微生物遗传实验打印
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微生物遗传学的实验方法研究微生物遗传学是近年来一个新生的学科领域,它研究的是微生物在遗传层面上的变化和转化,以及这些变化可能对微生物的生理和生态特性产生的影响。
因为微生物具有繁殖速度快、易于培养的特点,加之近年来分子生物学和生化技术的高速发展,微生物遗传学的发展也有了长足的进步。
这里介绍一些常用的微生物遗传学实验方法。
一、大肠杆菌转化实验大肠杆菌作为目前最常用的真核生物模型,其转化实验是一种十分常规的实验方法。
转化是指微生物细胞将自由的外源性DNA 导入细胞内,并将其整合到细胞染色体上的过程。
如何让细胞摄取外源性DNA成为实验的重要步骤。
大肠杆菌转化可选择多种方法:重组大肠杆菌细胞外膜或胞内膜,通过诱导大肠杆菌細胞内天然存在的转化系统等。
目前较为常用的是热震法和电刺激法两种方法。
热震法是将大肠杆菌和DNA热冷冲击法置于极低温度和高温中交替,以增强外源性DNA进入大肠杆菌细胞的能力;而电刺激法则是将大肠杆菌和外源性DNA置于电场中,应用电力穿透细胞膜,使DNA进入细胞内。
二、CRISPR/Cas9基因编辑技术CRISPR/Cas9是目前最受瞩目的基因编辑技术之一,它将CRISPR RNA与Cas9核酸酶组成的复合物注入到生物细胞内,可精确修剪和修改目标基因。
它相比传统的遗传实验方法有许多优点,比如快捷、高效、便利、可重复等等。
在此过程中,首先要合成CRISPR RNA和Cas9核酸酶复合物,并同时设计两个引物,在靶标基因的目标位置构建双链DNA切割基因。
然后,将合成好的复合物导入到细胞内,让其与靶标DNA配对,从而形成“RNA-DNA饼干”,稳定存在。
此时,Cas9核酸酶就可以针对特定的DNA序列进行切割,实现基因修改。
三、重组DNA技术重组DNA技术是近年来许多微生物遗传学研究中常用的重要方法之一。
重组DNA技术可以将不同物种的DNA透过人工操作及修剪,从而重组成一个全新的DNA分子。
首先要提取目标DNA分子,然后应用限制性内切酶将目标DNA切成多段小分子,再将其中的一段插入到到已经按照人工操作制造好的载体DNA向量当中,并利用连接酶使之完全连接。
微生物遗传育种实验姓名:@@学号:122@@@@@专业:生物制药微生物遗传育种实验一、【实验目的】1.明确培养基的配制原理。
2.了解紫外线对细菌细胞的作用。
3.以紫外线处理细菌细胞为例,学习微生物诱变育种的基本技术。
4.掌握微生物变异的原理,学习用梯度平板法分离抗药性突变株。
5.学习用薄层色谱检测仪对诱变菌株的定性、定量二、【实验原理】1. 培养基是人工配制的适合微生物生长繁殖或产生代谢产物的混合养料。
牛肉膏蛋白胨培养基是一种应用最广泛和最普通的细菌基础培养基,有时又称为普通培养基。
它含有酵母提取物、蛋白胨和NaCl。
其中酵母提取物为微生物提供碳源和能源,磷酸盐、蛋白胨主要提供氮源,而NaCl提供无机盐。
在配制固体培养基时还要加入一定量琼脂作凝固剂。
琼脂在常用浓度下96℃时溶化,一般实际应用时在沸水浴中或下面垫以石棉网煮沸溶化,以免琼脂烧焦。
琼脂在40℃时凝固,通常不被微生物分解利用。
固体培养基中琼脂的含量根据琼脂的质量和气温的不同而有所不同。
由于这种培养基多用于培养细菌,因此,要用稀酸或稀碱将其pH调至中性或微碱性,以利于细菌的生长繁殖。
2. 以微生物的自然变易作为基础的筛选菌种的机率并不很高。
因为自发突变率小,一个基因的自发突变率仅为10-6~10-10左右。
为了加大突变频率,可采用物理或化学的因素进行诱发突变。
物理因素中目前使用得最方便且十分有效是UV,UV诱变一般采用15w的紫外灭菌灯,其光谱比较集中在253.7nm处,这与DNA的吸收波长一致,可引起DNA分子结构发生变化,特别是嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体,从而引起菌种的遗传特性发生变易。
在生产和科研中可利用此法获得突变株。
微生物经诱变剂处理后引起的基因突变,往往必须经过一段时间的培养后才出现表型的改变,这一现象称为表型延迟。
所以,通常将诱变处理后的菌液先移到新鲜培养基中培养一段时间,使改变了的形状趋于稳定,同时通过培养还可使突变体数目增多,便于检出。