人工培养微生物的意义? 哪种重要微生物还没有实现人工培养

作者&投稿:郦沸 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
稀释培养法和高通量培养法 d.pp3D 9/
在地球环境中,海洋环境中迄今可培养微生物的比例最低,仅为0.001% ~ 0.1%,这是由于海洋环境中主要是寡营养微生物,它们在人工培养时往往受到少数优势生长的微生物的竞争作用而不能生长。为了克服该缺陷,1993 年Button从概率论的角度提出一个崭新的方法,即稀释培养法(Dilution culture)。该方法认为,当把海水中微生物群体稀释至痕量时,在海水中主要存在的寡营养微生物可以不受少数几种优势微生物的竞争作用的干扰,因而主体寡营养微生物被培养的可能性会大大提高。随后,Schut等的实际操作验证了该理论的正确性。 ';/84j-3F
2002 年Connon在稀释培养法的基础上提出高通量培养法(High-throughput culturing,HTC)。将样品稀释至痕量后,采用小体积48 孔细胞培养板分离培养微生物。该方法不仅有效提高微生物的可培养性,还可在短期内监测大量的培养物,大大提高工作效率。Cho等利用该方法从太平洋近海和远洋海水中也分离出多种新菌。Rappé 和Connon结合荧光原位杂交技术(FISH),对高通量培养法进行了改进,根据从培养板各孔中针对性地检测SAR11 进化分支的海洋细菌的存在,在较短时间内对目标微生物进行了大量的培养。但是,稀释培养法和高通量培养法成功的原因恰恰又是制约其进一步发展的障碍。在样品稀释、微生物间的不利作用被削弱的同时,有利作用也被削弱。例如,当微生物被极度稀释、初始接种量很小时,一些微生物分泌的代谢产物也被稀释,其他关联微生物细胞由于缺乏这些必须的代谢产物,生长就会受到抑制;另外,缺少种间的共生关系和群体效应,很多微生物仍然不可培养。 O3!d(dY=_
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3.2 扩散盒培养法 GOW"o"S
Kaeberlein〔2〕等在分离培养潮间带底泥中的微生物时使用一种新颖的自制培养仪器,为其起名为扩散盒(Diffusiongrowth chamber)。扩散盒由一个环状的不锈钢垫圈和两侧胶连的0.1μm 滤膜组成,滤膜只能允许培养环境中的化学物质通过而不能让细胞通过。将底泥样品置于扩散盒内的半固体培养基中,扩散盒置于鱼缸底部的天然海洋底泥上,往鱼缸内加入天然海水并保证扩散盒内存有一定空气供微生物生长。培养时,使天然海水循环流动,并不断注入新鲜的海水。培养1 周后培养基上产生大量的微型菌落,数目高达接种微生物的40%。这种培养方法能较大程度地模拟微生物所处的自然环境,由于化学物质可以自由穿过薄膜,可保证微生物群落间作用的存在,提高微生物可培养性。扩散盒法的主要不足是操作比较繁琐。 b%nkIPA
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3.3 细胞包囊法 hNO )~rt
Zengler 等将海水和土壤样品中的微生物先进行类似稀释培养法的稀释过程,然后乳化,部分微生物形成了仅含单个细胞的胶状微滴。然后将胶状微滴装入层析柱内,使培养液连续通过层析柱进行流态培养。层析柱进口端用0.1μm 滤膜封住,防止细菌的进入而污染层析柱;出口端用8μm 滤膜封住,允许培养产生的细胞随培养液流出。该方法的特点是让微生物在开放式培养液中生长,使培养环境接近于微生物的自然生长环境,能够很好地提高微生物可培养性,但成本较高,不利于普及使用。 & zgPN8u
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3.4 序列引导分离技术 _:5=| 2-E
序列引导分离技术(Sequence-guiding isolation)是根据微生物基因组中特定基因的特异性序列,设计引物或杂交探针,以培养物中目标序列存在和变化情况为标准,来指导对微生物最优培养条件的选择,培养出新的微生物。Stevenson在细菌培养过程中采用了多种培养条件的组合,导致培养方案繁多复杂。为了减少分离细菌的工作量、节省时间,用PCR 作为监测手段来确定目标细菌是否得到培养。当细菌在固体培养基上长出菌落后,用缓冲液冲洗培养基表面,提取冲洗液中细菌的DNA,根据目标细菌的16S rDNA扩增情况判断目标细菌的存在与否。继续用PCR方法监测目标细菌直至分离得到纯菌株。Béjà 等通过对尚未培养的海洋变形细菌的BAC 基因文库进行研究,发现该类菌具有编码视紫红质的基因片段。视紫红质是光营养过程中不可或缺的化学物质。据此设想增加光照可提高该菌的可培养性,而进一步的实验结果验证了该假设的正确性。此外,Breznak指出,分子原位杂交技术可以对推断目标微生物的代谢方式和营养需求提供帮助,极大地节省工作时间,操作也很简便,仅需要一种特异性的探针,显示了在微生物培养时引入分子生物学技术作为引导的优势和力量。

哪种重要微生物还没有实现人工培养
微生物接种是微生物学研究中最常用的基本操作,主要用于微生物的分离纯化。具体来说,就是在无菌条件下,用接种环或接种针等专用工具,从一个培养皿(上面可能存在各种杂菌落)挑取所需的微生物,转接到另一个培养基中进行培养,从而实现所需微生物的纯化鉴定,获得没有杂菌污染的单纯菌落等。
接种的方法有很多,按培养基种类可分为利用固体培养基和利用液体培养基,以及居中的半固体培养基。

人工培养细菌的实际意义?~

(一)在医学中的应用
细菌培养对疾病的诊断、预防、治疗和科学研究等多方面都具有重要的作用。
1.传染性疾病的病原学诊断 取患者标本,进行细菌分离培养、鉴定和药物敏感试验。是诊断传染性疾病最可靠的依据,同时也可指导临床治疗用药。
2.细菌学研究 研究细菌的生理、遗传变异、致病性、免疫性和耐药性等,均需人工培养细菌。人工培养细菌还是人类发现尚不知道的新病原菌的先决条件之一。
3.生物制品的制备 将分离培养出来的纯种细菌,制成诊断菌液,供传染病诊断使用。制备疫苗、类毒素以供预防传染病使用。将制备的疫苗或类毒素注入动物体内,获取免疫血清或抗毒素,用于传染病治疗。上述制备的制剂统称生物制品,在医学上有广泛用途。
(二)在工农业生产中的应用
细菌在培养过程产生多种代谢产物,经过加工处理,可制成抗生素、维生素、氨基酸、有机溶剂、酒、酱油、味精等产品。细菌培养物还可用于处理废水和垃圾、制造菌肥和农药,以及生产酶制剂等。
(三)在基因工程中的应用
因为细菌具有繁殖快、易培养的特点,所以大多数基因工程的实验和生产先在细菌中进行。如将带有外源性基因的重组 DNA转化给受体菌,使其在菌体内获得表达,现在用此方法已成功制备出胰岛素和干扰素等生物制剂。

哪种重要微生物还没有实现人工培养
微生物接种是微生物学研究中最常用的基本操作,主要用于微生物的分离纯化。具体来说,就是在无菌条件下,用接种环或接种针等专用工具,从一个培养皿(上面可能存在各种杂菌落)挑取所需的微生物,转接到另一个培养基中进行培养,从而实现所需微生物的纯化鉴定,获得没有杂菌污染的单纯菌落等。
接种的方法有很多,按培养基种类可分为利用固体培养基和利用液体培养基,以及居中的半固体培养基。
固体培养分离,有涂布平板法,倒平板法,平板划线法,稀释摇管法等。大部分细菌和真菌用固体培养法即可以得到较满意的分离结果了。
液体培养基常用稀释法,比较繁琐,一般需要重复进行几次。

微生物有什么作用
答:存在于土壤中的微生物叫作土壤微生物,它的种类也很多,大致可以分成细菌、真菌、放线菌等几大类,还有一些藻类、线虫等也可归入土壤微生物中。微生物与土壤肥力有密切的关系,肥沃的土壤里微生物多,贫瘠的土壤里微生物少,没有微生物的土壤就成了死土。这是因为土壤中有机物质的分解,植物所需各种...

微生物工程展望是什么?
答:到此,读者对微生物大概已经有了个基本认识。原来微生物并不是我们所想象的那样可怕,在某种意义上讲,倒是挺可爱的。这不单是因为人类已经在很大程度上征服了致人死命的病原微生物,更主要的,是因为人类越来越多地发现并驾驭了有益微生物,使它们驯服地为人类服务的本领越来越大了。不过,自发现微生物以来,人类目前...

微生物对人类有益的方面
答:限,建立新的技术手段,使环境、能源、农业、健康、轻化工等领域的生物技术能力发生革命。来自极端微生物的极端酶,可在极端环境下行使功能,将极大地拓展酶的应用空间,是建立高效率、低成本生物技术加工过程的基础,例如PCR技术中的TagDNA聚合酶、洗涤剂中的碱性酶等都具有代表意义。极端微生物的研究与应用将是取得现代...

微生物在基因工程中有什么重要意义?
答:这种蛋白原先存在于鸡的输卵管中,是各种氨基酸含量比较均衡、十分适合人类需要的营养物质,现在居然可能由细菌直接生产,这是一起意义重大的事件!可以设想,有朝一日,它将可能取代养禽业。微生物具有许多独特的性状。例如固氮微生物能固定大气中的分子氮,如果将固氮微生物的基因转移到能感染多种植物的根瘤...

微生物工程的技术和产品中,哪些对人类社会的可持续发展具有重大意义...
答:反之则应予摈弃。结合微生物技术和产品来说,我建议你着重论述微生物工程在微生物发酵领域生产食品、药品,基因工程改造菌种产生超级菌来产生药物,降解难以降解物品,比如说能降解四种烃类物质的超级菌 也就是说,主要讲微生物工程在开发新能源,改造物种,改善环境方面的作用 ...

微生物生长曲线对工业生产有什么指导意义
答:根据微生物的生长曲线可以明确微生物的生长规律,对生产实践具有重大的指导意义。故根据对数期的生长规律可以得到培养菌种时缩短工期的方法:接种对数期的菌种,采用最适菌龄,加大接种量,用与培养菌种相同组成的培养基。有如,根据稳定期的生长规律,可知稳定期是产物的最佳收获期,也是最佳测定期,通过对...

微生物生长曲线对工业生产有什么指导意义
答:微生物生长曲线对工业发酵生产意义重大。以氨基酸发酵为例。发酵罐接种后,菌种即进入迟滞期(调整期),此时,微生物需要一段时间适应新的生长环境,OD值无大的变化,耗糖慢,不产酸。菌种进入对数生长期后,OD值增长迅速,耗糖明显加快,耗氧增加,开始产酸。大量产酸是在进入平衡期时。此时,降糖速率...

为什么将目的基因导入微生物需要用人工培养的大肠杆菌?
答:另外的话,大肠杆菌能够在培养基上培养,并且只要在普通的lb培养基中就能生存能力很好,这样的话也可以获得目的蛋白比较可观的产量。虽然如此,但是我还是想说一说大肠杆菌的缺点,如果你需要表达的蛋白是有糖基化等的修饰,想利用大肠杆菌是做不到的。因为大肠杆菌是一种原核生物,不具有具有糖基化功能...

什么是微生物?对人类的影响
答:固氮菌全部遗传信息的解析对于开发利用其固氮关键基因提高农作物的产量和质量也具有重要的意义。8、在极端环境下能够生长的微生物称为极端微生物,又称嗜极菌。嗜极菌对极端环境具有很强的适应性,极端微生物基因组的研究有助于从分子水平研究极限条件下微生物的适应性,加深对生命本质的认识。 

...于自然界中么?它与当今发酵工业的混合培养有什么关系?
答:1 只有把细菌纯培养了,才比较容易鉴定种类,才可以搞清楚微生物的组成。2 一般而言,纯培养不存在于自然界 3 我们可以在已经纯化了的细菌中挑选出好的菌种混合起来,使发酵效果更好。打个比方,一片原野上长满各种各样的花草,不可能只长了一种,但是如果我们对其中的花草逐一进行培养研究,搞清每个...