1. 大肠杆菌的转化原理及方法
大肠杆菌的转化原理及方法
大肠杆菌转化可以：（1）将重组DNA分子导入大肠杆菌受体细胞进行复制，增殖和表达，以获得目的基因；（2）验证大肠杆菌感受态细胞效果；（3）用于分子生物学其他研究。
实验方法原理：质粒DNA或重组DNA粘附在细菌细胞表面，经过42°C短时间的热击处理，促进吸收DNA.然后在非选择培养基中培养一代，待质粒上所带的抗菌素基因表达，就可以在含抗菌素的培养基中生长。
实验步骤
一、实验材料准备
1. 器材
旋涡混合器，微量移液取样器，移液器吸头，1.5 ml 微量离心管，双面微量离心管架，干式恒温气浴（或恒温水浴锅），制冰机，恒温摇床，培养皿（已铺好固体LB-Amp），超净工作台，酒精灯，玻璃涂棒，恒温培养箱。
2. 试剂
培养基（不加抗菌素），LB培养基（加抗菌素），无菌ddH2O，IPTG，X-gal。
3. 材料处理
无菌ddH2O，1.5 ml 离心管装入铝制饭盒（灭菌）、移液器吸头装入相应的吸头盒（灭菌），20%IPTG（M/V），2% X-gal（M/V，用N,N-二甲基甲酰胺配）。
二、操作步骤
1. 事先将恒温水浴的温度调到42℃。
2. 从-70℃ 超低温冰柜中取出一管（100 μl）感受态菌，立即用手指加温融化后插入冰上，冰浴5~10 min。
3. 加入5 μl 连接好的质粒混合液（DNA含量不超过100 ng），轻轻震荡后放置冰上20 min。
4. 轻轻摇匀后插入42℃水浴中1~2 min进行热休克，然后迅速放回冰中，静置3~5 min。
5. 在超净工作台中向上述各管中分别加入500 μl LB培养基（不含抗菌素）轻轻混匀，然后固定到摇床的弹簧架上37℃震荡1 h。
6. 在超净工作台中取上述转化混合液100-300 μl，分别滴到含合适抗菌素的固体LB平板培养皿中，用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布均匀。
7. 如果载体和宿主菌适合蓝白斑筛选的话，滴完菌液后再在平板上滴加40 μl 2% X-gal，8 μl 20% IPTG，用酒精灯烧过的玻璃涂布棒涂布均匀。
8. 在涂好的培养皿上做上标记，先放置在37℃恒温培养箱中30~60 min 直到表面的液体都渗透到培养基里后，再倒置过来放入37℃恒温培养箱过夜。
9. 在被细菌污染的桌面上喷洒70%乙醇，擦干桌面，写实验报告。
10. 观察平板上长出的菌落克隆，以菌落之间能互相分开为好。注意白色菌斑。
注意事项
1. 玻璃涂布棒上的酒精熄灭后稍等片刻，待其冷却后再涂。
2. 大肠杆菌怎么培养的
大肠杆菌一般培养方法
使用牛肉膏蛋白胨培养基
组成成分：牛肉膏 3g,蛋白胨 10g,Nacl 5g,琼脂 15～20g,水1000mL,PH7.4～7.6。
具体配置步骤：
1.称药品 按实际用量计算后,按配方称取各种药品放入大烧杯中.牛肉膏可放在小烧杯或表面皿中称量,用热水溶解后倒入大烧杯;也可放在称量纸上称量,随后放入热水中,牛肉膏使与称量纸分离,立即取出纸片.蛋白胨极易吸潮,故称量时要迅速.
2.加热溶解 在烧杯中加入少于所需要的水量,然后放在石棉网上,小火加热,并用玻棒搅拌,待药品完全溶解后再补充水分至所需量.若配制固体培养基,则将称好的琼脂放入己溶解的药品中,再加热融化,此过程中,需不断搅拌,以防琼脂糊底或溢出,最后补足所失的水分.
3. 调pH 检测培养基的pH,若pH偏酸,可滴加lmol/L NaOH,边加边搅拌,并随时用pH试纸检测,直至达到所需pH范围.若偏碱,则用lmol/L HCl进行调节.pH的调节通常放在加琼脂之前.应注意pH值不要调过头,以免回调而影响培养基内各离子的浓度.
4.过滤 液体培养基可用滤纸过滤,固体培养基可用4层纱布趁热过滤,以利培养的观察.但是供一般使用的培养基,这步可省略.
5.分装 按实验要求,可将配制的培养基分装入试管或三角瓶内.分装时可用漏斗以免使培养基沾在管口或瓶口上而造成污染. 分装量:固体培养基约为试管高度的l/5,灭菌后制成斜面.分装入三角瓶内以不超过其容积的一半为宜.半固体培养基以试管高度的1/3为宜,灭菌后垂直待凝.
6.加棉塞 试管口和三角瓶口塞上用普通棉花(非脱脂棉)制作的棉塞.棉塞的形状,大小和松紧度要合适,四周紧贴管壁,不留缝隙,才能起到防止杂菌侵入和有利通气的作用.要使棉塞总长约3/5塞入试管口或瓶口内,以防棉塞脱落.有些微生物需要更好的通气,则可用8层纱布制成通气塞.有时也可用试管帽或塑料塞代替棉塞.
7.包扎 加塞后,将三角瓶的棉塞外包一层牛皮纸或双层报纸,以防灭菌时冷凝水沾湿棉塞.若培养基分装于试管中,则应以5支或7支在一起,再于棉塞外包一层牛皮纸,用绳扎好.然后用记号笔注明,培养基名称,组别,日期.
8.灭菌 将上述培养基于121.3℃湿热灭菌20min.如因特殊情况不能及时灭菌,则应故人冰箱内暂存.
9.无菌检查 将灭菌的培养基放入37℃温箱中培养24～48h,无菌生长即可使用,或贮存于冰箱或清洁的橱内,备用.
大肠杆菌的培养：
37摄氏度，恒温培养48到72小时，因为接种时和具体培养条件的不同，其生长一般都在2天外才能长出明显的菌落。
菌落特征：乳白色，圆形，菌落边缘整齐，表面光滑，表面和背面颜色一致
3. 四种育种方法的比较
六种育种方法比较
一、诱变育种：
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理：基因突变
方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种
优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
二、杂交育种：
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优
优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
三、单倍体育种：
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。（主要是考虑到结合中学课本，经查阅相关资料无误。）其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养
方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种：
原理：染色体变异（染色体加倍）
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：只适于植物，结实率低。
五、细胞工程育种：
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理：细胞的全能性
方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养
（2）动物克隆：核移植→胚胎移植
优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。
六、基因工程育种：
物质基础是：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是：所有生物的DNA均为双螺旋结构。一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶（限制性内切酶、DNA连接酶）和运载体（质粒），质粒上必须有相应的识别基因，便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的DNA上后，可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素；抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去，培育出固氮植物。固氮基因的表达方式为：
原理：基因重组（或异源DNA重组）。
方法：提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。
优点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。
缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。
4. 论述从环境中筛选目标菌中的方法，一种就可以，详细点
5.6 菌种筛选方法
所有的微生物育种工作都离不开菌种筛选。尤其是在诱变育种工作中，筛选是最为艰难的也是最为重要的步骤。经诱变处理后，突变细胞只占存活细胞的百分之几，而能使生产状况提高的细胞又只是突变细胞中的少数。要在大量的细胞中寻找真正需要的细胞，就象是大海捞针，工作量很大。简洁而有效的筛选方法无疑是育种工作成功的关键。 为了花费最少的工作量，在最短的时间内取得最大的筛选成效，就要求采用效率较高的科学筛选方案和手段。因为诱变育种中的筛选工作最复杂，所以，本节主要讨论诱变育种的筛选方法，这些方法也为其它育种方法的筛选提供了借鉴。
5.6.1菌种筛选方案 在实际工作中，为了提高筛选效率，往往将筛选工作分为初筛和复筛两步进行。初筛的目的是删去明确不符合要求的大部分菌株，把生产性状类似的菌株尽量保留下来，使优良菌种不致于漏网。因此，初筛工作以量为主，测定的精确性还在其次。初筛的手段应尽可能快速、简单。复筛的目的是确认符合生产要求的菌株，所以，复筛步骤以质为主，应精确测定每个菌株的生产指标。
5.6.2 菌种筛选的手段 筛选的手段必需配合不同筛选阶段的要求，对于初筛，要力求快速、简便，对于复筛，应该做到精确，测得的数据要能够反映将来的生产水平。
5.6.2.1 从菌体形态变异分析 有时，有些菌体的形态变异与产量的变异存在着一定的相关性，这就能很容易地将变异菌株筛选出来。尽管相当多的突变菌株并不存在这种相关性，但是在筛选工作中应尽可能捕捉、利用这些直接的形态特征性变化。当然，这种鉴别方法只能用于初筛。有人曾统计过3,484个产维生素B2的阿舒假囊酵母(Eremothecium ashbyii)的变异菌落，发现高产菌株的菌落形态有以下特点：菌落直径呈中等大小（8-10毫米），凡过大或过小者均为低产菌株；色泽深黄色，凡浅黄或白色者皆属低产菌株。又如，在灰黄霉素产生菌荨麻青霉(Penicillium urticae)的育种中，曾发现菌落的棕红色变深者往往产量有所提高，而在赤霉素生产菌藤仓赤霉（Gibberella fujikuroi）中，却发现菌落的紫色加深者产量反而下降。
5.6.2.2 平皿快速检测法 平皿快速检测法是利用菌体在特定固体培养基平板上的生理生化反应，将肉眼观察不到的产量性状转化成可见的"形态"变化。具体的有纸片培养显色法、变色圈法、透明圈法、生长圈法和抑制圈法等，见图5.6.1。这些方法较粗放，一般只能定性或半定量用，常只用于初筛，但它们可以大大提高筛选的效率。它的缺点是由于培养平皿上种种条件与摇瓶培养，尤其是发酵罐深层液体培养时的条件有很大的差别，有时会造成两者的结果不一致。 图 5.6.1 平皿快速检测法示意图 平皿快速检测法操作时应将培养的菌体充分分散，形成单菌落，以避免多菌落混杂一起，引起"形态"大小测定的偏差。
1) 纸片培养显色法 将饱浸含某种指示剂的固体培养基的滤纸片搁于培养皿中，用牛津杯架空，下放小团浸有3%甘油的脱脂棉以保湿，将待筛选的菌悬液稀释后接种到滤纸上，保温培养形成分散的单菌落，菌落周围将会产生对应的颜色变化。从指示剂变色圈与菌落直径之比可以了解菌株的相对产量性状。指示剂可以是酸碱指示剂也可以是能与特定产物反应产生颜色的化合物。
2) 变色圈法 将指示剂直接掺入固体培养基中，进行待筛选菌悬液的单菌落培养，或喷洒在已培养成分散单菌落的固体培养基表面，在菌落周围形成变色圈。如在含淀粉的平皿中涂布一定浓度的产淀粉酶菌株的菌悬液，使其呈单菌落，然后喷上稀碘液，发生显色反应。变色圈越大，说明菌落产酶的能力越强。而从变色圈的颜色又可粗略判断水解产物的情况。
3) 透明圈法 在固体培养基中渗入溶解性差、可被特定菌利用的营养成分，造成浑浊、不透明的培养基背景。将待筛选在菌落周围就会形成透明圈，透明圈的大小反映了菌落利用此物质的能力。 在培养基中掺入可溶性淀粉、酪素或CaCO3可以分别用于检测菌株产淀粉酶、产蛋白酶或产酸能力的大小。
4) 生长圈法 利用一些有特别营养要求的微生物作为工具菌，若待分离的菌在缺乏上述营养物的条件下，能合成该营养物，或能分泌酶将该营养物的前体转化成营养物，那么，在这些菌的周围就会有工具菌生长，形成环绕菌落生长的生长圈。 该法常用来选育氨基酸、核苷酸和维生素的生产菌。工具菌往往都是对应的营养缺陷型菌株。
5) 抑制圈法 待筛选的菌株能分泌产生某些能抑制工具菌生长的物质，或能分泌某种酶并将无毒的物质水解成对工具菌有毒的物质，从而在该菌落周围形成工具菌不能生长的抑菌圈。例如：将培养后的单菌落连同周围的小块琼脂用穿孔器取出，以避免其它因素干扰，移入无培养基平皿，继续培养4-5天，使抑制物积累，此时的抑制物难以渗透到其它地方，再将其移入涂布有工具菌的平板，每个琼脂块中心间隔距离为2厘米，培养过夜后，即会出现抑菌圈。抑菌圈的大小反映了琼脂块中积累的抑制物的浓度高低。该法常用于抗生素产生菌的筛选，工具菌常是抗生素敏感菌。由于抗生素分泌处于微生物生长后期，取出琼脂块可以避免各菌落所产生抗生素的相互干扰。典型的例子是春雷霉素生产菌的筛选，见图5.6.2。
5.6.2.3 摇瓶培养法 摇瓶培养法是将待测菌株的单菌落分别接种到三角瓶培养液中，振荡培养，然后，再对培养液进行分析测定。摇瓶与发酵罐的条件较为接近，所测得的数据就更有实际意义。但是摇瓶培养法需要较多的劳力、设备和时间，所以，摇瓶培养法常用于复筛。但若某些突变性状无法用简便的形态观察或平皿快速检测法等方法检测时，摇瓶培养法也可用于初筛。 初筛的摇瓶培养一般是一个菌株只做一次发酵测定，从大量菌株中选出10-20%较好的菌株，淘汰80-90%的菌株；而复筛中摇瓶培养一般是一个菌株培养3瓶，选出3-5个较好的菌株，再做进一步比较，选出最佳的菌株。
5.6.3 特殊变异菌的筛选方法 上述一般的筛选菌株方法的处理量仍是很大的，为了从存活的每毫升106左右细胞的菌悬液中筛选出几株高产菌株，要进行大量的稀释分离、摇瓶和测定工作。虽然平皿快速检测法作为初筛手段可减少摇瓶和测定的工作量，但稀释分离的工作仍然非常繁重。而且有些高产变异的频率很低，在几百个单细胞中并不一定能筛选到，所以，建立特殊的筛选方法是极其重要的。例如营养缺陷型和抗性突变菌株的筛选有它们的特殊性，营养缺陷型或抗性突变的性状就象一个高效分离的"筛子"，以它为筛选的条件，可以大大加快筛选的进程并有效地防止漏筛。在现代的育种中，常有意以它们作为遗传标记选择亲本或在DNA中设置含这些遗传标记的片段，使菌种筛选工作更具方向性和预见性。本节还将简单介绍其它一些特殊变异株的筛选方法。
5.6.3.1营养缺陷型突变株的筛选 经诱变处理后的菌悬液在筛选前一般应先进行诱变后培养，以促使变异细胞发生分离，防止出现表型延迟现象，筛选出不纯的菌株。营养缺陷型的筛选一般包括浓缩、进一步检出和鉴别营养缺陷型等步骤。
1) 浓缩营养缺陷型菌株 诱变后的细胞群体中大部分存活菌是野生型，而营养缺陷型占的比例相当小，这对分离是很不利的，所以，应该淘汰大量的野生型，以达到浓缩营养缺陷型的目的。常用的浓缩方法有抗生素法、菌丝过滤法、差别杀菌法和饥饿法等。
2)进一步检出所需缺陷型 浓缩后的菌液中营养缺陷型的比例较大，但并非全部都是。并且营养缺陷型中也有不同的类型，还需要进一步检出所需要的营养缺陷型。这样就需要采用逐个检出法、夹层培养法和限量补给法等方法进一步检出所需要的营养缺陷型。
3)营养缺陷型的鉴定 获得的营养缺陷型菌株还应进一步确认其生长的所需物。菌株较少时，可用生长谱法， 若菌株较多时，常采用组合补充培养基法
5.6.3.2 抗性突变菌株的筛选 抗性突变株的筛选相对比较容易，只要有10-6频率的突变体存在，就容易筛选出来。抗性突变株的筛选常用的有一次性筛选法和阶梯性筛选法两种手段。
1) 一次性筛选法 一次性筛选法就是指在对出发菌株完全致死的环境中，一次性筛选出少量抗性变异株。 噬菌体抗性菌株常用此方法筛选。将对噬菌体敏感的出发菌株经变异处理后的菌悬液大量接入含有噬菌体的培养液中，为了保证敏感菌不能存活，可使噬菌体数大于菌体细胞数。此时出发菌株全部死亡，只有变异产生的抗噬菌体突变株能在这样的环境中不被裂解而继续生长繁殖。通过平板分离即可得到纯的抗性变异株。 耐高温菌株在工业发酵中的应用意义在于它可以节约冷却水的用量，尤其是在夏季，并能减少染菌的机会。耐高温菌株所产生酶的热稳定性较高，适用于一些特殊的工艺过程。耐高温菌株也常采用此法筛选。将处理过的菌悬液在一定高温下处理一段时间后再分离。对此温度敏感的细胞被大量杀死，残存的细胞则对高温有较好的耐受性。 耐高浓度酒精的酵母菌的酒精发酵能力较高，也适宜提高发酵醪浓度，提高醪液酒精浓度。而耐高渗透压的酵母菌株具有积累甘油的性能，可用于甘油发酵。耐高酒精度、高渗透压的菌株也可分别在高浓度酒精或加蔗糖等造成的高渗环境下一次性筛选获得。
2)阶梯性筛选法 药物抗性即抗药性突变株可在培养基中加入一定量的药物或对菌体生长有抑制作用的代谢物结构类似物来一次性筛选，大量细胞中少数抗性菌在这种培养基平板上能长出菌落。但是在相当多的情况下，无法知道微生物究竟能耐受多少高浓度的药物，这时，药物抗性突变株的筛选需要应用阶梯性筛选法。 因为药物抗性常受多位点基因的控制，所以药物的抗性变异也是逐步发展的，时间上是渐进的，先是可以抗较低浓度的药物，而对高浓度药物敏感，经"驯化"或诱变处理后，可能成为抗较高浓度药物的突变株。阶梯筛选法由梯度平板或纸片扩散在培养皿的空间中造成药物的浓度梯度，可以筛选到耐药浓度不等的抗性变异菌株，使暂时耐药性不高，但有发展前途的菌株不致于被遗漏，所以说，阶梯性筛选法较适合于药物抗性菌株的筛选，特别是在暂时无法确定微生物可以接受的药物浓度情况下
5.6.3.3 组成酶变异株的筛选
许多水解酶是诱导酶，只有在含有底物或底物类似物的培养环境中，微生物才会合成这些酶类，所以，诱导酶的生产不仅需要诱导物，而且受到诱导物的种类、数量以及分解产物的影响。能迅速利用的碳源（如葡萄糖）往往会引起酶合成的减少，诱导物有时又比较昂贵。这些都可能造成这些水解酶工业生产的波动以及生产成本提高。如果控制这些酶合成的调节基因发生了变异，诱导酶就可能转变成组成酶，它的合成与细胞的其它组织蛋白一样，不再需要诱导物的存在。由诱导型的出发菌株诱变筛选出组成型变异株对于水解酶的工业生产具有重要的现实意义。具体的筛选方法有恒化器法、循环培养法和诱导抑制物法。
1) 恒化器法 恒化器常被用于微生物的"驯化"。在培养基中添加不能起诱导作用的低浓度底物，接入处理后的菌悬液进行培养，此时出发菌株由于不能被诱导，无法合成有关的诱导酶而不能分解该底物，从而生长速率极慢，而群体中少数组成型变异株则可合成有关的酶，分解利用该底物，生长速率较快。为了提高组成酶变异株的优势，即它在群体中的比例，可以应用恒化器培养技术。随着恒化器培养中不断加入新鲜基质而逐渐增大组成酶变异株的优势，这样就能够比较容易地做进一步的纯化分离。
2) 循环培养法 利用不含诱导物的培养环境和含有诱导物的培养环境进行交替循环培养待分离的菌悬液，从而使组成酶变异株得到富集。当接种到不含诱导物而含有其它可利用碳源的培养基中时，两种类型菌株同样能较好地生长，但在此环境中组成型突变株已能合成有关的水解酶，而诱导型菌株就不能合成。 进而将它们转接入含诱导物的培养基中时，变异株能迅速利用诱导底物进行生长繁殖，而诱导型出发菌株需经历一个诱导合成酶的阶段，两类菌株的生长就不同步了，随着循环交替培养的继续，组成酶变异株所占的比例将逐渐增大。
3) 诱导抑制剂法 有些化合物能阻止某些诱导酶的合成，如α-硝基苯基-β-岩藻糖苷对大肠杆菌的β-半乳糖苷酶的诱导合成有抑制作用，称为诱导抑制剂。当在诱导物和诱导抑制剂同时存在的培养环境中培养待分离菌群时，诱导型菌株不能产生诱导酶，无法正常生长，只有组成型变异株能够利用底物进行生长繁殖。
5.6.3.4高分子废弃物分解菌的筛选 随着石油化工和塑料工业的发展，各种高分子包装废弃物日益增多，这些"白色污染"在自然界很难被消化而进入物质循环。设法选育能分解利用这些高分子材料的微生物对于环境保护至关重要。这些高分子材料大多是不溶于水的，直接分离具有分解功能的微生物很困难。为此，有人设计了阶段式筛选法，首先寻找能在与聚乙二醇结构相似的含两个醚键的三甘醇上生长的微生物，接着，诱变筛选能分解聚乙二醇的变异株；或者筛选能以乙二醇、丙二醇为碳源的菌株，继而诱变筛选出能利用聚乙二醇等物质的变异株。这种由简单的聚合物单体入手逐级筛选高分子废弃物分解菌也许是一条有效的筛选思路。
5.6.3.5无泡沫菌株及高凝聚性菌株的筛选 有些菌在发酵过程中会产生大量的泡沫，从而造成发酵液满溢，增大了染菌的机会，使发酵体系反应不均匀，也有可能引起某些发酵产物的生物活性丧失，如蛋白酶变性失活。为了避免泡沫的产生，常常需通过牺牲发酵液的装量或加入大量的消泡剂来消除泡沫的不利影响。发酵过程产生泡沫是菌体代谢、培养基和发酵工艺等方面的原因造成的，而菌种是产生泡沫的关键，选育无泡沫或少泡沫菌株可以从根本上解决泡沫问题。 有人用气泡上浮法筛选出了无泡沫的酒精酵母。将变异处理后的菌悬液接种入生长培养基中，培养器皿的底部放置无菌压缩空气喷口，培养过程中不断通入无菌空气，形成鼓泡，易产生泡沫的酵母菌会随泡沫而除去，留下的是不易产生泡沫的变异菌株；也有人用苯胺蓝染色法进行筛选，将经过变异处理的菌悬液经培养后涂布在含葡萄糖3%、酵母膏0.5%、苯胺蓝0.005%的平板上培养4天，出发菌株呈浅蓝色，变异菌株因细胞壁成分和结构改变造成与染料结合力改变，少泡沫的变异菌株呈深蓝色。 啤酒发酵和单细胞蛋白培养都希望由凝聚性较好的酵母菌株担任发酵菌种，以便于啤酒的澄清和保持良好的风味，以及单细胞蛋白的收集。采用上述的泡沫上浮法也可以除去不易凝聚的细胞，通过改变鼓泡速度的调节，可以获得具不同凝聚性的菌株。
5. 六种育种方法.名称.原理.过程.优缺点
六种育种方法包括植物的四种（杂交育种、远缘杂交、诱变育种、分子育种）和动物的两种（杂交育种、基因工程育种）。
一、杂交育种：
1、原理：基因重组，通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
2、过程：
2.1杂交前的准备工作首先要熟悉各种鱼类的生殖习性；
2.2选择适当的受精方法进行杂交杂交前期在临近性成熟和生殖季节到来之时，一定要将雌雄两种鱼分池饲养，避免自群交配；
2.3记载、挂牌和管理用不同品种(或种)的鱼类进行杂交；
2.4加速育种进程从杂交到新品种育成推广；
2.5杂交后代的选择采用个体选择法时，选择一般从子二代开始，因子二代变异范围最大，可望从中选出合意的变异体。
3、优点：可以将两个或多个优良性状集中在一起。
4、缺点：不会产生新基因，且杂交后代会出现性状分离，育种过程缓慢，过程复杂。
二：远缘杂交
1、原理：基因重组，通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。
2、优缺点：可以把不同种、属的特征、特性结合起来，突破种属界限，扩大遗传变异，从而创造新的变异类型或新物种。产生的后代为远缘杂种。由于远缘杂交往往重演物种的进化的历程，故也是研究生物进化的重要实验手段。远缘杂交一般不易结实，即使结实，杂种也通常不育或夭亡，杂种后代分离幅度大，分离世代长且不易稳定。
三：诱变育种
1、原理：在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
2、优缺点：诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低，变异的方向和性质尚难控制。因此提高诱变效率，迅速鉴定和筛选突变体以及探索定向诱变的途径，是当前研究的重要课题。
四：分子育种
1、原理：将基因工程应用于育种工作中，通过基因导入，从而培育出一定要求的新品种的育种方法。
2、优缺点：传统育种方法属于杂交育种，品种改良主要受种原变异之限制，而不同物种(species) 间之杂交颇为困难，育种成果难有大突破，“绿色革命”(green revolution) 很难再发生。利用基因工程技术进行作物品种改良，系指以遗传工程(genetic engineering) 技术，将特定基因或性状导入缺乏此基因或特性之目标作物(target crop) 的育种方法；因此利用基因工程技术进行作物品种改良，可以突破种原之限制及种间杂交之瓶颈，创造新性状或新品种，亦即未来“基因革命”(gene revolution) 很可能迅速取代“绿色革命”。
五、基因工程育种
1、原理：基因重组(或异源DNA重组)。
2、优缺点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。可能会引起生态危机，技术难度大。
6. 生物学家将大肠杆菌的质粒取出，连接上人生长激素基因以后，重新置入大肠杆菌的细胞内
答案A
发酵工程的首要内容是菌种的选育。菌种的获得途径很多，其中利用细胞工程等方法构建的工程细胞或工程菌，再用它们发酵，就能生产出一般微生物不能生产的产品；诱变育种是通过人工诱发基因突变而产生菌种的方法，也是菌种选育的方法之一，但不合题意。扩大培育和接种是在选好菌种后发酵工程的一些内容。
7. 诱变育种的类型有哪些
一、诱变育种：
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法。（这句话在中学领域来说应该是完全正确的，已经查阅相关资料。）其原理是基因突变。人工诱变的方法包括：物理方法（X射线、射线、紫外线、中子、激光、电离辐射等）、化学方法（碱基类似物、硫酸二乙脂、亚硝酸、秋水仙素等）。所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物。处理的时期是细胞分裂的间期。（这句话主要是针对中学生，为了让学生能够更好的理解；主要是考虑到学生从“细胞分裂知识”理解。）经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。该方法的优点是可以提高突变频率，创造出人类需要的生物类型。缺点是必须处理大量的实验材料。
二、杂交育种：
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。过程为：用具有相对性状的纯合体作亲本杂交获得子一代，子一代自交（动物则用具有相同基因型的雌雄个体杂交）获得子二代，从子二代中选择符合要求的表现型个体。如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束，如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交（动物同前），直至获得能稳定遗传的类型为止
三、单倍体育种：
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
四、多倍体育种：
原理：染色体变异（染色体加倍）
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
五、细胞工程育种：
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
物质基础是：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是：所有生物的DNA均为双螺旋结构。一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶（限制性内切酶、DNA连接酶）和运载体（质粒），质粒上必须有相应的识别基因，便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的DNA上后，可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素；抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物DNA分子上去，培育出固氮植物
七、有关育种要注意的问题
1、育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以便更好地为人类服务。
2、选择育种方法要视具体育种目标要求、材料特点、技术水平和经济因素，进行综合考虑和科学决策：
①一般作物育种可选杂交育种和单倍体育种；
②为得到特殊性状可选择诱变育种(如航天育种)或多倍体育种；
③若要将特殊性状组合到一起，但又不能克服远缘杂交不亲和性，可考虑运用基因工程和细胞工程育种，如培育各种用于生物制药的工程菌。
3、从基因组成上看，育种目标基因型可能是：
①纯合体，便于制种、留种和推广； ②杂交种，充分利用杂种优势。
8. 六种育种方法，名称，原理，过程，优缺点分别是什么
一、诱变育种：
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理：基因突变
方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种
优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
二、杂交育种：
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优
优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
三、单倍体育种：
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。（主要是考虑到结合中学课本，经查阅相关资料无误。）其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养
方法：选择亲本→有性杂交→f1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种：
原理：染色体变异（染色体加倍）
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：只适于植物，结实率低。
五、细胞工程育种：
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理：细胞的全能性
方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养
（2）动物克隆：核移植→胚胎移植
优点：能克服远缘杂交的不亲和性，有目的地培育优良品种。动物体细胞克隆，可用于保存濒危物种、保持优良品种、挽救濒危动物、利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等。
缺点：技术复杂，难度大；它将对生物多样性提出挑战，有性繁殖是形成生物多样性的重要基础，而“克隆动物”则会导致生物品系减少，个体生存能力下降。
六、基因工程育种：
物质基础是：所有生物的dna均由四种脱氧核苷酸组成。其结构基础是：所有生物的dna均为双螺旋结构。一种生物的dna上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码。在该育种方法中需两种工具酶（限制性内切酶、dna连接酶）和运载体（质粒），质粒上必须有相应的识别基因，便于基因检测。如人的胰岛素基因移接到大肠杆菌的dna上后，可在大肠杆菌的细胞内指导合成人的胰岛素；抗虫棉植株的培育;将固氮菌的固氮酶基因移接到植物dna分子上去，培育出固氮植物。固氮基因的表达方式为：
原理：基因重组（或异源dna重组）。
方法：提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种。
优点：不受种属限制，可根据人类的需要，有目的地进行。
缺点：可能会引起生态危机，技术难度大。