质粒转化大肠杆菌

该实验主要有两个用途：

1．重组质粒的鉴定。当质粒的重组或其它载体重组后，通常会发生质粒的重组失败，包括质粒的自身环化。因而要求进行筛选，把重组成功的质粒找出来。在目前常用的质粒和其它载体中含有相应的抗生素抗性基因，一旦重组成功，质粒环化（包括自身环化），抗生素抗性基因表达，被转化的大肠杆菌便具备抗相应抗生素的能力，可以含该抗生素的培养基中生长传代，不然，重组失败，大肠杆菌便不能抵抗该抗生素而死亡。

2.为扩增质粒和其它载体作准备。由于大肠杆菌繁殖快，在适宜的条件下繁殖一代仅需要20~30分钟，而且常用质粒可以在大肠杆菌中达到几百个拷贝，因此，通过对转化成功的大肠杆菌培养，可以在短时内极大地扩增目的质粒。（作为分子生物学用大肠杆菌，是经过实验室改造过的工程菌。）

实验原理

本实验通过CaCl2对特定的大肠杆菌处理，制备感受态的细菌。这些细菌可使每微克超螺旋质粒DNA，如一些插入目的DNA片段的重组质粒，产生5×106~2×107个转化的菌落。当质粒与这些大肠杆菌混合后，质粒粘附在大肠杆菌的表面，在42℃的温度时，大肠杆菌出现热休克，质粒可通过大肠杆菌细胞膜上形成的空隙进入菌体内。随后，加入LB培养液，于37℃振动培养可使细菌复苏，并且表达质粒编码的抗生素抗性基因，提高转化效率。转化成功的大肠杆菌可以在相应抗生素培养皿中传代，形成菌落。

实验准备

一．器材

天平、秤量匙、秤量皿

加热磁力搅拌器、搅拌子

可调移液器P1000、P200、P20及其经消毒的盒装蓝、黄吸头

经消毒的1.5ml Eppendorf管、试管架及其水浴用试管架

定时器、记号笔、一次性手套和筒纸

42℃恒温水浴

4℃和-70℃冰箱

煤气灯或酒精灯

恒温培养摇床（调至37℃，225rpm）

37℃培养箱

玻璃涂棒（普通玻璃吸管，细头部在煤气灯上烧成“L”形）

消毒过的洁净培养皿（直径10cm）

二．试剂

LB培养基

细菌培养用胰化蛋白胨10g

细菌培养用酵母提取物5g

NaCl 5g

加800ml水，放入磁力搅拌棒，在磁力搅拌器上搅拌至彻底溶解，用5M NaOH（约0.2 ml）调节pH值至7.0，加水定容至1000 ml。高压15 lbf/in2（1.034×105pa）消毒30分钟，冷却后可加入氨苄青霉素（50mg/ml）500ul，视载体特性而定，混匀，即为含抗生素的LB培养液。存放于避光处。

含有琼脂的培养基

即在以上1000ml培养基中加入15g细菌培养用琼脂。

抗生素琼脂平板

待含有琼脂的培养基冷却后，加入抗生素，倾入培养皿，约30~50 ml，用煤气灯火焰掠过培养基表面，以消除气泡。冷却后，标记，封于塑料袋中，倒置，于4℃冰箱内避光保存。

pH试纸（或pH计）

三．实验材料

来源于实验一的重组质粒

受感态大肠杆菌

碎冰及碎冰保温盛器

实验步骤

自-70℃冰箱中取出受感态大肠杆菌，插入湿冰中溶解约15分钟，轻轻混匀。吸取50ul移入1.5ml管，并立刻将细菌放回-70℃冰箱。

细菌50 ul

DNA 5 ul

轻轻混匀，静置冰上30分钟。

于42℃水浴中热休克细菌45秒，迅速移入湿冰中，静置2分钟，加入900ul LB培养液，放入37℃恒温箱摇床，225rpm摇晃培养1小时。取50ul涂于含氨卞青霉素的LB琼脂平板皿上，待干燥后，倒置，存放于37℃的培养箱中过夜。

次日，检查各培养皿中是否出现菌落。

实验结果

转化成功，培养皿中可见散在的菌落。

转化失败，培养皿上无菌落，或菌落布满如苔样，后者提示可能是抗生素浓度不够或失效。