噬菌体裂解液的制备、噬菌体效价测定及转导

噬菌体裂解液的制备、噬菌体效价测定及转导

实验原理：

溶原性细菌经紫外线照射诱导后，使得原噬菌体从细菌染色体上脱离而进入裂解周期，在宿主细菌细胞内进行复制和组装，形成大量完整的噬菌体粒子。细菌被裂解，释放出游离的噬菌体粒子，通过离心获得噬菌体裂解液。噬菌体的效价是指1ml噬菌体裂解液中所含噬菌体的数目。在含有敏感宿主菌的琼脂平板上，噬菌体产生肉眼可见的噬菌斑，根据噬菌斑形成单位，进行噬菌体效价测定。

转导分为两种类型，即为普遍性转导和局限性转导。本实验为局限性转导，以双重溶源性细菌E.coli K12F(λ)gal+为供体，经紫外线（UV）诱导，在噬菌体裂解液中，将含有两种类型的噬菌体，（λ和λdg），λdg是缺陷噬菌体，其基因组上带有宿主菌的发酵半乳糖的基因（gal），当缺陷性噬菌体λdg再次侵染敏感菌大肠杆菌K12S时，会将发酵半乳糖的基因转移到S菌，使S菌获得gal基因，从而使得S菌获得发酵半乳糖的能力，利用转导子在EMB培养基上发酵半乳糖的特征进行转导频率的计算和分析。

实验材料和方法：

材料：

菌种：E. coli K12 F，E. coli K12S，各种方式保藏的微生物菌种，噬菌体裂解液 培养基：牛肉膏蛋白胨固体及液体培养基，素琼脂，EMB培养基 试剂：氯仿、 磷酸缓冲液，无菌水，1%琼脂糖

仪器：离心机、UV灯、磁力搅拌器，培养箱，打孔器等

实验方法：

1、噬菌体裂解液的制备

从E. coli K12 F菌种斜面上取一环菌种，接种于2mL牛肉膏蛋白胨液体培养基中，离心10min，弃去上清夜，用等体积磷酸缓冲液悬浮细胞，制成菌悬液。将菌悬液加至带有搅拌子的小培养皿中，并将培养皿置于紫外灯下方的磁力搅拌器上，先照射1min后打开皿盖，同时打开搅拌器开关，用紫外线准确照射13s后马上盖上皿盖。处理后加入2mL牛肉膏蛋白胨液体培养基，37℃条件下恒温避光培养2h。

取上述已避光培养的培养液4mL，加至无菌离心管中，然后加入0.2mL氯仿，振荡，静置5min后离心10min。并将上清液吸入新的无菌试管中，在4℃冰箱中冷冻备用。

2、噬菌体效价的测定

将噬菌体裂解液活化后，取0.5mL，用4.5mL/管的牛肉膏蛋白胨液体培养基进行10倍系列稀释至稀释到原液的10-4。将素琼脂培养基融化后向每个试管中加入4mL50℃的素琼脂液体，并向每支试管中加入0.5mL E. coli K12S，振荡使之混合均匀，再分别取10-2、10-3、10-4三个稀释度的噬菌体菌悬液0.5mL介入素琼脂试管中。前后揉搓，使之混匀，立即倒在含有牛肉膏蛋白胨固体培养基的平板上。倒置与37℃恒温培养箱中培养24h。噬菌体效价计

算方法：

每平皿平均噬菌斑数 稀释倍数

2

0.5mL噬菌体效价/菌体数·mL-1=

3、细菌转导 点滴法：

倒EMB平板，并如图所示在平板上做好标记，在培养基标记相应处接种相应不同菌种或噬菌体裂解液。结果中能观察倒标记E. coli K12 F处长出的菌落为紫色带有金属光泽的菌落，若在λ与E. coli K12S交界处也长出紫色带有金属光泽的菌落，则表明细菌转导成功；若没出现这样的菌落，则表明细菌转导不成功

4、转导频率的测定

向一支空试管中加入0.5mL E. coli K12S，在37℃恒温培养箱中培养10min。用牛肉膏蛋白胨液体培养基将原液稀释至10-3、10-4，每个稀释度用0.2mL裂解液涂两个平板，在37℃恒温箱中培养48h，观察结果并计算转导频率：

转导子/mL=

每皿平均转导子数 稀释度 2

转导子/mL

100%

噬菌体效价转导频率=

实验结果：

1、噬菌体效价的测定

噬菌体效价：

680*10000*2=13600000

2、点滴法

F菌长出，S菌落长出，F菌比S菌落小，头顶有粉色帽子。在S菌与噬菌体裂解液交汇处，发现有异形菌株，形态与F菌很像。

EMB平板上标记λ的三角形处未见菌落，标记F菌处见明显的带金属光泽的深紫色； 下图中，实验结果1中标记λ的两个圆有呈现金属光泽的深紫色，实验结果2右侧的圆与S菌交界处菌落呈金属光泽。结果说明噬菌体中的λdg将E.coli K12F(λ)gal+中发酵半乳糖的基因（gal）导入了E.coli K12 S gal-使S菌的菌落在EMB培养基上呈金属光泽。

图 1:点滴法细菌转导实验结果

3、转导频率的测定

10-4:：转导因子：1780*10000*2/0.2=178000000转导频率：178000000/480000=1309%

分析讨论：

噬菌体效价的测定:

第一次实验失败，噬菌斑太少，效价不明显。第二次实验结果中是在10-4浓度下效价更加显著，而前两个浓度下的效价依然不是很明显。 点滴法：

实验效果很好，结果说明噬菌体中的λdg将E.coli K12F(λ)gal+中发酵半乳糖的基因（gal）导入了E.coli K12 S gal-使S菌的菌落在EMB培养基上呈金属光泽。而且呈现金属光泽的菌落数很密集。

转导频率的测定：

本组实验结果显示转导频率远远超过1，而理论上这种情况不可能发生，推测原因可能由于培养时间过短，没有数出所有噬菌斑，而噬菌斑的数目应远远大于实验所得结果。