第四次实验-质粒转化
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一、实验目的1. 理解质粒转化实验的基本原理和操作步骤。
2. 掌握感受态细胞制备和质粒转化方法。
3. 学会筛选和鉴定转化子。
二、实验原理质粒转化实验是将外源DNA片段(如质粒)导入受体细胞(如大肠杆菌)的过程。
通过转化,受体细胞获得外源DNA片段所携带的遗传信息,从而表现出相应的生物学特性。
本实验采用热冲击法将质粒DNA导入大肠杆菌感受态细胞中,通过筛选和鉴定转化子,实现对目的基因的克隆。
三、实验材料1. 质粒:pUC19质粒(含有抗生素抗性基因)2. 受体菌:大肠杆菌DH5α3. 试剂:氯化钙、NaCl、Tris-HCl、EDTA、TE缓冲液、无水乙醇、酚、氯仿、异丙醇、琼脂糖、DNA Marker、DNA测序引物等4. 仪器:恒温摇床、台式离心机、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统、紫外灯、超净工作台等四、实验步骤1. 制备感受态细胞(1)将大肠杆菌DH5α在含有抗生素的LB液体培养基中培养过夜。
(2)取适量培养物,按1:100的比例加入新鲜的LB液体培养基中,37℃振荡培养1.5小时,使细菌处于对数生长期。
(3)将细菌离心收集,弃去上清液,用冷的CaCl2溶液重悬细胞,使细胞浓度约为1×10^8个/mL。
(4)将重悬的细胞置于冰浴中5分钟,以降低细胞膜通透性。
(5)将细胞与质粒DNA混合,37℃温育30分钟。
(6)将混合物迅速置于冰浴中5分钟,以停止转化过程。
(7)将混合物加入到LB固体培养基中,37℃培养过夜。
2. 筛选和鉴定转化子(1)将培养皿中的单菌落接种到含有抗生素的LB液体培养基中,37℃培养过夜。
(2)提取转化子DNA,进行PCR扩增,检测目的基因是否存在。
(3)对PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,观察条带是否与预期相符。
(4)对阳性克隆进行测序,验证目的基因是否正确导入。
五、实验结果1. 感受态细胞制备成功,转化效率较高。
2. 成功筛选出转化子,目的基因导入受体细胞。
3. 阳性克隆PCR产物与预期相符,测序结果验证目的基因正确导入。
质粒DNA的转化操作步骤质粒dna的转化【原理】转化是将外源DNA分子导入到受体细胞,使之获得新的遗传特性的一种方法。
转化所用的受体细胞一般是限制-修饰系统缺陷变异株,即不含限制性内切酶和甲基化酶(R-,M-)。
将对数生长期的细菌(受体细胞)经理化方法处理后,细胞膜、的通透性发生暂时性改变,成为能允许外源DNA分子进入的感受态细胞。
进入受体细胞的DNA分子通过复制和表达实现信息的转移,使受体细胞具有了新的遗传性状。
将经过转化的细胞在筛选培养基上培养,即可筛选出转化子(带有异源DNA分子的细胞)。
本实验采用CaCl2法制备感受态细胞。
其原理是细胞处于0~4℃,CaCl2低渗溶液中,大肠杆菌细胞膨胀成球状。
转化混合物中的DNA形成抗DNA酶的羟基-钙磷酸复合物粘附于细胞表面,经42℃90秒热激处理,促进细胞吸收DNA得合物。
将细菌放置在非选择性培养基中保温一段时间,促使在转化过程中获得的新的表型,如氨苄青霉素耐药(Ampr)得到表达,然后将此细菌培养物涂在含Amp的选择性培养基上,倒置培养过夜,即可获得细菌菌落。
本实验是将人Bcl-2重组质粒转化DH5α扩增菌,转化后在含Amp的培养基上进行筛选,生长的菌落即为含重组质粒的工程菌。
含人Bcl-2重组质粒的DH5α菌用于质粒DNA的扩增,获得的质粒将作为限制性内切酶的酶切底物DNA。
【试剂与器材】1.LB液体培养基10g胰蛋白胨、5g酵母提取物、10gNaCl加水至1L,高压灭菌消毒。
2.LB固体培养基LB液体培养基中加1.5%琼脂粉,高压灭菌消毒,待泠却至不烫手背时铺培养皿。
3.0.1mol/L CaCl2 高压灭菌消毒或过滤除菌。
4.氨苄青霉素用无菌水或生理盐水配制成100mg/ml溶液,置-20℃保存。
5.人Bcl-2重组质粒它是EcoR Ⅰ单酶切的pBluescriptⅡKS(-)载体与EcoR Ⅰ单酶切的人Bcl-2 cDNA重组而成的,大小为4 861bp,前者是一种由pUC19质粒衍生而来的具有2 961bp的质粒载体。
实验四质粒的转化一、实验目的1、将已连接好的质粒导入感受态细胞,进行克隆增殖,用于后续实验操作。
2、掌握热激法转化感受态细胞。
二、实验原理质粒的转化是指将质粒或以它为载体构建的重组子导入细菌的过程。
将连接产物转化到感受态细胞中,实现重组克隆的增殖,便于后续分子操作。
可以采用多种方法筛选和鉴定目的克隆。
热激法:大肠杆菌在0℃CaCl2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。
在被转化的细胞中,重组子基因得到表达,在选择性培养基平板上可挑选所需的转化子。
电转化法:外加于细胞膜上的电场造成细胞膜的不稳定,形成电穿孔,不仅有利于离子和水进入细菌细胞,也有利于孔DNA等大分子进入。
同时DNA在电场中形成的极性对于它运输进细胞也是非常重要的。
三、实验步骤1、取出3管制备好的感受态细胞,放在冰上融化。
2、将质粒1ul加入感受态细胞中,轻轻混匀后置于冰上30分钟。
3、热激:将离心管放入42℃水浴锅中热激1min。
4、冰镇:迅速置于冰上。
5、复苏:每管加入500ul LB(在超净台上操作),放于37℃摇床,45min,使细菌复苏。
6、离心6000r,2min,弃上清,浓缩菌液。
7、涂平板(含卡那),在超净台上无菌操作。
8、倒置于37℃恒温箱培养过夜。
9、观察结果。
四、实验结果可以在平板上看到长出许多菌落,说明转化成功。
因为质粒中含有抗卡那的抗性,所以在含有卡那的平板上可以长出它的菌落,而其他不含卡那抗性的菌(不需要的杂质)则不会生长,所以我们可以挑取单克隆培养,进行质粒抽提。
质粒的转化引言:质粒的转化是一种常用的分子生物学技术,可以将外源DNA序列导入到细胞中,实现基因的表达和功能研究。
本文将围绕质粒的转化展开讨论,介绍质粒的构建、转化方法及应用领域,以及在实验中可能遇到的问题和解决方案。
一、质粒的构建质粒构建是质粒转化实验的前提和基础。
常用的质粒构建方法包括限制性内切酶切割、连接反应、脱磷酸酶处理和酶联克隆等。
首先,通过限制性内切酶切割将目的DNA序列和质粒DNA切割成互补的末端,然后使用连接酶将两者连接起来。
接下来,通过脱磷酸酶处理去除连接反应中未连接的DNA分子,最后使用酶联克隆方法将连接好的质粒转化到宿主细胞中。
二、质粒转化的方法常用的质粒转化方法有热激转化法、电穿孔法和化学转化法。
热激转化法是将质粒与细胞一起暴露在高温下,利用热激刺激细胞膜的通透性增加,使质粒能够进入细胞。
电穿孔法是利用电场脉冲作用于细胞,使细胞膜发生破裂,并形成微小的孔道,质粒通过孔道进入细胞。
化学转化法则是利用化学试剂破坏细胞膜的完整性,使质粒能够进入细胞。
三、质粒转化的应用领域质粒转化技术在基因工程和生物医学研究中具有广泛的应用。
在基因工程中,质粒转化被广泛应用于基因克隆、基因表达和基因敲除等方面。
通过质粒转化,科研人员可以将外源基因导入到细胞中,实现目的基因的表达和功能研究。
在生物医学研究中,质粒转化技术被用于基因治疗、疫苗研发和疾病模型构建等方面。
通过质粒转化,科研人员可以将治疗性基因导入到患者的细胞中,实现基因治疗的目的。
四、质粒转化中可能遇到的问题及解决方案在质粒转化实验中,常常会遇到质粒回收率低、细胞毒性和质粒稳定性差等问题。
针对这些问题,可以采取一些措施来解决。
例如,对于质粒回收率低的情况,可以优化质粒构建和转化条件,提高质粒的产量和质量。
对于细胞毒性的问题,可以调整转化试剂的浓度和作用时间,降低对细胞的伤害。
对于质粒稳定性差的情况,可以选择具有高拷贝数的质粒或者使用质粒稳定性较好的宿主细胞。
质粒的转化实验报告
《质粒的转化实验报告》
摘要:
本实验旨在通过转化实验,将外源质粒引入大肠杆菌细胞内,以实现外源基因
的表达。
实验结果显示,经过热激冷冻法转化的菌落在含有抗生素的琼脂平板
上形成了抗性菌落,证明了外源质粒的成功转化。
通过本实验,验证了质粒转
化的可行性,并为后续基因工程研究提供了重要参考。
引言:
质粒转化是基因工程领域中常用的技术手段,通过将外源质粒引入宿主细胞内,实现外源基因的表达。
本实验中,我们选择了大肠杆菌作为宿主细胞,利用热
激冷冻法进行转化实验,以验证质粒转化的可行性。
材料与方法:
我们使用了含有抗生素的琼脂平板作为筛选平板,将含有外源质粒的大肠杆菌
菌液均匀涂布在琼脂平板上,并进行热激冷冻处理。
随后,将转化后的菌落进
行培养和筛选,最终得到抗性菌落。
结果与讨论:
经过转化实验后,我们成功地在含有抗生素的琼脂平板上培养出了抗性菌落,
证明了外源质粒的成功转化。
这为后续的基因工程研究提供了重要的实验验证,并为基因表达、蛋白质生产等领域的研究奠定了基础。
结论:
通过本实验,我们验证了质粒转化的可行性,并为基因工程研究提供了重要参考。
质粒转化技术的成功应用,将为生物医学研究和生物制药工业的发展提供
有力支持。
希望本实验能够为相关研究提供有益的借鉴和启发,推动基因工程领域的进一步发展。
质粒转化方法质粒转化是分子生物学中常用的实验技术,用于将外源DNA导入细胞内,实现基因工程的目的。
质粒转化方法主要包括化学法、电穿孔法、热激冲法和凝胶法等多种技术。
本文将介绍这些方法的原理和操作步骤,希望能帮助读者更好地理解和应用质粒转化技术。
化学法是最常用的质粒转化方法之一。
其原理是利用化学试剂改变细胞膜的通透性,使得质粒能够进入细胞内。
常用的化学试剂包括钙离子和聚乙二醇等。
操作步骤主要包括将质粒和化学试剂混合后滴加到细胞中,然后通过热激冲或冷冻复苏等方法促使质粒进入细胞。
电穿孔法是利用电场对细胞膜进行瞬间通透化,使得质粒能够进入细胞内。
操作步骤包括将质粒与细胞混合后置于电穿孔仪器中,通过设定合适的电场参数使质粒进入细胞。
这种方法操作简单,转化效率较高,常用于真核细胞的转化。
热激冲法是将质粒与细胞混合后,通过热激冲使细胞膜发生短暂的通透性改变,促使质粒进入细胞内。
这种方法操作简便,适用于多种细胞类型,但转化效率较低。
凝胶法是将质粒与细胞混合后,利用聚丙烯酰胺凝胶的孔隙结构,通过电泳或离心等方法将质粒转化到细胞内。
这种方法操作简单,适用于大规模的转化实验。
除了上述方法外,还有一些新兴的质粒转化技术,如纳米颗粒介导的转化、超声波介导的转化等,这些方法在特定情况下能够提高转化效率,但操作复杂度较高。
在进行质粒转化实验时,需要根据实验的具体要求选择合适的转化方法。
在操作过程中,需要注意消毒、无菌操作,以及对细胞的处理和培养条件等因素的控制,以确保实验的准确性和可重复性。
总之,质粒转化是基因工程领域中不可或缺的技术手段,掌握不同的转化方法并根据实验要求进行选择,能够更好地进行基因克隆、表达调控等研究工作。
希望本文所介绍的质粒转化方法能够对读者有所帮助,促进基因工程技术的发展与应用。
质粒dna的转化实验报告质粒DNA的转化实验报告引言:质粒DNA转化是分子生物学中常用的实验技术之一,通过将外源DNA导入到细胞内,实现基因的转移和表达。
本实验旨在探究质粒DNA转化的原理、方法以及影响转化效率的因素。
一、实验原理质粒DNA转化是利用细菌细胞膜的渗透性,将外源DNA导入到细胞内。
质粒DNA通常带有抗生素抗性基因,通过筛选培养基中的抗生素对转化细胞进行筛选,从而获得转化成功的细胞。
二、实验材料与方法1. 实验材料:- 大肠杆菌DH5α细胞- 质粒DNA- LB培养基- 抗生素(如氨苄青霉素)2. 实验方法:a) 质粒DNA制备:将目标基因克隆到质粒载体中,通过大肠杆菌的培养和质粒提取技术,获得纯化的质粒DNA。
b) 细胞预处理:取适量的大肠杆菌DH5α细胞,进行预处理,使其处于最佳转化状态。
c) 转化实验:将质粒DNA与细胞混合,并通过热冲击法或电穿孔法使DNA转移到细胞内。
d) 恢复培养:将转化后的细胞在预热的LB培养基中恢复培养,使其恢复生长。
e) 筛选转化细胞:将恢复培养的细胞均匀涂布在含有抗生素的LB平板上,筛选出抗生素抗性的细胞。
三、实验结果与讨论1. 转化效率的影响因素:转化效率受到多种因素的影响,如DNA浓度、细胞状态、转化方法等。
在本实验中,我们通过改变转化体系中DNA和细胞的比例、转化时间等条件,探究了这些因素对转化效率的影响。
结果显示,较高的DNA浓度和适宜的细胞状态有利于提高转化效率。
此外,热冲击法和电穿孔法在不同实验条件下的转化效率也存在差异,需要根据具体实验要求选择合适的转化方法。
2. 质粒DNA的筛选:通过在含有抗生素的LB平板上筛选转化细胞,可以筛选出含有目标基因的细胞。
在本实验中,我们使用了氨苄青霉素作为抗生素,通过对转化后细胞的培养和筛选,成功获得了抗生素抗性的细胞克隆。
3. 转化效率与实验条件的关系:我们分别以不同的DNA浓度、细胞状态和转化时间进行了转化实验,并计算了转化效率。
质粒转化步骤质粒转化是分子生物学中常用的实验技术,它可以将外源DNA导入到细胞内,使得细胞表现出新的性状或功能。
本文将详细介绍质粒转化的步骤。
一、准备工作1.选择质粒:根据实验需要选择合适的质粒,例如pUC19、pBR322等。
2.选择菌种:一般常用大肠杆菌(Escherichia coli)作为宿主菌,也可根据需要选择其他菌种。
3.培养基:选择适当的培养基,如Luria-Bertani(LB)培养基。
4.抗生素:添加适当浓度的抗生素以筛选含有目标质粒的菌落。
5.电击仪:用于电击转化法。
二、制备化学试剂和培养基1.制备CaCl2(50 mM)溶液:称取1.47 g CaCl2·2H2O加入100 ml去离子水中,并在室温下搅拌至完全溶解。
2.制备冷冻保护剂:称取20%(w/v)蔗糖溶液和10%(w/v)DMSO溶液各10 ml混合均匀即可。
3.制备SOC培养基:称取2%(w/v)蔗糖、0.5%(w/v)酵母提取物、0.5%(w/v)NaCl、0.2%(w/v)MgSO4·7H2O和10 mM Tris-HCl调pH至7.0,加入适量的去离子水至100 ml。
三、质粒转化步骤1.制备化学竞争剂:将目标质粒溶解在去离子水中,浓度一般为1-10 ng/μl。
将DNA溶液加入CaCl2溶液中,混合均匀后在冰上静置30分钟。
2.处理细胞:将菌种预培养至指定的生长期,一般为对数生长期。
用LB培养基洗涤细胞3次,使得细胞表面的抗原物质减少。
3.转化操作:(1)热激法:将含有目标质粒的CaCl2/DNA溶液滴加到处理后的细胞上,在42℃恒温水浴中短暂热激15-60秒,然后立即放到冰上静置5分钟左右。
(2)电击法:将处理后的菌落均匀铺在富含营养的琼脂平板上,用LB培养基预培养。
将细胞转移到电击仪的电极板上,加入含有目标质粒的CaCl2/DNA溶液,设置适当的电压和时间进行电击。
4.恢复细胞:将转化后的菌落挑选到含有抗生素的LB平板上进行筛选。
实验原理转化(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(R-, M-),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 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)。
实验材料和试剂实验材料:已制备好的E. coli DH5α感受态细胞。
实验试剂: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A mp储存液,使终浓度为50μg/mL,摇匀后铺板;Amp母液。
实验仪器-70℃冰箱实验步骤从-70℃冰箱中取200μL感受态细胞悬液,室温下使其解冻,解冻后立即置冰上。
加入pBS质粒DNA溶液(含量不超过50ng,体积不超过10μL),轻轻摇匀,冰上放置3 0min。
42℃水浴中热击90s 或37℃水浴5min,热击后迅速置于冰上冷却3-5min。
向管中加入1mL LB液体培养基(不含Amp),混匀后37℃振荡培养1h,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)。
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16-24h。
对照对照组1: 以同体积的无菌双蒸水代替DNA溶液,其它操作与上面相同。
此组正常情况下在含抗生素的LB平板上应没有菌落出现。