培养基作用

题目

培养基作用
培养基是干什么用的?

答案

培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）以及维生素和水等.有的培养基还含有抗菌素和色素.
按所用原料不同,可分为两类：应用肉汤、马铃薯汁等天然成分配制的,称为天然培养基；应用化学药品配成并标明成分的,称为合成培养基或综合培养基.化学试剂中的培养基,大多为合成培养基.由于液体培养基不易长期保管,现在均改制成粉末.培养基由于配制的原料不同,使用要求不同,而贮存保管方面也稍有不同.一般培养基在受热、吸潮后,易被细菌污染或分解变质,因此一般培养基必须防潮、避光、阴凉处保存.对一些需严格灭菌的培养基（如组织培养基）,较长时间的贮存,必须放在2~6.C的冰箱内.
常见培养基有：
1、细菌培养基
配方一 牛肉膏琼脂培养基
牛肉膏0.3克 ,蛋白胨1.0克,氯化钠 0.5克,琼脂 1.5克,
水 100毫升
在烧杯内加水100毫升,放入牛肉膏、蛋白胨和氯化钠,用蜡笔在烧杯外作上记号后,放在火上加热.待烧杯内各组分溶解后,加入琼脂,不断搅拌以免粘底.等琼脂完全溶解后补足失水,用10%盐酸或10%的氢氧化钠调整pH值到7.2～7.6,分装在各个试管里,加棉花塞,用高压蒸汽灭菌30分钟.
配方二 马铃薯培养基
取新鲜牛心（除去脂肪和血管）250克,用刀细细剁成肉末后,加入500毫升蒸馏水和5克蛋白胨.在烧杯上做好记号,煮沸,转用文火炖2小时.过滤,滤出的肉末干燥处理,滤液pH值调到7.5左右.每支试管内加入10毫升肉汤和少量碎末状的干牛心,灭菌,备用.
配方三 根瘤菌培养基
葡萄糖 10克 磷酸氢二钾 0.5克
碳酸钙 3克 硫酸镁 0.2克
酵母粉 0.4克 琼脂 20克
水 1000毫升 1%结晶紫溶液 1毫升
先把琼脂加水煮沸溶解,然后分别加入其他组分,搅拌使溶解后,分装,灭菌,备用.
2、放线菌培养基
配方一 淀粉琼脂培养基（高氏培养基）
可溶性淀粉 2克 硝酸钾 0.1克
磷酸氢二钾 0.05克 氯化钠 0.05克
硫酸镁 0.05克 硫酸亚铁 0.001克
琼脂 2克 水 100毫升
先把淀粉放在烧杯里,用5毫升水调成糊状后,倒入95毫升水,搅匀后加入其他药品,使它溶解.在烧杯外做好记号,加热到煮沸时加入琼脂,不停搅拌,待琼脂完全溶解后,补足失水.调整pH值到7.2～7.4,分装后灭菌,备用.
配方二 面粉琼脂培养基
面粉 60克 琼脂 20克
水 1000毫升
把面粉用水调成糊状,加水到500毫升,放在文火上煮30分钟.另取500毫升水,放入琼脂,加热煮沸到溶解后,把两液调匀,补充水分,调整pH值到7.4,分装,灭菌,备用.
3、真菌培养基
配方一 萨市（Sabouraud’s）培养基
蛋白胨 10克 琼脂 20克
麦芽糖 40克 水 1000毫升
先把蛋白胨、琼脂加水后,加热,不断搅拌,待琼脂溶解后,加入40克麦芽糖（或葡萄糖）,搅拌,使它溶解,然后分装,灭菌,备用.
本培养菌是培养许多种类真菌所常用的.
配方二 马铃薯糖琼脂培养基
把马铃薯洗净去皮,取200克切成小块,加水1000毫升,煮沸半小时后,补足水分.在滤液中加入10克琼脂,煮沸溶解后加糖20克（用于培养霉菌的加入蔗糖,用于培养酵母菌的加入葡萄糖）,补足水分,分装,灭菌,备用.
把这培养基的pH值调到7.2～7.4,配方中的糖,如用葡萄糖还可用来培养放线菌和芽孢杆菌.
配方三 黄豆芽汁培养基
黄豆芽 100克 琼脂 15克
葡萄糖 20克 水 1000毫升
洗净黄豆芽,加水煮沸30分钟.用纱布过滤,滤液中加入琼脂,加热溶解后放入糖,搅拌使它溶解,补足水分到1000毫升,分装,灭菌,备用.
把这培养基的pH值调到7.2～7.4,可用来培养细菌和放线菌.
配方四 豌豆琼脂培养基
豌豆 80粒 琼脂 5克
水 200毫升
取80粒干豌豆加水,煮沸1小时,用纱布过滤后,在滤液中加入琼脂,煮沸到溶解,分装,灭菌,备用.
4、食用菌菌种培养基
配方一 马铃薯—蔗糖--琼脂培养基
20%马铃薯煮汁 1000毫升
蔗糖 20克 琼脂 18克
把马铃薯洗净去皮后,切成小块.称取马铃薯小块200克,加水1000毫升,煮沸20分钟后,过滤.在滤汁中补足水分到1000毫升,即成20%马铃薯煮汁.在马铃薯煮汁中加入琼脂和蔗糖,煮沸,使它溶解后,补足水分,分装,灭菌,备用.使用该培养基对pH值要求不严格,可以不测定.
配方二 综合马铃薯培养基
20%马铃薯煮汁 1000 毫升
磷酸二氢钾 3克 硫酸镁 1.5克
葡萄糖 20克 维生素 10毫克
琼脂 18克
先配制20%马铃薯煮汁,方法同上.在煮汁中加入上述各种组分,加热溶解后补足水分,调整pH值到6.分装,灭菌,备用. 该培养基用于培养和保存灵芝、平菇、香菇等食用菌菌种.
5.烟草的培养基
在植物组织培养时,通过调节IAA和CTK的比值能影响愈伤组织分化出根或芽.CTK/IAA高时,愈伤组织分化芽
CTK/IAA低时,分化根;CTK/IAA比例适中维持愈伤组织不分化
愈伤组织诱导培养基制备
以MS培养基母液为基础,向洁净铝锅中顺序加入大量元素20×母液100mL,微量元素100×母液20mL,铁盐100×母液20mL ,维生素100×母液20mL,肌醇200×母液10mL,甘氨酸200×母液10mL,配制得MS培养基后,再加入0.5mg·L-1的BA8mL,0.5mg·L-1的NAA8mL.然后加入实际配制培养基体积约2/3-3/4的蒸馏水,加入40g蔗糖后搅拌使其溶化,用0.5mol·L-1的NaOH和0.5 mol·L-1的HCl调整pH值至5.8-6.0.加入14g琼脂,将铝锅置于电炉上,搅拌加热使琼脂完全溶化,然后用蒸馏水定容至终体积2L,继续加热几分钟使之混合均匀后分装于三角瓶中.
烟草叶片愈伤组织诱导
取一无菌培养皿,用解剖刀切取1-2片无菌苗叶片置于无菌培养皿中,并用解
剖刀将叶片切成2mm2左右的小片,然后将其接种于准备好的培养基上,每瓶接种
5小片,一共接种6瓶.接种后的三角平置于24条件下黑暗培养1周,然后在同
样温度下有光照和全黑暗下培养3周直至愈伤组织形成(两种情况各置3瓶).观
察愈伤组织诱导结果,统计愈伤组织诱导率.
器官分化及植株再生培养
将诱导的愈伤组织按类型分别转入分化培养基上,置于连续光照,温度20-22 C条件下培养3周,统计愈伤组织再生植株情况.
愈伤组织诱导的总体情况
烟草愈伤组织诱导培养4周后,愈伤组织基本形成,即排除因生长时间不够而
未形成愈伤的情况.具体情况见表一中所示,6瓶培养物均有愈伤形成,且都未发
生污染,但诱导率几乎各不相同.其中, 在光照条件下培养的3瓶平均愈伤诱导率为
60.0℅, 在黑暗条件下培养的3瓶平均愈伤诱导率为46.7%.由于实验过程中,外植
体即烟草叶片取得偏小,接种时可能已有部分外植体的大部分细胞脱水死亡,使整
个实验的愈伤组织诱导率偏低,愈伤块偏小.
培养基还有:1640培养基
特殊培养基：
一 选择性培养基
1酵母菌富集培养基
葡萄糖5% 尿素0.1% 硫化铵0.1% 磷酸二氢钾0.25% 磷酸氢二钠0.05% 七水合硫酸镁0.1% 七水合硫酸铁0.01% 酵母膏0.05%
孟加拉红0.003% pH4.5
2 Ashby无氮培养基 富集好养自生固氮菌
甘露醇1% 磷酸二氢钾0.02% 七水合硫酸镁0.02% 氯化钠0.02%
二水合硫酸钙0.01% 碳酸钙0.5%
二 鉴别培养基
EMB培养基,常用于鉴别E.coli
蛋白胨 10g 乳糖5g 蔗糖5g 磷酸氢二钾2g 伊红Y 0.4g 美蓝0.065g
蒸馏水1000g pH7.2
分离海洋微生物的培养基配方
2216E培养基配方（固体培养基）
蛋白胨 5克
酵母膏 1克
磷酸高铁 0.01克
琼脂 15-----20克
陈海水 1000毫升
煮沸氢氧化纳（5%）的溶液调PH值7.6—7.8
其他培养基：
1.高氏一号培养基
KNO3:1g,
NaCl:0.5g,
K2HPO4:0.5g
MgSO4·7H2O：0.5g
FeSO4·7H2O：0.01g
可溶性淀粉20g
琼脂20g
蒸馏水1000ml
pH调至7.2~7.4,121°C灭菌30min
制法：先用少量水将淀粉调成糊状,再取700ml水在电炉上加热煮沸
然后边搅拌便将淀粉糊倒入,同时保持沸腾.然后再将其他成分加入,
溶解后补足水分至1000ml
肉汤蛋白胨斜面：
蛋白胨10g
牛肉膏5g
蒸馏水1000ml
NaCl：5g
pH：7.0~7.2,121℃灭菌20min
如配制固体培养基需加琼脂1.5%~2%,半固体培养基可加琼脂0.5%~0.8%
不同的细胞培养基
天然细胞培养基
天然培养基是指来自动物体液或利用组织分离提取的一类培养基,如血浆、血清、淋巴液、鸡胚浸出液等.组织培养技术建立早期,体外培养细胞都是利用天然培养基.但是由于天然培养基制作过程复杂、批间差异大,因此逐渐为合成培养基所替代.目前广泛使用的天然培养基是血清,另外各种组织提取液、促进细胞贴壁的胶原类物质在培养某些特殊细胞也是必不可少.
血清种类
目前用于组织培养的血清主要是牛血清,培养某些特殊细胞也用人血清、马血清等.选择用牛血清培养细胞的原因：来源充足、制备技术成熟、经过长时间的应用考验人们对其有比较深入的理解.牛血清对绝大多数哺乳动物细胞都是适合的,但并不排除在培养某种细胞时使用其他动物血清更合适.
牛血清是细胞培养中用量最大的天然培养基,含有丰富的细胞生长必须的营养成份,具有极为重要的功能.牛血清分为小牛血清、新牛血清、胎牛血清.胎牛血清应取自剖腹产的胎牛；新牛血清取自出生24小时之内的新生牛；小牛血清取自出生10－30天的小牛.显然,胎牛血清是品质最高的,因为胎牛还未接触外界,血清中所含的抗体、补体等对细胞有害的成分最少.
血清的主要成分
血清是由血浆去除纤维蛋白而形成的一种很复杂的混合物,其组成成份虽大部分已知,但还有一部分尚不清楚,且血清组成及含量常随供血动物的性别、年龄、生理条件和营养条件不同而异.血清中含有各种血浆蛋白、多肽、脂肪、碳水化合物、生长因子、激素、无机物等,这些物质对促进细胞生长或抑制生长活性是达到生理平衡的.
血清主要作用
1. 提供基本营养物质：氨基酸、维生素、无机物、脂类物质、核酸衍生物等,是细胞生长必须的物质.
2. 提供激素和各种生长因子：胰岛素、肾上腺皮质激素（氢化可的松、地塞米松）、类固醇激素（雌二醇、睾酮、孕酮）等.生长因子如成纤维细胞生长因子、表皮生长因子、血小板生长因子等.
3. 提供结合蛋白：结合蛋白作用是携带重要地低分子量物质,如白蛋白携带维生素、脂肪、以及激素等,转铁蛋白携带铁.结合蛋白在细胞代谢过程中起重要作用.
4. 提供促接触和伸展因子使细胞贴壁免受机械损伤.
5. 对培养中的细胞起到某些保护作用：有一些细胞,如内皮细胞、骨髓样细胞可以释放蛋白酶,血清中含有抗蛋白酶成分,起到中和作用.这种作用是偶然发现的,现在则有目的的使用血清来终止胰蛋白酶的消化作用.因为胰蛋白酶已经被广泛用于贴壁细胞的消化传代.血清蛋白形成了血清的粘度,可以保护细胞免受机械损伤,特别是在悬浮培养搅拌时,粘度起到重要作用.血清还含有一些微量元素和离子,他们在代谢解毒中起重要作用,如SeO3,硒等.
血清培养基主要问题
1. 血清的成份可能有几百种之多,目前对其准确的成份、含量及其作用机制仍不清楚,尤其是对其中一些多肽类生长因子、激素和脂类等尚未充分认识,这给研究工作带来许多困难.
2. 血清都是批量生产,各批量之间差异很大,而且血清保存期至多一年,因此,要保证每批血清的相似性极为困难,从而使实验的标准化和连续性受到限制.
3. 对大多数细胞,在体内状态,血清不是它们接触的生理学液体,只是在损伤愈合以及血液凝固过程中才接触血清,因此使用血清有可能改变某种细胞在体内的正常状态,血清可能促进某些细胞的生长（成纤维细胞）同时抑制另一类细胞生长（表皮细胞）.
4. 血清含一些对细胞产生毒性的物质,如多胺氧化酶,能与来自高度繁殖细胞的多胺反应（如精胺、亚精胺）形成有细胞毒性作用的聚精胺.补体、抗体、细菌毒素等都会影响细胞生长,甚至造成细胞死亡.
5. 动物个体不同,血清产地、批号不同,每批质量差异甚大,其成分不能保持一致.
6. 取材中可能带入支原体、病毒,对细胞产生潜在影响,可能导致实验失败或实验结果不可靠性.
7. 大规模生产中,血清来源越来越困难,价格昂贵,是构成动物细胞培养对生产成本的主要部分之一.
血清的质量标准
血清质量高低取决于两方面因素：一是取材对象,二是取材过程.用于取材的动物应健康无病并且在指定的出生天数之内,取材过程应严格按照操作规程执行,制备出的血清要经过严格的质量鉴定.WHO公布的《用动物细胞体外培养生产生物制品规程》中的要求：
1. 牛血清必须来自有文件证明无牛海绵状脑病的牛群或国家.并应具备适当的监测系统.
2. 有些国家还要求牛血清来自未用过反刍动物蛋白饲料的牛群.
3. 证明所用牛血清中不含对所生产疫苗病毒的抑制物.
4. 血清要通过滤膜过滤除菌,保证无菌.
5. 无细菌、霉菌、支原体和病毒的污染,有些国家要求无细菌噬菌体污染.
6. 对细胞有良好的支持繁殖作用.
我国在对牛血清的质量2000年版《中国生物制品主要原辅料质控标准》中提出比较严格的标准要求.包括蛋白质含量,细菌、真菌、支原体、牛病毒、大肠杆菌噬菌体、细菌内毒素,支持细胞增殖检查.