微生物有哪些新技術

❶ 微生物學中哪幾項技術是獨特的簡述其原理和方法及對現代生物學發展所作的貢獻。謝謝！！！急求！！！

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「它應用微生物野生菌或工程菌為工業、農業、醫葯、環保等大規模生產服務的一門工程技術,它是直接建立在微生物工業基礎上的,伴隨著微生物工業的飛速發展而急速發展壯大起來的一門學科。由於微生物工業與化學工程的緊密結合使微生物工程又不斷的得到了新的發展。微生物工程已經涉及到了諸多領域,包括:生物化工原料的清潔生產、食品與飲料、醫葯產品、生物燃料、微生物採油、生物材料、磁性材料等。

❷ 微生物育種技術有哪些

其方法通常為自然選育和人工選育兩類，可單獨使用，也可交叉進行。
DNA Shuffling技術
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隨著PCR技術的發展和應用，1994年美國的stemmer提出了一個全新的人工分子進化技術——DNA Shuffling（又稱洗牌技術），該技術能模擬生物在數百年間發生的分子進化過程，並可在短的實驗循環中定向篩選出特定基因編碼的酶蛋白活性提高幾百倍甚至上萬倍的功能性突變基因。其基本原理是將來源不同但功能相同的一組同源基因，用DNA核酸酶I進行消化 產生隨機小片段，由這些小片段組成一個文庫，使之互為引物和模板，進行PCR擴增，當一個基因拷貝片段作為另一個基因拷貝的引物時，引起模板轉換，重組因而發生，導入體內後，選擇正突變體作新一輪的體外重組。一般通過2-3次循環，課獲得產物大幅度提高的重組突變體。
2自然選育
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對自然界中的微生物，在未經人工誘變或雜交處理的情況下進行分離和純化（見微生物的分離和純化），然後進行純培養和測定（見微生物測定法），擇優選取微生物的菌種。這種方法簡單易行，但獲得優良菌種的幾率小，一般難以滿足生產的需要。
3人工選育
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分誘變育種和雜交育種兩種。
誘變育種

以誘發基因突變為手段的微生物育種技術。1927年，H.J. 馬勒發現X射線有增加突變率的效果；1944年，C.奧爾巴克首次發現氮芥子氣的誘變效應；隨後，人們陸續發現許多物理的（如紫外線、γ射線、快中子等）和化學的誘變因素。化學誘變因素分為3種：①誘變劑與一個或多個核酸鹼基發生化學變化，使DNA復制時鹼基置換而引起變異，如羥胺亞硝酸、硫酸二乙酯、甲基磺酸乙酯、硝基胍、亞硝基甲基脲等；②誘變劑是天然鹼基的結構類似物，在復制時參入DNA分子中引起變異，如5-溴尿嘧啶、5-氨基尿嘧啶、8-氮鳥嘌呤和2-氨基嘌呤等；③誘變劑在DNA分子上減少或增加1～2個鹼基，使鹼基突變點以下全部遺傳密碼的轉錄和翻譯發生錯誤，從而導致碼組移動突變體的出現，如吖啶類物質和一些氮芥衍生物（ICR）等。誘變育種操作簡便，突變率高，突變譜廣，它不僅能提高產量，改進質量，還可擴大產品品種和簡化工藝條件。如1943年從自然界分離到的青黴素產生菌的效價只有20單位/毫升，經過一系列的誘變育種後，效價已達40000單位/毫升；金黴素產生菌經誘變後，發酵液中又積累了去甲基金黴素；谷氨酸棒桿菌1299經紫外線誘變後，有的能產賴氨酸，有的能產纈氨酸，增加了產品的種類；土黴素產生菌經誘變後，選到了能減少泡沫的突變菌株，從而提高了發酵罐的利用率。誘變育種的不足是缺乏定向性。
雜交育種

不同基因型的品系或種屬間，通過交配或體細胞融合等手段形成雜種，或者是通過轉化和轉導形成重組體，再從這些雜種或重組體或是它們的後代中篩選優良菌種。通過這種方法可以分離到具有新的基因組合的重組體，也可以選出由於具有雜種優勢而生長旺盛、生物量多、適應性強以及某些酶活性提高的新品系。雜交育種的方式因實驗菌株的生殖方式不同而異，如有性雜交、准性重組、原生質體融合、轉化、轉導、雜種質粒的轉化等；但是，選擇親株、分離群體後代的培養、擇優去劣和雜種遺傳分析的過程基本是相同的。雜交法一般指有交配反應的菌株進行交配或接合而形成雜種。這種方法適用范圍很廣，在酒類、麵包、葯用和飼料酵母的育種，鏈黴菌和青黴菌抗生素產量的提高，麴黴的酶活性增強等方面均已獲得成功。
體細胞融合是在不具性反應的品系或種屬間細胞融合和染色體重組，先用酶溶解細胞壁，再用氯化鈣-聚乙二醇處理原生質體，促使融合，獲得雜種。此法在工業微生物的菌種改良中有積極作用。
轉化和轉導首先應用於細菌，現已廣泛用於鏈黴菌和酵母菌等。隨著重組DNA技術的發展，重組質粒的構建和轉化系統的確立，已可將目的基因轉移到受體細胞內，得到能產生具有重要經濟價值的生物活性物質（如疫苗、酶等）的株系。
微生物與釀造工業、食品工業、生物製品工業等的關系非常密切，其菌株的優良與否直接關繫到多種工業產品的好壞，甚至影響人們的日常生活質量，所以培育優質、高產的微生物菌株十分必要。微生物育種的目的就是要把生物合成的代謝途徑朝人們所希望的方向加以引導，或者促使細胞內發生基因的重新組合優化遺傳性狀，人為地使某些代謝產物過量積累，獲得所需要的高產、優質和低耗的菌種。作為途徑之一的誘變育種一直被廣泛應用。目前，國內微生物育種界主要採用的仍是常規的物理及化學因子等誘變方法。此外，原生質體誘變技術已廣泛地應用於酶制劑、抗生素、氨基酸、維生素等的菌種選育中，並且取得了許多有重大應用意義的成果。
4誘變育種
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1.1物理誘變
1.1.1紫外照射
紫外線照射是常用的物理誘變方法之一，是誘發微生物突變的一種非常有用的工具。DNA 和RNA 的嘌呤和嘧啶最大的吸收峰在260nm，因此在260nm 的紫外輻射是最有效的致死劑。紫外輻射的作用已有多種解釋，但比較確定的作用是使DNA 分子形成嘧啶二聚體[1]。二聚體的形成會阻礙鹼基間正常配對，所以可能導致突變甚至死亡[2]。
紫外照射誘變操作簡單，經濟實惠，一般實驗室條件都可以達到，且出現正突變的幾率較高，酵母菌株的誘變大多採用這種方法。
1.1.2電離輻射
γ- 射線是電離生物學上應用最廣泛的電離射線之一，具有很高的能量，能產生電離作用,可直接或間接地改變DNA 結構。其直接效應是可以氧化脫氧核糖的鹼基，或者脫氧核糖的化學鍵和糖- 磷酸相連接的化學鍵。其間接效應是能使水或有機分子產生自由基，這些自由基可以與細胞中的溶質分子發生化學變化，導致DNA 分缺失和損傷[2]。
除γ- 射線外的電離輻射還有X- 射線、β- 射線和快中子等。電離輻射有一定的局限性，操作要求較高，且有一定的危險性，通常用於不能使用其他誘變劑的誘變育種過程。
1.1.3離子注入
離子注入是20 世紀80 年代初興起的一項高新技術，主要用於金屬材料表面的改性。1986 年以來逐漸用於農作物育種，近年來在微生物育種中逐漸引入該技術[3]。
離子注入時，生物分子吸收能量，並且引起復雜的物理和化學上的變化，這些變化的中間體是各類活性自由基。這些自由基，可以引起其它正常生物分子的損傷，可使細胞中的染色體突變，DNA 鏈斷裂，也可使質粒DNA 造成斷裂。由於離子注入射程具有可控性，隨著微束技術和精確定位技術的發展，定位誘變將成為可能[4]。
離子注入法進行微生物誘變育種，一般實驗室條件難以達到，目前應用相對較少。
1.1.4 激光
激光是一種光量子流，又稱光微粒。激光輻射可以通過產生光、熱、壓力和電磁場效應的綜合應用，直接或間接地影響有機體，引起細胞染色體畸變效應、酶的激活或鈍化，以及細胞分裂和細胞代謝活動的改變。光量子對細胞內含物中的任何物質一旦發生作用，都可能導致生物有機體在細胞學和遺傳學特性上發生變異。不同種類的激光輻射生物有機體，所表現出的細胞學和遺傳學變化也不同[5]。
激光作為一種育種方法，具有操作簡單、使用安全等優點，近年來應用於微生物育種中取得不少進展。
1.1.5 微波
微波輻射屬於一種低能電磁輻射，具有較強生物效應的頻率范圍在300MHz~300GHz，對生物體具有熱效應和非熱效應。其熱效應是指它能引起生物體局部溫度上升。從而引起生理生化反應；非熱效應指在微波作用下，生物體會產生非溫度關聯的各種生理生化反應。在這兩種效應的綜合作用下，生物體會產生一系列突變效應[6]。
因而,微波也被用於多個領域的誘變育種，如農作物育種、禽獸育種和工業微生物育種，並取得了一定成果。
1.1.6 航天育種
航天育種，也稱空間誘變育種，是利用高空氣球、返回式衛星、飛船等航天器將作物種子、組織、器官或生命個體搭載到宇宙空間，利用宇宙空間特殊的環境使生物基因產生變異，再返回地面進行選育，培育新品種、新材料的作物育種新技術。空間環境因素主要有微重力，空間輻射，以及其它誘變因素如交變磁場，超真空環境等，這些因素交互作用導致生物系統遺傳物的損傷，使生物發生諸如突變、染色體畸變、細胞失活、發育異常等。
航天育種較其它育種方法特殊，是航天技術與微生物育種技術的有機結合，技術含量高，成本高，個體研究者或一般研究單位都難以實現，只能與航天技術相結合，由國家來完成。
1.1.7 常壓室溫等離子體誘變育種
常壓低溫等離子體（Atmospheric and Room Temperature Plasma）簡稱為ARTP，指能夠在大氣壓下產生溫度在25-40 °C之間的、具有高活性粒子（包括處於激發態的氦原子、氧原子、氮原子、OH自由基等）濃度的等離子體射流。ARTP技術作為一種新型的物理方法，在微生物誘變育種領域有著廣闊的應用前景。
等離子體中適當劑量的活性粒子作用於微生物，能夠使微生物細胞壁/膜的結構及通透性改變，並引起基因損傷，菌株出現遺傳物質損傷後，微生物啟動SOS修復機制，其誘導產生DNA聚合酶Ⅳ和V，它們不具有3ˊ核酸外切酶校正功能，於是在DNA鏈的損傷部位即使出現不配對鹼基，復制仍能繼續前進。在此情況下允許錯配可增加存活的機會。ARTP對遺傳物質造成的損傷，多樣性較高；又SOS誘導修復本身為容錯性修復，因此，ARTP多樣性的損傷將可能在修復過程中包容於DNA鏈中，在微生物進行復制修復時，其可能帶來多樣性的錯配可能。
ARTP應用於微生物突變育種，成本低、操作方便，沒有很多物理誘變設備（如離子束注入等）所需的離子或電子加速、真空和製冷等附屬設備；ARTP對遺傳物質的損傷機制多樣，具有較高的正突變率，突變性能多樣，對於真菌、細菌、藻類等都有效果；ARTP對環境無污染，保證操作者的人身安全，無論用何種氣體放電，其均無有害氣體產生。[1]
5化學誘變
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2.1.1 烷化劑
烷化劑能與一個或幾個核酸鹼基反應，引起DNA 復制時鹼基配對的轉換而發生遺傳變異，常用的烷化劑有甲基磺酸乙酯、亞硝基胍、乙烯亞胺、硫酸二乙酯等。
甲基磺酸乙酯（ethylmethane sulphonate,EMS) 是最常用的烷化劑，誘變率很高。它誘導的突變株大多數是點突變，該物質具有強烈致癌性和揮發性，可用5%硫代硫酸鈉作為終止劑和解毒劑。
N- 甲基- N'- 硝基- N- 亞硝基胍（NTG) 是一種超誘變劑，應用廣泛，但有一定毒性，操作時應該注意。在鹼性條件下，NTG 會形成重氮甲烷（CH2N2），它是引起致死和突變的主要原因。它的效應很可能是CH2N2 對DNA 的烷化作用引起的[2]。
硫酸二乙酯（DMS) 也很常用，但由於毒性太強，目前很少使用。乙烯亞胺，生產的較少，很難買到。使用濃度0.0001%~0.1%，高度致癌性，使用時需要使用緩沖液配置。
2.1.2 鹼基類似物
鹼基類似物分子結構類似天然鹼基，可以摻入到DNA 分子中導致DNA 復制時產生錯配，mRNA 轉錄紊亂，功能蛋白重組，表型改變。該類物質毒性相對較小，但負誘變率很高，往往不易得到好的突變體。主要有5- 氟尿嘧啶（5- FU) 、5- 溴尿嘧啶（5- BU) 、6- 氯嘌呤等。程世清等[25]用5- BU 對產色素菌（分枝桿菌T17- 2- 39） 細胞進行誘變，生物量平均提高22.5%.
2．1.3 無機化合物
誘變效果一般，危險性較小。常用的有氯化鋰，白色結晶，使用時配成0.1%~0.5%的溶液，或者可以直接加到誘變固體培養基中，作用時間為30min～2d。亞硝酸易分解，所以現配現用。常用亞硝酸鈉和鹽酸製取，將亞硝酸鈉配成0.01~0.1mol/L 的濃度，使用時加入等濃度等體積的鹽酸即可。
2.1.4 其他
鹽酸羥胺，一種還原劑，作用於C 上，使G- C 變為A- T。也較常用,使用濃度為0.1%～0.5%，作用時間60min～2h。
此外，誘變時將兩種或多種誘變因子復合使用，或者重復使用同一種誘變因子，效果更佳。顧正華等[7]以谷氨酸棒桿菌ATCC- 13761 為出發菌株，經DMS 和NTG 多次誘變處理，獲得一株L- 組氨酸產生菌。
2、誘變劑
2.1 誘變劑的選擇
在選擇誘變劑時，需要注意誘變劑的專一性，即某一誘變劑或誘變處理優先使基因組的某些部分發生突變而別的部分即使有也很少發生突變。對誘變劑專一性的分子基礎不十分了解萬盡管有關的修復途徑必定對此有影響，但它們的關系並不那麼簡單，其它各種因素，包括誘變處理的環境條件也能影響突變類型。
工業遺傳學家很難正確地預言改良某一菌種時需要何種類型的分子水平的突變。因此，為了產生類型盡可能多的突變體，最適當的方法是採用幾種互補類型的誘變處理。遠紫外無疑是所有誘變劑中最為合適的，似乎可以誘導所有已知的損傷類型。採取有效、安全的預防方法也很容易。在化學誘變劑中，液體試劑比粉末試劑更易進行安全操作。的另一個不利因素是它有產生緊密連鎖的突變叢的趨勢，盡管這種效應在某些體系中能成為有利條件。最後，必須認識到可能某些特異菌系用某些誘變劑是不能被誘變的。當然這一點通過測定易檢出的突變體，如抗葯性突變體或原養型回復突變體的誘變動力學可以相當容易地得到驗證。[8]
2.2 誘變劑的劑量
從隨機篩選的最佳效果看，誘變劑的最適劑量就是在用於篩選的存活群體中得到最高比例的所需要的突變體，因為這會使在測定效價的階段更省力。
因此在菌株改良以前，為了決定所用誘變劑的最適劑量，並為突變性的增強技術打下基礎，聰明的做法通常是測定不同誘變劑處理不同菌種時的突變動力學。用高單位突變本身來測定最適劑量有時是不可能的，因為這種突變的檢測很困難。但如使用容易檢出的標記如耐葯標記，只要估計到方法的局限性，還是可以提供一些有價值的資料的。

❸ 近年來在微生物的食品上的應用取得的成就有哪些

微生物用於食品工業在我國已有悠久的歷史。食醋、醬油、啤酒、泡菜、麵包等傳統發酵食品均已在人們的生活中佔有了重要的地位。隨著食品工業的興起以及微生物研究技術的飛速發展, 微生物在食品工業中發揮著越來越重要的作用。本文就其在食品工業中應用的研究熱點進行了綜述。
1、現代微生物技術在食品上的進步
與傳統微生物發酵技術相比，現代微生物技術無論從應用范圍還是生產效率上都有極大的進步。 首先在對生產菌種的認識上，現代微生物技術有了更加科學的了解。傳統自然發酵中的微生物體系成分復雜，單一菌種發酵活力較低，不適合工業化大規模生產。而隨著微生物科學的發展進步，人類對發酵過程中的微生物有了科學的認識，能夠採用純種的菌株進行發酵，大大提高了產率，同時還運用基因工程技術選育新的菌種，利用輻射等理化因素進行誘變育種以及菌株雜交等手段來產生形狀更加優良的菌種。 在發酵技術上，現代微生物食品加工一般在發酵罐等發酵設備中，連續自動地進行，發酵的全部參數，如溫度、pH、罐壓、溶解氧、空氣流量、二氧化碳含量等均可自動記錄控制，工作效率大大提高。而且食品加工過程都有著良好生產操作規范，在容易發生食品安全問題的環節上，建立了相應的預防控制措施，充分保證產品的安全性。 同時現代發酵技術在獲取發酵產物的同時，還開始利用微生物產生的酶來生產食品，這也是較傳統發酵食品的一大進步。如澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等已被廣泛應用於蘇打餅干、麵包、蛋品、乳酪等各類食品的生產。
2、微生物技術在食品工業的應用
（1）益生菌，是指通過改善腸道菌群微生態平衡而對宿主動物的健康產生有益作用的活體微生物。益生菌具有可以控制腸道感染，減緩乳糖不耐症，抗腹瀉降低血漿膽固醇的含量，增強免疫力，防癌抑癌等功效。目前應用於人體的益生菌有雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌、大腸桿菌、枯草桿菌、蠟樣芽胞桿菌、地衣芽胞桿菌、酵母菌等。在這些益生菌當中研究最多的要屬乳酸桿菌屬和雙岐桿菌屬等。對於芽孢桿菌屬的研究相對較少。有研究表明芽孢桿菌屬有著很強的營養特性, 並且具有耐高溫, 耐酸鹼的良好穩定性和優良的產酸、產酶、產維生素等性能, 能保持較高活菌數, 並且能夠較好地發揮生理生化作用。
（2）微生物風味劑，酵母抽提物被譽為第三代調味劑，是以新鮮的酵母為原料，採用生物酶解技術，將酵母細胞內的蛋白質、核酸等進行生物降解精製而成的復合型天然調味料。其富含多種氨基酸、肽類物質、維生素等營養成分，已被廣泛地應用於食品工業。國內在酵母抽提物方面的研究尚處於起步階段，由於其口感好，鮮度高，營養豐富等多方面的優點，將具有廣闊的前景。
（3）微生物防腐劑，防腐劑是食品工業生產中最重要的添加劑之一，添加劑的安全性始終是一亟待解決的問題。隨著對微生物研究的不斷深入，各種天然防腐劑相繼發現，這類防腐劑不僅安全無毒甚至對人體有保健作用。隨著人們健康意識的提高，用微生物防腐劑代替化學防腐劑已成為食品保藏技術的發展趨勢，對各種微生物防腐劑抑菌物質的鑒定，抗菌譜的確立，食品毒理學分析等將成為研究的重點。另外，通過生物工程技術對抑菌物質的遺傳調控進行研究，不僅具有理論意義而且有廣泛的應用前景。在應用微生物防腐劑時可以同時使用幾種或與來自動植物的防腐劑配合使用，利用他們之間的協同效應增強效果。
3、有害微生物的預防及食品的保藏
在食品貯藏過程中，會發生微生物滋生使食品變質的現象。可以通過微生物學知識結合數學模型對食品產品中的微生物危害，和食源性病原微生物的危害情況進行預測。 除了食品的保藏，食品安全問題也已成為國際組織、各國政府、工商企業和消費者關注的焦點和目前研究的熱點。各國政府有權採取強制性衛生措施保護本國人民健康、免受進口食品的危害，同時要求各國政府採取的衛生措施必須建立在風險評估的基礎上。因此，風險評估是各國制定食品衛生標准和實施食品安全管理的基礎。開展食源性微生物風險評估，對有效管理食品的安全問題，保護消費者健康，具有重要的意義。在此背景下，食品風險評估技術近年來也得到充分發展。
4、微生物學在食品領域應用的展望
從微生物食品的發展來看,可食用微生物作為未來開發的食源,尚處於「幼稚」期,但優勢明顯,開發潛力巨大,具有產業化發展前景。 隨著生物技術的飛速發展，利用基因工程對微生物進行菌種改造從根本上解決發酵食品生產工藝中的問題，已在食品工業中開展試用。功能性食品及食品添加劑等各方面的生產都將與微生物緊密相連，微生物將為食品工業的發展開辟更廣泛的前景。微生物在食品工業中的應用也遠遠不僅如此，今後將會發揮越來越重要的作用。

❹ 生物技術的四大工程是什麼

生物技術的四大工程是基因工程、發酵工程、細胞工程、酶工程。

1、基因工程（genetic engineering）又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，將不同來源的基因按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然後導入活細胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。

2、發酵工程，是指採用現代工程技術手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用於工業生產過程的一種新技術。發酵工程的內容包括菌種的選育、培養基的配製、滅菌、擴大培養和接種、發酵過程和產品的分離提純等方面。

3、細胞工程是生物工程的一個重要方面。總的來說，它是應用細胞生物學和分子生物學的理論和方法，按照人們的設計藍圖，進行在細胞水平上的遺傳操作及進行大規模的細胞和組織培養。當前細胞工程所涉及的主要技術領域有細胞培養、細胞融合、細胞拆合、染色體操作及基因轉移等方面。

4、酶工程（英語：Enzyme engineering）又稱蛋白質工程學，是指工業上有目的的設置一定的反應器和反應條件，利用酶的催化功能，在一定條件下催化化學反應，生產人類需要的產品或服務於其它目的的一門應用技術。

(4)微生物有哪些新技術擴展閱讀：

1、酶工程應用

酶作為一種生物催化劑，已廣泛地應用於輕工業的各個生產領域。近幾十年來，隨著酶工程不斷的技術性突破，在工業、農業、醫葯衛生、能源開發及環境工程等方面的應用越來越廣泛。

2、細胞工程應用

細胞工程作為科學研究的一種手段，已經滲入到生物工程的各個方面，成為必不可少的配套技術。在農林、園藝和醫學等領域中，細胞工程正在為人類做出巨大的貢獻。

3、基因工程應用

運用基因工程技術，不但可以培養優質、高產、抗性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養出具有特殊用途的動、植物。

4、發酵工程應用

（1）在醫葯工業上的應用：基於發酵工程技術，開發了種類繁多的葯品，如人類生長激素、重組乙肝疫苗、某些種類的單克隆抗體、白細胞介素－2、抗血友病因子等。

（2）在食品工業上的應用：

主要有三大類產品，

一是生產傳統的發酵產品，如啤酒、果酒、食醋等；

二是生產食品添加劑；

三是幫助解決糧食問題。

（3）在環境科學領域的應用：污水處理中微生物的強化。

❺ 在現代微生物分類中應用了哪些新技術和新方法

經典分類、鑒定指標主要包括形態學指標，生理、生化反應指標，生態特性指標等。
在現代微生物分類中應用了一下幾種新方法、新技術（有些是方法，有些是思路或技術）：
1、通過核酸分析鑒定微生物的遺傳型；
（1）、DNA鹼基比例的測定。即：（G+C）mol%值。
（2）、核酸分子雜交法。
（3）、rRNA寡核苷酸編目分析。
（4）、對微生物全基因組序列進行測定。
2、細胞化學成分用作鑒定指標；
（1）、分析細胞壁的化學成分；
（2）、分析全細胞水解液的糖型；
（3）、分析磷酸類脂成分；
（4）、分析枝菌酸；
（5）、分析醌類；
（6）、用氣相色譜分析
3、數值分類法（又稱統計分類法）。

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❻ 微生物技術有什麼

當前,由於環境污染,生態資源遭到破壞,農產品質量不斷下降,殘留污染物所帶來的「瓜不甜、果不香、菜無味」等致病致癌物質的增多,嚴重危害人類的生存,食品安全已成為日常生活中頭等大事.怎樣生產出無污染無毒副作用的綠色無公害食品,已成為各方探討的焦點.傳統種養殖方式受到新的挑戰,微生物技術的應用是改變這一現狀的有效途徑,是時代的選擇和農牧業可持續發展的需要. 微生物是一類形體微小的單細胞或個體結構比較簡單的多細胞,甚至沒有細胞結構的低等生物,是眼看不見,手摸不著,有生命的微小生物,只有藉助於顯微鏡才能看到.微生物與人類的關系極為密切,每時每刻都以不同的方式影響著人類的生活.研究和應用微生物技術有助於消除環境污染,增進人類健康. 微生物分有益微生物和有害微生物,土壤中還有一種叫中庸微生物,中庸微生物是牆頭草,沒有立場和觀點,當有益微生物佔主導地位時,它即轉變為有益微生物.EM、AM、CM等有效微生物均屬有益微生物,是動植物和土壤中不可缺少的重要物質,土壤中有益微生物是土壤中的衛士和工程師,它們不斷地分解著土壤中的有害物質,如化肥的殘留物質,農葯的殘毒及不能被植物根系直接吸收利用的其它物質.沒有微生物的不斷增值和分解,動植物就很難生存. Em有效微生物是日本琉球大學比嘉照夫教授20世紀80年代初期研製的一種新型高科技復合微生物菌劑,由五科十屬80多種有益微生物經過仔細篩選復合而成.主要有光合菌、酵母菌、乳酸菌等,光合菌以土壤接受的光和熱為能源,以根系的有機物或有害氣體（硫化氫）為食餌,產生氨基酸、核酸等代謝物,促進植物的生長發育,這些代謝物既可以直接被植物吸收,又可作為其它微生物繁殖活動的基質,提高植物的固氮能力.乳酸菌有很強的殺菌力,抑制有害微生物的繁殖,加劇有機物的腐敗分解,減輕連作病害發生.酵母菌分泌激素,能促進根系生長和細胞分裂,還可以為其它微生物繁殖提供所需的基食.放線菌產生抗生素物質能抑制病原菌的繁殖,在和光合菌共生的條件下,放線菌的殺菌功效成倍提高,絲狀菌對土壤中酯的生成有良好的作用,並有分解消除惡臭的效果. 光合菌、酵母菌、乳酸菌、放線菌等有益微生物在應用過程中各自發揮著自身作用,光合菌在其中起主導作用,是其它微生物賴以生存的基礎.它們形成共存共榮的關系,抑制有害菌,增加有益菌,改善土壤環境,創造有利於作物正常生長發育的物質,阻礙抑制病害的發生.土壤中的微生物數量取決於土壤中的有機物質的含量和肥沃狀況,有機質越多,微生物繁殖越快,土壤越肥沃,植物越健壯,根系病害越少. 微生物技術在世界上150多個國家和地區被廣泛應用,應用面積最大的有巴西、泰國、日本、朝鮮等.巴西用EM生物制劑治理了湖水的污染,朝鮮五分之四的農田應用EM生物技術解決了糧食問題.我國已有三十多個省市地區的高等院校、科研單位在研究和應用. 中國科學院院士辛德惠先生指出：「生物技術在提高農業、牧業、林業、水產業的生產能力,治理環境,創造優化新環境,人的保健方面,都有著巨大的、不可替代的作用和潛力,EM技術必將對我國高產、優質、低耗、高效地發展農業、凈化環境和提高人民健康水平方面做出難以估量的貢獻! 1.常規現代農業的現狀 1.1 長期以來,依賴化肥、激素,而且用量不斷增加,有機肥用量逐年減少,污染嚴重.據世農組織統計1950-1985年的35年世界化肥用量增加8.29倍,而穀物增產僅1.68倍,我國每年化肥總用量4000萬噸,用量增長幅度很大,而穀物增產由原來每公斤化肥挽回20公斤糧食下降到現在每公斤化肥只能挽回45公斤糧食.據有關資料報導我國氮肥的單季利用率僅30%,磷肥利用率10-20%,鉀肥利用率35-50%,大部分揮發和隨水流失,污染了江河湖泊和地下水.氮磷鉀比例不當造成土壤板結,保墒保肥能力降低,從而造成作物徒長,落花落果和耐貯性下降等.另外還造成燒根、熏葉以及硝酸鹽、亞硝酸鹽等致病致癌物質在農產品中的積累.有機肥用量逐年減少,1979年有機肥利用率40.5%,而到1997年有機肥利用率僅為19.6%.19年間有機肥利用率下降21.9%.專家指出,以生物肥料、生物有機肥和葉面肥為代表的新型肥料,其發展前景相當廣闊. 1.2 濫用農葯、抗生素等,農葯殘留不斷增加.我國每年農葯總用量達50萬噸,農葯大量應用的結果殺傷了大量的天敵和土壤中的有益微生物,土壤中的有害微生物增多,病原菌增加,導致病害越來越重.同時,由於殺傷了天敵,使次要害蟲上升為主要害蟲,目前有360多種害蟲對60多種農葯產生了抗性.病蟲害越重,農葯的噴灑次數和用量越增加,（有些菜農不吃自己種的菜）這樣,農產品的殘留不斷上升,據科技人員從上市蔬菜中檢查,1977年農葯殘留為36%,1998年上升為44%,1999年上升為54%,22年農葯殘留增加18%,和1977年相比農葯殘留增加50%. 1.3 農產品質量下降,「瓜不甜、果不香、菜無味」是農葯殘留所致,現代疾病也越來越多.近年來國內外科學家通過廣泛研究,發現抗生素在人體內的積累和抗葯性的增加將會對人類的健康帶來災難性的後果.蔬菜中的硝酸鹽含量不斷增加,特別是葉菜類,硝酸鹽,亞硝酸鹽又是致癌物質,嚴重威脅著人們的健康.農業的惡性循環直接制約著農業生產的持續發展. 綜上所述,農葯化肥抗生素時代之後,將是一個嶄新的微生物制劑應用時代,楊振寧先生曾說：「二十一世紀是微生物世紀」. EM生物技術不僅是一種微生物,也不是只有某幾種特定的微生物,而是將許多種類的有用微生物作為一個功能群體來應用.如果學微生物的話,前景倒是不錯,畢竟我們國家欠缺這方面的人才,但是我國的基礎建設比較弱,以後應當出國深造一下,對在微生物上的發展有好處

❼ 生物技術有哪些新技術與方法

基因工程，酶工程，細胞培養，動物克隆，大到工廠化的生物發酵。

❽ 微生物的培養技術及應用有哪些

微生物的培養技術及應用有好氧培養和厭氧培養。

應用是不斷發現和廣泛應用各種抗生素，對細菌細胞和病毒形態的研究已經達到亞顯微結構的水平，從而進一步理解它們的活動規律，進一步闡明了細菌內、外毒素的性質、組成和作用機理，顯著地改進了分離培養技術，大大提高了從病人標本中分離彎麴菌或類桿菌的陽性率。

好氧培養也稱好氣培養。就是說這種微生物在培養時，需要有氧氣加入，否則就不能生長良好。在實驗室中，斜面培養是通過棉花塞從外界獲得無菌的空氣。三角燒瓶液體培養多數是通過搖床振盪，使外界的空氣源源不斷地進入瓶中。

微生物培養技術

厭氧培養也稱厭氣培養。這類微生物在培養時，不需要氧氣參加。在厭氧微生物的培養過程中，最重要的一點就是要除去培養基中的氧氣。研製開發免疫原性好，副作用小的新型微生物，研製特異，靈敏，簡便，快速的微生物學診斷方法及技術。

❾ 微生物四大技術

生物是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。所謂生物工程，一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類"工程菌"或"工程細胞株"進行大規模的培養，以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。