在0.4为佳)，立即把另一个培养物放置在冰浴里10分钟，让细胞停止分裂。
5．把培养物分装到两个50毫升聚丙烯管(灭菌并预冷)，4℃离心4000rpm, 10分钟。
6．弃上清, 加入10ml 0.1M CaCl2 (灭菌并预冷) 悬浮沉淀，4℃离心4000rpm，10 分钟。
7．弃上清, 加2ml 0.1M CaCl2 (灭菌并预冷) 悬浮沉淀。
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感受态细胞转化
（一）实验准备：
1.Amp母液：
称取氨苄青霉素100mg溶于1ml dd H2O中。
0.22μm滤器过滤除菌，用EP管分装后储存于-20℃冰箱.
2.X-Gal溶液（2%，m/v）
称取20mg X-Gal溶于1ml二甲基甲酰胺（DMF）中。
用玻璃试管或聚丙烯管分装后储存于-20℃冰箱,装有X-Gal溶液的试管须用铝箔包裹以防因光照而被破坏.（无须过滤）
3.IPTG（20%,m/v,0.8mol/L）
称取IPTG2g溶于8ml dd H2O中。
用蒸馏水定容至10mL。
0.22μm 滤器过滤除菌，用EP管分装成1mL一小份后储存于-20℃冰箱. （二）操作步骤“
质粒pBS SK(-)的转化
1.取感受态细胞置于冰浴中，待感受态细胞融化后，分别在100μl 感受态细胞悬液中加入下列DNA质粒或水，轻轻摇匀后冰上放置30分钟。
感受态细胞+pBS SK(-)质粒2μl (含量不超过50ng,体积不超过10μl)
感受态细胞+无菌水2μl （阴性对照）
2. 热击：42℃水浴中热击90秒（注：精确计算时间，过长将对细胞造成伤害）,热击后立即置于冰上冷2-5分钟（禁止摇动）。
3. 复苏：向每管中加入400μl LB液体培养基(注：不含Amp),混匀后37℃轻摇培养1~1.5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 )。
涂布平板筛选转化质粒
方法一（《分子克隆实验指南》标准方法）
1.将溶化的顶层琼脂分装于17*100mm试管，将试管置于45℃的加
热块槽内备用。
（90mm培养板用3mL顶层琼脂；150mm培养板用7mL顶层琼脂）2．从加热块取出一支试管，快速加入活菌含量不多于3000（90培养基）或10000（150培养基）的细菌悬液0.1mL。
盖紧试管盖颠倒数次。
以使细菌在琼脂中混匀。
3.按下表加入：
4. 快速将溶化的顶层琼脂倾入含有适当抗生素的凝固琼脂板的中部，旋转培养板使琼脂散匀。
.注：含Amp的LB固体培养基倒板
(1)配制：100mlLB培养基加入1.5g琼脂粉
(2)抗生素的加入：高压灭菌后，应使培养基降温至50℃，方可加入Amp，按每100ml培养基加10mg/ml Amp溶液1ml，使其终浓度为
100μg/ml（但是也有人认为Amp浓度为50—100ug/ml），
(3)倒板：在超净台上铺平板，90mm直径的培养皿约需25ml培养基。
培养基倒入培养皿后，打开盖子，在紫外下照10-15分钟。
5．于室温使琼脂凝固，擦净培养板盖上的冷凝水，颠倒培养板于37℃培养12-16h.
6.取出培养板于4℃放置数小时使菌落显色。
7.鉴定携带重组质粒的克隆
1).携带野生型质粒的克隆含有β-半乳糖苷酶活性，菌落的中央呈淡蓝色，外周成蓝色。
2). 携带重组质粒的克隆含有β-半乳糖苷酶活性，菌落呈奶白色，有时会在菌落中央出现假性蓝斑.
8.筛选和培养携带重组质粒克隆.
软琼脂中蓝色或白色克隆可在不同方向上形成,不管其方向性,这些克隆很容易用接种环或牙签通过穿刺琼脂浅层而被挑选出来,并转移至含有抗生素的培养基中.
方法二（《分子克隆实验指南》备用方法）
1在含有适当抗生素的预制90mm琼脂板（LB或YI）中央滴加40uL2%X-Gal和7uL20%IPTG(如有必要)
2.用一个无菌的涂布器（或一个弯曲而顶口已用火焰封闭的巴斯德吸头）播洒X-Gal溶液，使之分散于培养板表面。
于37℃温浴至全部液体消失。
（由于二甲基甲酰胺的挥发性低，如用新鲜琼脂板这一过程要持续
3-4h。
）
3接种需要鉴定的细菌，可以用接种环划线，也可以用牙签挑取克隆，或用细菌悬液（50000个细胞/mL）铺板，90mm板用100ul悬液。
4．颠倒培养板于37℃培养12-16h.
5.取出培养板于4℃放置数小时使菌落显色。
方法三
IPTG,X-Gal,AMP培养基
1.在100ml的琼脂培养基中，加入200ulX-Gal（2%）,100ul的Amp 和100ulIPTG（20%）,制成培养基。
2.倒板后打开盖子，在紫外下照10-15分钟。
3. 接种需要鉴定的细菌，可以用接种环划线，也可以用牙签挑取克隆，或用细菌悬液（50000个细胞/mL）铺板，90mm板用100ul悬液。
4．颠倒培养板于37℃培养12-16h.
5.取出培养板于4℃放置数小时使菌落显色。
次日（12-14小时后）观察和计算转化率：观察记录转化情况并统计转化率。
转化后在含抗生素的平板上长出的菌落即为转化子，根据此皿中的菌落数可计算出转化子总数和转化频率，公式如下：
转化子总数＝该皿的菌落数×稀释倍数
（注：稀释倍数= 转化反应原液总体积／涂板菌液体积）
转化频率＝转化子总数／质粒DNA加入量(μg)
（注：理想值可达5×106～2×107转化子/ μg DNA）。