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甘油保护对离子注入E.coli存活的影响及离子束介导DNA转化E.coli

作　者: 杨天佑
导　师: 吴健
学　校: 郑州大学
专　业: 生物物理学
关键词: 离子束介导氮离子注入 DNA转化 E．coli 低能离子注入溶液处理离子溶液质粒DNA 存活曲线存活率曲线
分类号: Q93-3
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本论文主要研究了离子束介导质粒pUC18转化E．coli以及甘油保护对低能离子注入E．coli存活的影响，另外对离子束微生物工程实验方法进行了建设性的改进。在研究甘油对低能离子注入E．coli存活的影响时，发现甘油保护可以提高E．coli的干燥存活率，真空存活率以及注入存活率，使得整个30keY氮离子注入后E．coli的最终存活率提高530-10000倍；甘油保护引起离子注入后的菌体颜色发生变化，在相同的剂量下，未用甘油保护的菌体颜色最深，1％甘油保护菌体颜色次之，5％甘油保护菌体颜色最浅；另外，甘油可以引起离子注入E．coli的“马鞍型”存活率曲线发生变化，甘油保护的E．coli存活曲线大致位于未用甘油保护的存活曲线的上面。本研究用氮、氩、镁三种离子，1×10¹⁴N／cm²，2×10¹⁴N／cm²，3×10¹⁴N／cm²，5×10¹⁴N／cm²，1×10¹⁵N／cm²，2×10¹⁵N／cm²，3×10¹⁵N／cm²，5×10¹⁵N／cm²，1×10¹⁶N／cm²九个剂量注入E．coli介导质粒转化130次，成功转化8次，转化子数最低1个，最高14个，虽然总体转化率很低，实验的重复性很差，但是也找到了一些规律：氩离子注入比氮离子注入有利于转化，1-3×10¹⁵N／cm²剂量为理想的剂量，超螺旋状态质粒DNA比线形的转化效率高，能量20keY时较为理想，20μg／ml的质粒DNA是较为合适的浓度。这些数据对离子束的微生物遗传转化提供了有价值的参考。金属离子溶液处理促进离子束介导质粒DNA转化的研究表明：金属离子溶液的注入后处理使得离子束介导质粒DNA转化E．coli的转化率大大的提高；在金属离子溶液处理过程中，二价的镁和钙离子溶液处理的转化率比一价钾和锂离子的转化率高几十倍甚至上百倍，2mol／L的Li⁺和4mol／L的K⁺分别较0.2mol／L的Li⁺和0.2mol／L的K⁺有利于转化E．coli，离子注入和金属离子溶液协同作用可以促进离子束介导质粒DNA有效转化E．coli。本研究在实践工作的基础上，对离子束微生物工程实验方法进行了改进，建立了一套快捷、简便的实验方法。小玻璃块和可食性包装薄膜涂菌法，以及橡胶块擦洗菌法，使得实验操作简单化，减少了离子束微生物育种的工作量，提高了效率。

全文目录

摘要  4-5
英文摘要  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 离子注入过程对微生物存活的影响  7-8
  1.2 微生物基因重组的研究方法  8-9
  1.3 低能离子束介导遗传转化的现状  9-10
  1.4 低能离子束在微生物遗传转化中的研究现状  10
  1.5 本论文的研究内容  10-11
第二章离子束微生物工程实验方法的改进及准备实验  11-20
  2.1 离子束微生物工程实验方法的改进  11-12
  2.2 质粒的制备和酶切  12-14
  2.3 质粒DNA的检测  14-15
  2.4 质粒DNA的酶切  15-16
  2.5 大肠杆菌生长曲线的绘制  16-20
第三章甘油保护对离子注入E.coli存活的影响  20-28
  3.1 实验材料  20
  3.2 甘油保护对30keV，氮离子注入E.coli存活的影响  20-22
  3.3 甘油保护对20keV氮离子和氩离子注入E.coli存活曲线的影响  22-28
第四章离子束介导质粒DNA转化E.coli  28-42
  4.1 实验材料  29-30
  4.2 离子束介导质粒DNA转化大肠杆菌的离子注入参数的摸索  30-35
  4.3 金属离子处理对离子束介导质粒DNA转化E.coli的影响  35-42
第五章总结  42-43
参考文献  43-46
致谢  46

甘油保护对离子注入E.coli存活的影响及离子束介导DNA转化E.coli

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