细菌转化

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。

细菌转化实验注意事项细菌转化实验是生物学研究中常用的基本技术之一，它是将外源DNA转化到细菌细胞内，使其表达外源基因或获得新的性状。

在进行细菌转化实验时，需要注意以下几点。

一、实验器材的选择进行细菌转化实验时，需要选择适合的实验器材。

常用的器材有电转化仪、热激转化仪、化学转化等。

不同的实验器材适用于不同的实验类型，因此需要根据实验目的和要求选择合适的转化方法。

二、DNA的质量DNA的质量是影响转化效率的一个重要因素。

在进行细菌转化实验前，需要对DNA进行质量检测和纯化处理。

通常采用琼脂糖凝胶电泳和比色法检测DNA的浓度和纯度。

如果DNA质量不好，会影响细菌转化的效率和稳定性。

三、细胞的状态细菌转化实验中，细胞的状态也是至关重要的因素。

细胞的生长状态、活性和健康程度都会影响转化效率。

因此，在进行细菌转化实验前，需要对细胞进行预处理，如培养、复苏等。

同时，需要注意细胞的质量和数量，以保证实验的稳定性和可重复性。

四、转化条件的控制在进行细菌转化实验时，需要严格控制转化条件。

转化条件包括转化液的组成、温度、时间和pH等因素。

其中，转化液的组成和浓度是影响转化效率和稳定性的关键因素。

需要根据实验要求和细菌菌种的特性，选择合适的转化液组成和浓度。

五、实验记录和数据分析在进行细菌转化实验时，需要仔细记录实验过程和结果。

实验记录包括转化液的配制、细胞处理、转化条件和实验结果等。

同时，需要对实验数据进行分析和统计，以确定实验结果的可靠性和重复性。

细菌转化实验是生物学研究中常用的技术之一，它可以用于外源基因的表达、基因敲除、蛋白质表达等方面。

在进行细菌转化实验时，需要注意实验器材的选择、DNA的质量、细胞的状态、转化条件的控制和实验记录和数据分析等方面，以保证实验的稳定性和可重复性。

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。

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。

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。

细菌的基因重组方式
细菌的基因重组方式主要有四种，分别是：
1.转化：指细菌通过细胞膜摄取周围环境中的DNA体段，并通过重组将其整合到
自身染色体中的过程。

2.接合：指DNA从活的供体细胞转移至受体细胞的过程。

在这个过程中，供体自
身的DNA在相应位点单链断开，以断开处作为起点向受体细胞转移。

转移进去的单链DNA在受体中复制，当接合中断后，形成的供体DNA以双链形式与受体的染色体DNA 进行同源联会，最后供体DNA的一条单链组合到受体的染色体DNA，形成一段异源双链区。

3.转导：以噬菌体为媒介所进行的细菌遗传物质重组的过程。

4.原生质体融合：细菌基因重组的另一种方式。

这些过程都涉及到细菌从外源取得DNA，发生基因重组合，引起原有基因的改变而导致的变异，称为基因转移。

这些基因重组方式在细菌进化和适应环境过程中起着重要作用。

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！。

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。

1．从微生物学角度（1）肺炎双球菌的结构肺炎双球菌是一种细菌，属原核生物。

由于核区中的DNA分子不与蛋白质结合，因此，用它作实验材料易于单独观察DNA在遗传中的作用。

（2）何为荚膜？其作用怎样？荚膜是细菌细胞壁外围绕一层较厚的粘性、胶冻样物质。

其化学成分随细菌种类不同而有差异，多数细菌的荚膜成分为多糖，如肺炎双球菌。

荚膜的形成受遗传物质（基因）控制。

荚膜与细菌的致病性有关，同时荚膜还能储留水分能抗干燥，对保护细菌有作用。

荚膜本身无毒性，但在机体内保护细菌抵抗吞噬细胞的吞噬及消化，并能抑制体内杀菌物质（如溶菌酶）的杀菌作用，使细菌易在体内大量繁殖致病。

细菌若失去荚膜，致病力也随之减弱或消失。

（3）何为菌落？菌落是单个或少数细菌在固体培养基上大量繁殖时，形成的一种肉眼可见的、具有一定形态结构的子细胞群。

每种细菌在一定条件下所形成的菌落，可以作为菌种鉴定的重要依据。

2．从分类学角度肺炎双球菌有两种类型：一种是R型细菌，无多糖类的荚膜，是无毒性的；另一种是S型细菌，具有多糖类的荚膜，是有毒性的。

R型实际上是S型肺炎双球菌的突变类型，二者属于同一个物种。

3．从免疫学角度（1）为何S型细菌会致病，而R型细菌不能致病？当细菌进入人或动物体后，由于免疫效应，都要被吞噬细胞吞噬消化，加以消灭。

由于S型细菌有荚膜，进入吞噬细胞后，受荚膜的保护，能抵抗吞噬细胞的吞噬和消化，从而能迅速增殖、扩散，引起机体发生疾病。

而R型细菌无荚膜，则能被吞噬细胞吞噬、消化，所以不能使机体患病。

（2）同是一种S型的肺炎双球菌，为何使人患肺炎，而小鼠患白血病？肺炎双球菌都会使人或小鼠患肺炎，由于小鼠抵抗力差而细菌毒力较强，可并发败血症。

（3）何谓加热杀“死”？这里加热的温度一般为60℃左右，目的使蛋白质变性，细菌的感染力和致病性降低，但抗原的特性仍然存在。

（4）加热杀“死”后的S型细菌，其细胞中的DNA是否变性？由于DNA具有相对稳定性，把DNA溶液加热到沸点，就可以使氢键断开，双螺旋解体，DNA分子急剧变性，转化活性也急剧下降，但如果将其缓慢冷却，分离了的DNA单链，就可以得以重聚。

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。

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。

基因究竟是什么？实际上早在1926年.当摩尔根发表＜基因论＞时就开始寻找这个问题的答案了.可直到1944年才告一段落.这种马拉松式的研究,是由英国细菌学家格里菲思在1928年拉开序幕的.也许是出于救死扶伤的人道主义,格里菲思对引起肺炎的一种肺炎球菌产生了兴趣.他开始将肺炎病人的痰注入小鼠体内,这样能使小鼠在24小时内呜呼哉.他将死鼠解剖,从心脏中取出血液,当用显微镜检查这些小鼠的血液时,在显微镜视野中显现出一片"穿着"一层很厚并且透明的"衣服"的肺炎球菌,这层透明的"衣服"真名叫荚膜.格里菲思对这种肺炎球菌和它的荚膜进行了研究.他发现肺炎球菌一方面靠荚膜保护自己,另一方面又靠这层荚膜毒害其他生物.如果人工培养这种球菌,这些球菌的荚膜就能在培养基上"联合"成光滑的球形"复合体",它就是肺炎球菌菌落,也有人称它为克隆.这类肺炎球菌由于这一特点,被取名为光滑型(或S型)肺炎球菌.而如果这些"穿着衣服"的肺炎球菌"被脱掉衣服",这时它们就显得毛毛糙糙,并且失去了使其他生物生肺炎的能力,这时的肺炎球菌就叫粗糙型(或R型)肺炎球菌.同是肺炎肺菌,"穿着衣服"和"脱去衣服"的这两种菌有什么关系呢?请看格里菲思的试验:他加热杀死S型菌,然后把它们注射到小鼠体内,小鼠依然如故;如果把R型活菌注射进小鼠体内,小鼠也活蹦乱跳;而当将烧死的S型和R型活菌同时注射进小鼠体内时,出现无一例外地命丧黄泉.为查明原因,格里菲思从死鼠心脏中取出血液进行检查,血液里竟出现了大量的S型活菌.S型菌不是明明被烧死了吗?现在小鼠血液中又出现的S型活菌从哪里来的?有没有这样一种可能,S型菌虽然被烧死,而死菌的"幽灵"依然在游荡,游荡着的"幽灵"碰到粗糙型(R型)菌时,立即附着在粗糙型体上,并使粗糙型变成了光滑型?也就是由R型变成了S型?乍一看,这种"幽灵附体"的推理似乎幼稚可笑,但在格里菲思提出这种想法的3年后,事实恰恰证实了这种设想.证实想法和提出想法都是这位格里菲思,他仍旧用火烧死S型菌,为了确证大火确实烧死了S型菌,他把烧死后的菌体安放在人工配制的培养基上,在适宜温度下培养,随着时间推移,培养基上没有任何菌体复活,而当他将烧死的S型菌与R型活菌共同培养时,培养基上除长出R型细菌外,光滑的S型菌落也清晰可见.看了这种人工培养试验,谁都不会否认"幽灵附体"的真实性了.按格里菲思的说法,S型细菌的"幽灵"使R型转变成S型的现象就叫做转化.S型的"幽灵"是什么?为了寻找这个"幽灵",整整花去了10年大好时光,到1944年,美国的3位生物化学家艾弗里,麦卡蒂和麦克劳德向全世界公布了他们10年来追踪"幽灵"的结果.他们的结果引起了全世界的轰动,赞叹伴随着责难,惊讶与疑虑一起激励着一批有识之士去开创基因本质研究的新领域.在科学发展的道路上,任何好汉要是得不到帮手,就会像无桩的篱笆那样无法在大地上站稳脚跟.为了追踪查明S型肺炎球菌的"幽灵"是怎样附着于R型躯体上并将其还原为S型躯体的,艾弗里等人首先把S型的细菌捣碎,然后用化学法和酶催化法除去"碎尸"中的各种蛋白质,类脂,多糖等物质,并用脱氧胆酸钠从"碎尸"中的提取出1毫克纯净的DNA..只要在培养R型肺炎球菌时加进六亿分之一毫克来自S型的DNA,培养基上就会出现50%的S型菌落,这说明,S 型的DNA能使R型变成S型,艾弗里等人在培养R型菌时,还加大了S型DNA的用量,当培养基中的S型DNA的量达到0.01微克时,R型菌个个都变成了S型.更令人信服的是,在R型菌的培养过程中,同时加入S型的DNA和一种专门分解DNA的酶,此时培养基上长出的全部是R型菌落,再也不出现S型菌落了.于是,艾弗里等人进一步设想,既然S型DNA对R型菌落的生长能引起变化,那么反过来,如果用R型的DNA,能否使S型的细菌变成R型呢?艾弗里等人用实验回答了这个问题,答案是肯定的.对于DNA使肺炎菌落在培养过程中发生的戏剧性变化,艾弗里等人提出了一个合理而又无法得到答案的问题,那就是,S型的DNA能使没有荚膜的细菌长出荚膜吗?难道决定肺炎球菌的荚膜有或无,菌落是光滑还是粗糙等性质和形状(性状)的基本原因(基因)就是DNA吗?或者说,基因的化学性质就是DNA吗?这个问题,艾弗里等三人对自己实验的正确性是坚信无疑的.正在遗传学界对艾弗里等人公布的结果众说纷纭、莫衷一是的混乱时刻，美国的赫尔希和蔡斯用一种连贯生命与非生命的"桥梁"-----噬菌体平息了遗传学界的这场争论,并掀起了研究DNA的热潮。

一、实验目的1. 了解细菌转化现象及其原理。

2. 掌握体外细菌转化实验的方法和步骤。

3. 验证DNA是细菌转化过程中的转化因子。

二、实验原理细菌转化是指细菌在接触外来DNA片段后，通过吸收、整合等过程，将外源DNA片段整合到自身的基因组中，从而获得新的遗传特性。

艾弗里等人的实验证明，DNA是细菌转化过程中的转化因子。

三、实验材料1. 实验组：R型肺炎双球菌、S型肺炎双球菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。

2. 对照组：R型肺炎双球菌、S型肺炎双球菌、DNA酶、蒸馏水、制备培养基所需的原料。

四、实验方法1. 从S型肺炎双球菌中提取DNA。

2. 制备符合要求的培养基，将其均分为三组，分别标记为A、B、C。

3. A组：加入R型肺炎双球菌和S型肺炎双球菌的DNA。

4. B组：加入R型肺炎双球菌、S型肺炎双球菌的DNA和DNA酶。

5. C组：加入R型肺炎双球菌和蒸馏水。

6. 将R型肺炎双球菌分别接种到三组培养基上。

7. 将接种后的培养装置放在适宜温度下培养一段时间，观察菌落生长情况。

五、实验结果1. A组培养基中出现光滑型菌落，表明R型肺炎双球菌已转化为S型肺炎双球菌。

2. B组培养基中未出现光滑型菌落，表明DNA酶破坏了DNA的结构，阻止了转化过程。

3. C组培养基中未出现光滑型菌落，表明蒸馏水对转化过程没有影响。

六、实验结论通过本实验，验证了DNA是细菌转化过程中的转化因子。

在实验过程中，DNA酶的加入破坏了DNA的结构，阻止了转化过程，进一步证实了DNA在细菌转化中的重要作用。

七、实验讨论1. 体外细菌转化实验的成功，为DNA作为遗传物质的研究奠定了基础。

2. 实验结果表明，DNA酶对DNA具有特异性降解作用，为后续的DNA研究提供了有力工具。

3. 体外细菌转化实验为现代分子生物学研究提供了重要的实验方法。

八、实验总结通过本次实验，我们掌握了体外细菌转化实验的方法和步骤，了解了DNA在细菌转化过程中的作用。

细菌转化名词解释
细菌转化是指细菌在自然界中通过水平基因转移的方式，从周围环境中获取外源性DNA并将其整合到自身的染色体中，从而实现基因的传递和遗传。

这一过程是细菌适应环境变化和进化过程中非常重要的一种基因组重组方式。

细菌转化主要分为自然转化和人工转化两种方式。

自然转化是指细菌在自然界中通过各种途径获取外源DNA的过程，例如细菌死亡后释放DNA、细菌之间进行接触交换DNA、吞噬细菌细胞碎片等。

而人
工转化则是利用化学或物理手段制造人工DNA载体，将外源DNA导入细胞内，从而实现外源基因的转移。

细菌转化对于生物学研究和工业应用都具有重要意义。

在生物学研究方面，细菌转化可以用于分离和鉴定细菌和真菌等微生物的基因，从而深入探究它们的生物学特性和代谢途径等。

在工业应用方面，细菌转化可以用于制造基因工程菌株，生产药物和其他有用化合物。

总之，细菌转化是细菌适应环境变化和进化过程中一种非常重要的基因组重组方式，对于生物学研究和工业应用都具有重要意义。

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