细菌转化实验原理和操作步骤
格里菲斯体外转化实验过程
格里菲斯体外转化实验是一种常用的分子生物学技术，用于将外源DNA导入到细菌细胞中。
这种方法是由赫伯特·W·格里菲斯于1928年首次描述的，后来被称为“格里菲斯实验”。
以下是格里菲斯体外转化实验的基本步骤：1.准备接受细胞：首先，需要选择合适的宿主细胞，通常使用大肠杆菌（Escherichia coli）等细菌。
这些细菌通常是在培养基中生长并具有较高的转化效率。
2.制备DNA样品：接下来，需要准备含有外源DNA的样品。
这些DNA样品可以是纯化的质粒DNA、线性化的DNA片段或基因组DNA。
DNA样品通常在实验室中通过DNA提取、PCR扩增等方法获得。
3.制备质粒DNA：如果使用质粒DNA作为外源DNA，需要将质粒DNA经过适当的处理（如线性化）以提高转化效率。
4.转化实验：将目标细菌细胞与外源DNA混合，并将其暴露于特定的条件下，使DNA能够进入细胞内。
通常，这个过程需要通过热激冲（heat shock）、电穿孔（electroporation）或化学法（如钙离子诱导法）等方法来实现。
5.恢复生长：转化后的细菌需要在适当的培养条件下进行恢复生长，以使转化的DNA在细菌中复制和表达。
这通常涉及将细菌转移到富含培养基的琼脂平板上进行培养。
6.筛选与鉴定：为了确定转化是否成功，通常会使用选择性培养基或基因标记来筛选转化细胞。
成功的转化通常会导致表达外源基因或表型改变，可以通过PCR检测、酶切分析、蓝白斑筛选等方法来鉴定。
总的来说，格里菲斯体外转化实验是一种常用的方法，用于将外源DNA导入到细菌细胞中，并使其在细菌中复制和表达。
通过这种方法，研究人员可以研究基因功能、基因调控、蛋白表达等多个方面的生物学问题。
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。
r型细菌转化为s型细菌的原理
r型细菌转化为s型细菌的原理R型细菌和S型细菌是指链球菌（Streptococcus pneumoniae）的两种不同的菌株。
R 型菌株没有多糖胶囊，使其不能被宿主的免疫系统所识别并攻击。
而S型菌株具有多糖胶囊，它可以在宿主体内形成保护屏障，让S型菌株免受宿主体内防御系统的攻击。
这种菌株间的转化是由弗雷德里克·格里菲斯（Frederick Griffith）在1928年的实验中首次发现的。
在他的实验中，他发现S型细菌可以通过转化成为R型细菌。
这项实验成为了研究基因、细菌、免疫学和遗传学的里程碑之一。
转化原理转化是指细菌通过水平基因转移来获取新基因或修复受损的基因的过程。
在自然界中发生的转化是三种水平基因转移中的一种，另外两种是转毒和转座。
在实验条件下，通过将一般不会发生转化的菌株暴露于高浓度的纯化DNA或热点处理的细胞外释放的DNA中，可以使它们发生转化。
这有效地向接收方细胞提供了由损伤和老化过程中释放的大量自由DNA Source 提供的遗传物质。
当细胞在遇到DNA时，它们会摄取这些氮碱基的序列并将其整合到它们自己的基因组中。
格里菲斯的实验在实验中，格里菲斯将S型细菌与R型细菌分别注射到小鼠体内。
S型细菌的多糖胶囊可以让它在宿主体内形成保护屏障，从而使其不被小鼠的免疫系统攻击。
相反，R型细菌因其缺少多糖胶囊，很容易被小鼠的免疫系统攻击而导致死亡。
他还将已死亡的S型细菌与R型细菌混合在一起，然后注射到小鼠体内。
令人惊讶的是，这些小鼠存活下来了。
进一步研究表明，这是因为S型细菌的多糖胶囊与R型细菌发生了转化，使得R型细菌获得了抵抗免疫系统攻击的能力。
这项实验说明了转化是如何发生的，因为它证明了细胞可以从周围的环境中吸收自由的DNA碎片，并将其整合到自己的基因组中。
实验后，格里菲斯提出了转化的原理：原本不具有多糖胶囊的R型细菌，在与死亡的S型细菌混合后，会吸收到S型细菌释放出来的可吸收性物质，其后代也会获得多糖胶囊，从而成为具有S型细菌性质的转化菌株。
实验八 重组DNA转化大肠杆菌
实验八重组DNA转化大肠杆菌
一、实验目的
1、了解转化的原理及方法。
2、掌握热击转化大肠杆菌细胞的方法。
二、实验原理
外源遗传物质(如质粒DNA、以载体构建的重组DNA等)进入细菌的过程称为转化。
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形成抗DNase（DNA酶）的羟基--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。
三、实验仪器及药品耗材
1、主要仪器：超低温冰箱、制冰机、冰盒、水浴锅、移液器、漂浮板、超净工作台、恒温摇床等。
2、主要药品及耗材：感受态细胞、与载体连接DNA、LB液体培养基、保鲜膜、一次性手套、移液器吸头、1.5。
四、实验步骤
1、-70℃冰箱取出保存的感受态细胞，置于冰中融化10min。
2、取100 ul的感受态细胞移至新1.5 ul离心管中。
3、向100 ul感受态细胞中加入10 ul DNA连接液，轻轻混匀后在冰中放置30min。
4、42 ℃水浴中热击90秒后，立即放于冰中2-3min。
5、加入890 ul LB液体培养基。
6、在恒温摇床中，37℃，150 rpm，培养1小时使菌体复苏。
7、将转化后的菌体放于4℃保存，备用。
五、作业
写出观察到的实验现象。
酵母菌表面展示操作步骤之细菌转化
酵母菌表面展示操作步骤之细菌转化酵母菌表面展示是一种常用而有效的研究技术，可以用于研究酵母菌表面分子的功能和相互作用。
其中细菌转化是该技术中的一项重要步骤，通过该步骤可以将需要展示的目标分子转化到酵母菌表面。
下面将详细介绍酵母菌表面展示操作步骤之细菌转化的流程。
步骤一：准备实验所需材料在进行酵母菌表面展示的细菌转化前，首先需要准备一些实验所需的材料。
这些材料包括：1. 适量的目标酵母菌细胞2. 合适的质粒 DNA（含有目标分子编码序列）3. 细菌菌液4. 细菌培养基5. 选择性培养基步骤二：细菌转化1.制备电击转化所需细菌细胞取一小块选择性培养基平板，用细菌菌丝线头在其表面划线，待细菌菌液分散后，倒入一定量的细菌培养基。
2.制备转化混合物在干净的1.5 mL 离心管中加入适量的细菌菌液（一般约100μL），接着加入20ng-500ng 的质粒DNA，然后用30μL SiO2 瓶装加入便携式震荡器中振荡1以上，震感激活细菌。
3.加入细菌转化混合物将上述转化混合物滴入干燥肌源滤纸上，用短角笔头进行划线，接着用干燥肌源滤纸夹子将滤纸固定好，准备电击转化。
4.电击转化将电击转化穿过细菌转化混合物，然后将电缆插头插入电力源插座上，设置电击转化参数，通常电压约为2kV，电容为25μF。
5.复苏转化菌电击转化后，立即将含有滤纸的培养皿取出，加入1 mL 的选择性培养基，并放置在37°C沉淀孵箱中培养一夜，将下一天看到的细菌分选出涂結在选择性培养基上。
6.筛选转化菌对转化后的细菌进行筛选。
将含有选择性抗生素的培养基加入筛选盘，用吸管沿细菌涂移栏均匀回刮，将涂移在筛选盘上的细菌放入含有选择性培养基的离心管中，并进行进一步培养。
通过以上步骤，细菌转化实验就完成了。
此时，你已经成功将目标分子转化到酵母菌表面。
为了进一步验证是否成功转化，可以使用PCR、Western blot或其他分子生物学技术进行分析。
总结：酵母菌表面展示技术是一项重要的研究技术，通过细菌转化可以将目标分子转化到酵母菌表面。
实验细菌转化
基因治疗载体
将治疗基因导入细菌中，作为基 因治疗载体，用于治疗遗传性疾
病和癌症。
实验的拓展与改进
提高转化效率
通过优化菌株、探索新的转化条件等方式，提高基因转化效率。
发展无标记基因技术
利用同源重组、转座子等手段，实现无标记基因的转化技术。
构建多功能表达载体
发展多功能、可调控的表达载体，实现多个基因的同时表达和调控。
实验安全须知
01
02
03
04
实验操作应在生物安全柜中进 行，确保空气流通并减少微生
物气溶胶的产生。
实验人员应佩戴适当的个人防 护装备，如实验服、化学防护 眼镜、化学防护手套和实验鞋
等。
避免直接接触细菌和培养基， 使用移液器或吸管进行精确的
液体转移。
及时处理实验废弃物，按照生 物废弃物处理规定进行灭菌和
转化效率的测定方法
通过在选择性培养基上培养转化后的 细菌，计数菌落形成单位（CFU）， 并与总细胞数进行比较，计算转化效 率。
转化后细菌的表征
形态特征
通过显微观察，比较转化 前后的细菌形态是否发生 变化。
生化特性
检测转化后细菌的生化特 性，如酶活性、代谢产物 等，以评估转化是否影响 细菌的基本生物过程。
利用细菌转化技术，将生物可降解 材料基因导入细菌中，生产可降解 的生物材料。
生物燃料生产
通过基因工程手段将光合细菌转化 为生物燃料生产菌株，实现生物燃 料的低成本生产。
在医学领域的应用
疫苗生产
利用细菌转化技术，将病原微生 物的抗原基因导入细菌中，生产
疫苗。
抗生素生产
通过基因工程手段改良细菌，提 高抗生素的产量和效价。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
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 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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：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K12 HB101 菌液，于 LB 培养基上 37 ℃活化16-24h 。
4. 转化：
1）在两只无菌离心管
上分别标
记 +DNA, -DNA 。
2）在上述两管中分别
加入
250 μ l 转化液。
3) 迅速置于冰上。
4）各挑取活化好的受
体菌的一
个单菌落，悬浮于两管
转化液中。
5）在标有 +DNA 的管
中加入一
环质粒 DNA ，而标有
-DNA 的管中不加。
6）将上述两管于冰上
放置 10min 。
7）在准备好的培养基底部如左图。
8 ）两只小管放入42 ℃水浴中处理 50 秒，再迅速放于冰上 2 min 。
9 ）在两只小管中分别加入250 μ l LB- 肉汤。
10 ）从 +DNA 小管中分别吸取100 μ l 滴加在两个标有 +DNA 的平板上，从-DNA 小管中分别吸取 100 μ l 滴加在两个标有 -DNA 的平板上。
11 ）用无菌接种环将滴加的液体均匀涂布在平板上。
12 ）将上述四只平板固定，并于 42 ℃培养箱中培养 2 天。
13 ）在长波紫外灯下观察结果，记录各平板上的菌落数。