微生物新技術有哪些

『壹』 120項生物醫學新技術有哪些

生物醫學新技術是醫學生物學發展的支撐和基礎.現代醫學生物學的發展離不開生物醫學技術的進展.從顯微鏡、離心機、電泳儀、同位素、X-Ray到現在的高通量、高靈敏的分析、測序、重組、克隆、轉移、晶元、熒光、成像、納米、合成、信息技術的發展,無一不引領著現在醫學生物學的進步.沒有生物醫學技術的創新和進步,就不會有現在和未來醫學生物學的發展.這里我們從Science,Nature,PNAS,Cell 以及國內外生物醫學網站上摘錄了近年120多項生物醫學的新技術,供大家參考.此外,我們在CMBI特別報道專欄中也全文報道了新技術（379）、心血管成像（368）、彗星測定（366）、熒光蛋白（363）、人工生命（331）、代謝修復技術（376）、方法學（303）、系統生物學（272）、納米醫學（271）、生物標記（267）、抗體工程（251）、細胞與分子生物學方法（240）、活細胞成像（226）、組合化學（216）、虛擬細胞（199）、組織工 程（186）、DNA疫苗（176）、生物晶元（122）等近20項做了專題報道,約有7000篇文獻. 人工生命(AL:Artificial life)是通過人工模擬生命系統,來研究生命的領域.人工生命的概念,包括兩個方面內容：1）、屬於計算機科學領域的虛擬生命系統,涉及計算機軟體工程與人工智慧技術,以及2）、基因工程技術人工改造生物的工程生物系統,涉及合成生物學技術.AL是首先由計算機科學家Christopher Langton在1987年在Los Alamos National Laboratory召開的"生成以及模擬生命系統的國際會議"上提出. 代謝修復技術：在調動泛素-蛋白體酶系統充分代謝、分解病原性蛋白質的同時,引導代謝產生的巨大能量釋放細胞自我復制的潛能,最終通過細胞自我復制的方式完成組織、器官的自我修復,從而使系統功能恢復正常、機體重新獲得健康的前沿生命科學.代謝修復技術發端於2004年諾貝爾化學獎成果. 虛擬細胞(virtualcell)亦稱電子細胞(e2cell)"它是應用信息科學的原理和技術,通過數學的計算和分析,對細胞的結構和功能進行分析!整合和應用,以模擬和再現細胞和生命的現象的一門新興學科"因此,虛擬細胞亦稱人工細胞或人工生命" 生物晶元,又稱DNA晶元或基因晶元,它們是DNA雜交探針技術與半導體工業技術相結合的結晶.該技術系指將大量探針分子固定於支持物上後與帶熒游標記的DNA樣品分子進行雜交,通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息.

『貳』 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

『叄』 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。

『肆』 現在有哪些生物新技術

現在有哪些生物新技術
生物技術是以現代生命科學為基礎，結合其他基礎科學的，採用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產出所需產品或達到某種目的。
生物技術的主要內容有：基因工程、細胞工程、酶工程（也有稱作蛋白質工程）和發酵工程。所以，也有人將生物技術稱作生物工程。
但是，生物技術和生物工程還是有區別，生物技術和生物工程同屬理科，但是，生物技術更注重於操作和原理，而生物工程更注重於實際操作中的各種參數也就是有較多的工科內容在裡面。
隨著生物技術的發展，現代生物技術正在以上四大基礎工程上穩步發展，最明顯的特點是由以前的研究型向現在的應用性發展。
比如，以前是通過生物技術的手段去研究染色體上某位點基因的功能，而現在，則是在以前的基礎上對這個基因進行改良或者創造新的基因來完善或加強生物的某些功能。
總之，有進步性的特點。
1）更加註重實際應用，實際生產決定研究方向，更多的人把精力放在了優良技術的創造。
2）操作先進化，以往的生物技術往往以酶工程和發酵工程為代表，獲得的都是一些蛋白或者微生物產物，如青黴素的獲得。但是現在更加註重基因工程和細胞工程，從微觀去創新。
3）理論基礎的多樣化，現在學生物技術，不是掌握微生物學、動物學就可以了，還要有更多的如生化、分子生物學的基礎才行。

『伍』 現代生物新技術

當今世界生命科學發展日新月異，生物高科技正發揮著巨大的作用，其內容亦開始出現在生物教學及高考試題中，這類試題具有時代性、探究性、開放性、創新性和綜合性等特點，故高考要求層次較高。正確解答這類試題，首先要求考生熟悉試題涉及到的相關現代生物技術內容，然後聯系所學的生物學知識進行綜合分析、運用。

【知識概要】

Ⅰ．生物技術

生物技術也稱為生物工程，是利用生物體或生物體的一部分製造產品，改造動植物及創造有特殊用途生物的方法。科學家們根據被操作的生物材料的性質把生物技術劃分為基因工程、細胞工程、發酵工程和酶工程等。本部分內容在高三選修教材中有介紹，這里只對課本中的相關知識進行歸納整理，具體內容可參見課本中的相關章節。

一、基因工程

（一）定義：基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。這種技術是在生物體外，通過對DNA分子進行人工「剪切」和「拼接」，對生物的基因進行改造和重新組合，然後導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人類所需要的基因產物。通俗地說，就是按照人們的意願，把一種生物的個別基因復制出來，加以修飾改造，然後放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。

（二）基因操作的工具：

1．基因剪刀－限制性內切酶

（1）存在：微生物中

（2）特點及作用：一種限制性內切酶只能識別特定的核苷酸序列，並能在特定的切點上切割DNA分子。

（3）種類：目前已發現了200多種。

2．基因的針線－DNA連接酶：作用是把兩條DNA末端之間的縫隙「縫合」起來。

3．基因的運輸工具－運載體

（1）作用：將外源基因導入受體細胞

（2）特點：能在宿主細胞內復制並穩定地保存；具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；具有某些標記基因，便於進行篩選。

（3）舉例：經常使用的有質粒、噬菌體和動植物病毒等。

（三）基因操作的步驟：

1．提取目的基因

（1）目的：取得人們所需要的特定基因。

（2）方法：

①直接分離法：常用方法－鳥槍法（散彈射擊法）

②人工合成法：有兩條途徑，一個反轉錄酶法，二是合成法。

2．目的基因與運載體結合

（1）含義：是不同來源的DNA重新組合的過程。

（2）過程：切割質粒；切割目的基因；結合形成重組DNA分子（重組質粒）。

3．將目的基因導入受體細胞

（1）常用的受體細胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞等。

（2）方法：主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑

4．目的基因的檢測和表達

（四）基因工程的成果與發展

1．與醫葯衛生

（1）生產基因工程葯品

①優點：高質量、低成本

②舉例：胰島素、干擾素、乙肝疫苗等60多種

（2）基因診斷

①含義：用放射性同位素、熒光分子等標記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的。

②舉例：用DNA探針檢測出肝炎患者的病毒，為診斷提供了一種快速簡便方法。

③成果：已能夠檢測出腸道病毒、單純皰疹病毒等多種病毒；在診斷遺傳病方面發展尤為迅速；在腫瘤診斷中的應用取得重要成果。

（3）基因治療

①含義：把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的。

②舉例：半乳糖血症（病因、研究成果）

③發展前景：許多遺傳病及疑難病症將被人類征服。

2．與農牧業、食品工業

（1）農業：培育高產、優質或具特殊用途的動植物新品種。

（2）畜牧養殖業：培育體型巨大（如超級小鼠、超級綿羊、超級魚等）、品質優良（如具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等）的轉基因動物；利用外源基因在哺乳動物體內的表達獲得人類所需要的各種物質，如激素、抗體及酶類等。

（3）食品工業：為人類開辟新的食物來源。

3．與環境保護

（1）用於環境監測：用DNA探針可檢測飲水中病毒的含量

①方法：使用一個特定的DNA片段製成探針，與被檢測的病毒DNA雜交，從而把病毒檢測出來。

②特點：快速、靈敏

（2）用於被污染環境的凈化：分解石油的「超級細菌」；「吞噬」汞和降解土壤中DDT的細菌；能夠凈化鎘污染的植物；構建新的殺蟲劑；回收、利用工業廢物等。

二、細胞工程

（一）定義：應用細胞生物學和分子生物學的原理和方法，通過某種工程學手段，在細胞整體水平或細胞器水平上，按照人們的意願來改變細胞內遺傳物質或獲得細胞產品的一門綜合科學技術。

（二）種類：

1．植物細胞工程

（1）理論基礎：植物細胞的全能性

①定義：生物體的細胞具有使後代細胞形成完整個體的潛能，細胞的這種特性，叫做細胞的全能性。

②原理：生物體的每一個細胞都包含有該物種所特有的全套遺傳物質，都有發育成完整個體所必需的全部基因。

③未表現而分化的原因：基因在特定的時間和空間條件下選擇性表達的結果。

④實現條件：離體狀態、一定的營養物質、激素和其他外界條件。

（2）技術手段：

①植物組織培養：

a．過程：取材、去分化（或脫分化）形成愈傷組織、再分化形成試管苗、移栽發育成完整植物體。

b．應用：快速繁殖，培育無病毒植物（參見必修教材第一冊）；生產葯物、食品添加劑、香料、色素和殺蟲劑等；製作人工種子；轉基因植物的培育。

②植物體細胞雜交：

a．定義：是用來自兩個不同植物的體細胞融合成一個雜種細胞，並且把雜種細胞培育成新的植物體的方法。

b．操作步驟：用酶解法（纖維素酶、果膠酶）去掉細胞壁（目的是獲得原生質體）、誘導原生質體融合（物理法：離心、振動、電刺激等；化學法：聚乙二醇等試劑作誘導劑誘導融合）、將雜種細胞進行組織培養等。

c. 特點：可克服遠緣雜交不親合的障礙，大大擴展了可用於雜交的親本組合范圍。

2．動物細胞工程：

技術手段包括：

（1）動物細胞培養：

①培養液成分：葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素等（與植物不同）

②過程：參見高三選修教材中的相關內容。

③應用：大規模生產蛋白質生物製品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；燒傷病人的皮膚移植；檢測有毒物質；生理、病理、葯理方面的研究等。

（2）動物細胞融合：

①原理：與植物原生質體融合的原理基本相同

②誘導方法：與植物原生質體誘導融合方法類似，還常用滅活的病毒做誘導劑。

（3）單克隆抗體：

①定義：化學性質單一、特異性強的抗體

②應用：生物學基礎理論的研究；疾病診斷、治療、預防；單克隆抗體的商品化； 正在研究單克隆抗體治療癌症

4．胚胎移植技術：略

5．核移植：略

三、發酵工程

定義：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。

參考資料：http://www.ycy.com.cn/stu/3ztfd/sw/13.asp?js=22

『陸』 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。

『柒』 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。

『捌』 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。

『玖』 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
編輯

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
編輯

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
編輯

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
編輯

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
編輯

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。